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      建筑基坑工程安全管理影響因素研究

      2016-03-16 01:05:04于水威
      環(huán)球市場(chǎng) 2016年18期
      關(guān)鍵詞:深基坑基坑變形

      于水威

      河南新黃水電工程有限公司

      建筑基坑工程安全管理影響因素研究

      于水威

      河南新黃水電工程有限公司

      基坑支護(hù)工程是建筑施工中不可或缺的一種施工方法,在建筑基坑施工時(shí),為確保施工質(zhì)量,必須做好建筑基坑安全管理工作。本文主要對(duì)影響深基坑安全的主要因素進(jìn)行了分析,且提出了相關(guān)對(duì)策,以期全面提升工程建設(shè)質(zhì)量。

      建筑基坑工程;安全管理;影響因素

      建筑基坑的開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。它是集土力學(xué)、水力學(xué)、材料才學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等于一體的綜合性學(xué)科。支護(hù)結(jié)構(gòu)又是由若干具有獨(dú)立功能的體系組成的整體。正因如此,無(wú)論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是施工組織都應(yīng)當(dāng)從整體功能出發(fā),將各組成部分協(xié)調(diào)好,才能確保它的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

      一、影響深基坑安全的主要因素

      1、在運(yùn)行期間缺乏恰當(dāng)?shù)墓芾?。雖然在支護(hù)和開挖階段有的基坑并沒(méi)有出現(xiàn)險(xiǎn)情,然而最終卻發(fā)生了安全事故,而導(dǎo)致安全事故發(fā)生的主要原因是在運(yùn)行期間沒(méi)有給予足夠的管理和重視。以地下室施工為例,支護(hù)結(jié)構(gòu)與澆筑硅的泵車以及運(yùn)送硅的車之間的距離太近,從而導(dǎo)致地下室建材在基坑邊緣進(jìn)行中轉(zhuǎn),加大了支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載,極易引發(fā)基坑變形。在進(jìn)行地下室施工過(guò)程中,由于排降土層滯水從而降低了基坑邊坡土體的抗剪強(qiáng)度,也會(huì)導(dǎo)致基坑變形的發(fā)送。當(dāng)?shù)叵率医ǔ珊螅绻麤](méi)有設(shè)置臨時(shí)支撐在支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下室之間,沒(méi)有對(duì)及時(shí)回填空隙或者空隙沒(méi)有填實(shí),也極易導(dǎo)致基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形這一情況的發(fā)生。

      2、樁基施工干擾基坑支護(hù)方案。原本處于靜力狀態(tài)的地基土受到打樁的擠土和動(dòng)力波的作用而被破壞,可能砂土液化粉細(xì)砂,導(dǎo)致大量的地下水上浮到地表面,大大降低了地基土的強(qiáng)度。如果地基土是飽和粘性土,在擠土壓力的作用下,超靜孔隙水壓力便會(huì)產(chǎn)生,從而大大江都了土體的抗剪強(qiáng)度。如果基坑開挖與打樁之間的時(shí)間間隔較短,應(yīng)力在開挖時(shí)會(huì)被釋放,同時(shí)一側(cè)卸載和水平推力會(huì)由于挖土的高差而形成,極易導(dǎo)致土體的水平位移,使得樁基位移和傾斜,最終引發(fā)基坑支護(hù)工程安全事故的發(fā)生。

      3、施工周圍的巖土性質(zhì)。土質(zhì)條件是造成基坑事故的首要原因。土質(zhì)條件是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)選型的重要因素,所以在施工中應(yīng)特別注意分清基坑開挖范圍及下部是粗粒土還是細(xì)粒土,因?yàn)閮烧叩墓こ绦再|(zhì)完全不同。水是影響深基坑安全穩(wěn)定的又一重要因素,深基坑開挖過(guò)程中,改變了原有地下水的平衡狀態(tài),地下水便向基坑內(nèi)流動(dòng),尤其是基坑壁或基坑底揭露砂層時(shí),由于砂層的透水性較好,涌水現(xiàn)象更為嚴(yán)重,如不采取控制地下水的措施,則嚴(yán)重影響施工或無(wú)法施工。

