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浅谈深基坑支护工程的施工管理

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[摘要]:城市建设的发展要求深基坑支护的安全问题得到改善。本文对深基坑支护工程中安全问题进行分析与讨论,找出问题产生的原因,提出安全施工管理措施,预防安全事故的发生。

[关键字]:深基坑支护施工管理

中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:

引言:

随着城市建设的飞速发展,地上空间已无法满足建设的需要,则必须向地下空间发展,提高对地下空间的开发程度。深基坑支护工程的研究在近几年也跟着快速的发展起来。在深基坑支护工程中,经常出现基坑易垮,基底拱起,路面塌方或裂开等一系列问题。据分析是由设计不科学,施工不当和自然灾害等原因引发的。如果这些问题不得到改善,直接会影响施工进度,工程造价,甚至危及到人们的生命安全。因此,深基坑工程必须安全施工,杜绝隐患。下文对施工过程中容易出现的安全问题进行分析讨论,提出相应的安全措施。

深基坑支护安全问题的原因及类型

1.深基坑支护工程安全问题类型

深基坑支护结构的破坏较为常见,破坏形式也各不相同,常发生破坏的主要有:

1)基坑边坡受到破坏:边坡土体受到破坏导致围护结构发生位移、坑周围的构筑物发生倾斜下降,严重的甚至使基坑周边的建筑裂开,影响极为恶劣。破坏的原因主要有3类:a.勘察及设计不满足支护结构的整体安全要求,从而导致了支护结构整体或局部关键区域失稳的破坏;b.由于在施工过程中,没有按设计要求施工。只顾挖到底、支护不能及时跟上、开挖顺序不当、胡乱开工,在坡顶处的土方堆积量较大等;c.由于暴雨等自然因素,使得雨水渗入到基坑边坡的土体中,使其强度降低,降低了整体稳定性,从而发生了破坏。以长沙市某个工程为实例,工程地下室开挖深度达7m,土质为淤泥质粘土,周边有个6层住宅,由于支护挡土桩的埋深不够,防水不严格,开挖到6m深度时北向挡土桩发生倾斜,边坡土体崩塌,造成住宅倾斜了2~7cm,后来采取及时回填才控制住。

2)支护结构受到破坏:支护结构构件的强度不足,或是支护结构的位移过大,使基坑周围的建筑物产生沉降,从而发生破坏,。产生这种破坏的原因只有3种:a由于在勘察设计过程中,参数或支护形式的选取不恰当而导致的;b由于施工过程中,支撑不及时或是在上道工序还未完成就开始下一道工序的施工等不正当操作,此外还可能是施工质量不合格;c由于下暴雨等自然因素,使部分基坑边坡的土体变软,支护结构上土压力作用加大,从而使支护构件发生破坏。

3)渗漏水对支护结构产生的破坏:从而引起坑外堆积土体和坑基周边建筑物地基土发生流失现象,是建筑物产生沉降,造成破坏。具体原因是在勘察的阶段对地下水的分布没有探明、支护结构的落脚点的土不够密实,接缝处未用薄膜隔开引起渗漏水或降水的进入或是土层内地下水未充分排除等。

4)坑底土体管涌和流沙:在基坑开挖时,板桩墙内外有水头差,当动水压的渗流量大于临界量或是水梯度超过临界梯度时,就会引起管涌和流沙现象。基坑底部和墙体外面的大量砂会随着地下水流入基坑,导致地面下陷,同时使墙体产生位移,从而使整个支护系统崩溃。有时开挖面下会有薄不透水层,薄不透水层下还有承压水头的砂层,当薄不透水层抵承受不住水头压力时,在渗流作用下脱离下来,也会造成支护结构的崩塌。

2 .深基坑支护工程发生安全问题的内因与外因

1)内在性的原因主要有:a)基坑工程主要集中在市区,施工场地小,周围建筑物密,地下管线多,因此对基坑稳定性及变形控制的要求极高,施工难度大。b)基坑工程涉及面广,与勘察、设计、施工、监测、管理等都存在关联。基坑设计和施工又涉及到地质条件,工程要求、施工程序等许多复杂问题,而且每个环节都很重要,任何一个环节出现问题,都有可能导致发生安全事故。c)基坑工程施工时间长,且为地下工程,常常要经历许多不利条件,安全度的随机性比较大,难以控制。d)基坑工程中存在许多不确定因素,如岩土性质的差异大,勘察的数据很离散;土与支护结构的适应性不稳定,使得安全系数的选取也不确定。

2)外在性因素主要有: a)勘察因素。工程勘察是设计的基础。勘察资料不详、不准,勘察结论不准确,不完备。将会在基坑支护工程中埋下安全事故隐患。b)设计因素。支护方案选择不当,支护构件设计有误;设计的安全范围小;计算参数选用不准;荷载取值与实际受力状态相差很大。c)施工因素。施工方法不当;施工质量差;防水,排水措施采用不当;施工人员的素质低,安全意识很差;相邻工程对本工程不利。

二.深基坑支护工程的安全管理

2.1设计方面应做的工作

1)勘察的准确性。要重视对深基坑开挖所在地的地质特点和地貌的查勘。重要的是要对土的特性和工程场地土质的稳定性问题有一个准确的评述。

2)支护方案的正确选择和设计。深基坑支护方案多种多样,工程造价也相差甚高,因此对设计方案的正确选择显得非常重要。方案选择不当,会导致支护工程造价很高,在资金申请不足时,就会出现偷工减料的不好现象。目前,实行了专家审查深基坑支护结构制度,开挖前进行了专业的方案比较,并根据地质限制开挖深度,这种做法是很值得提倡的。

2.2技术方面应做的工作

1)组成专业领导团队和专业施工团队。对深基坑支护设计与施工所要达到的目的和效果要明确,并要让每位参与工程的人员都熟悉施工的每个工序,严格按照有关规范执行,发挥其监督和管理的作用,确保技术方案的正常实施。

2)严格按图施工,动态控制到位。深基坑支护工程的主要目的是挡土、防水等,设计的挡土支护结构,是有理论依据和可行性的,我们必须尊重设计、按图施工,与此同时,在施工中如果遇到不确定因素或设计与现实不一样的情况,也要灵活应变,在施工中按照现场实际的情况,作出正确的调整,达到规范要求。

3)实行信息化施工,其中包括预测、采集,发馈、控制与决策等。深基坑在开挖过程中,由于边坡稳定存在突然性,地下工程受地质、气候等复杂条件的影响,特别在基坑周边有地基较浅建筑,或有重要的地下电缆和管线,很难预测什么时候会突然出现问题。因此,必须随时观察,采集信息并进行处理,根据时空效应,及时预测土体变形的第一时间,一旦发现异常情况马上采取相应措施,防止安全事故的发生。

2.3材料管理方面的工作

施工中所用的材料必须要有出厂合格证,还要将材料进行检测,检测合格后才可以使用,杜绝使用不合格的材料。建立材料管理制度,并且落实到位。端正人员的工作态度,是他们做到认真负责,还要对人员进行安全意识方面的教育,使他们在安全事故发生时有一定的应变能力,树立“安全第一、预防为主、综合治理”的工作方针。对于深基坑有安全隐患的地方,应挂警示牌,提醒工人在工作中注意安全。

2.4施工质量与施工组织方面

施工质量及合理的施工组织在施工中是很重要的。一个好的施工质量和合理的施工组织对设计上的某些不足有一定的弥补作用,反之,则会使合理的设计白费,在这方面受到过很多深刻的教训。“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”是开挖过程中的基本原则。要严格按原则开挖。

2.5降水排水及止水方面

在深基坑开挖时,工程的安全和经济效益受降水排水及止水的影响较深,基坑工程事故大多与水都有一定的关系。水处理的主要目的是:在基坑开挖过程中,保持坑内干燥;防止坑底土被水软化或出现流沙,降低其强度;坑外土层降水后,对围护桩墙的侧压力大大减小,从而提高了支护稳定性;降水或止水可以使坑周围土流失减小,引发地面沉陷等安全事故的可能性也降低了很多。

总结

由于深基坑支护工程研究还不成熟,出现工程事故的情况还比较多。随着研究的逐步成熟,将大大减少深基坑工程中的安全事故。目前深基坑开挖过程受许多复杂因素影响,所以通过施工过程中的安全管理,来减少深基坑工程中事故的发生,在现在和未来都是一个相当重要的内容。

[参考文献]:

[1]汉.深基坑工程[M].北京:机械工程出版社,2002.

[2]王德卿.深基坑施工中的安全管理[J].山西建筑,2004,30(21):67-68