      二、建筑基坑支護(hù)影響安全的對(duì)策

      1、徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。對(duì)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),國(guó)內(nèi)外至今尚沒(méi)有一種精確的計(jì)算方法,多數(shù)是處于摸索和探討階段,我國(guó)也沒(méi)有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。土壓力分布還按庫(kù)倫或朗肯理論確定,支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大,既不安全也不經(jīng)濟(jì)。

      2、開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究。開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究(包括實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)和工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)),雖然要耗費(fèi)部分資金,但由于深基坑支護(hù)工程投資巨大,如經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)再進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),肯定會(huì)節(jié)省可觀的經(jīng)費(fèi)。因此,工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是非常必要的。通過(guò)工程實(shí)踐積累大量的測(cè)試數(shù)據(jù),可對(duì)同類工程的成功打好基礎(chǔ),為理論研究和建立新的計(jì)算方法提供可靠的第一手資料。

      3、建立變形控制的新的工程設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)人員用的極限平衡原理是一種簡(jiǎn)便實(shí)用的常用設(shè)計(jì)方法,其計(jì)算結(jié)果具重要的參考價(jià)值。但是,將這種設(shè)計(jì)方法用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),只能單純滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求,而不能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。眾多工程事故就是因?yàn)橹ёo(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的變形而造成的,由此可見(jiàn),評(píng)價(jià)一個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣,不僅要看其是否滿足強(qiáng)度的要求,而且還要看其是否產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題,關(guān)鍵在于其變形大小。鑒于上述實(shí)際,在建立新的變形控制設(shè)計(jì)法時(shí),應(yīng)著重研究支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等問(wèn)題。

      4、探索新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法。目前,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)正在向著綜合性方向發(fā)展,即受力結(jié)構(gòu)與水結(jié)構(gòu)相結(jié)合、臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)與永久支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合、基坑開挖方式與支護(hù)結(jié)構(gòu)型式相結(jié)合。這幾種結(jié)合必然使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。所以,建立新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法,已成為深基坑工程技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。

      5、搞好支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)是防止支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌的重要手段。在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提出監(jiān)測(cè)要求由有資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位編制監(jiān)測(cè)方案,經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理認(rèn)可后實(shí)施。監(jiān)測(cè)方案應(yīng)包括監(jiān)測(cè)目的、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、測(cè)試方法、測(cè)點(diǎn)布置、監(jiān)測(cè)周期、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警值、信息反饋制度和現(xiàn)場(chǎng)原始狀態(tài)資料記錄等內(nèi)容。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇應(yīng)考慮基坑的安全等級(jí)、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制要求、地質(zhì)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。監(jiān)測(cè)方案可根據(jù)設(shè)計(jì)要求、護(hù)壁穩(wěn)定性、周邊環(huán)境和施工進(jìn)程等因素確定。監(jiān)測(cè)單位應(yīng)定期向施工單位和監(jiān)理單位通報(bào)監(jiān)測(cè)情況,當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)報(bào)警值時(shí)應(yīng)立即通知設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位,分析原因,采取措施,防止事故的發(fā)生。

      6、加強(qiáng)對(duì)地表水的控制。在基坑施工產(chǎn)前,應(yīng)摸清基坑周邊的管網(wǎng)情況,避免在施工過(guò)程中對(duì)管網(wǎng)造成損害,出現(xiàn)爆或滲漏。同時(shí)為減少地表水滲入坑壁土體,基坑頂部四周應(yīng)用混凝土封閉,施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)應(yīng)設(shè)地表排水系統(tǒng),對(duì)雨水、施工用水、從降水井中抽出的地下水等進(jìn)行有組織排放,對(duì)坑邊的積水坑、降水沉砂池應(yīng)做防水處理,防止出現(xiàn)滲漏。對(duì)采用支護(hù)結(jié)構(gòu)的坑壁應(yīng)設(shè)置泄水孔,保證護(hù)壁內(nèi)側(cè)土體內(nèi)水壓力能及時(shí)消除,減少土體含水率,也便于觀察基坑周邊土體內(nèi)地表水的情況,及時(shí)采取措施。泄水孔外傾坡度不宜小于5%,間距宜為2~3m,并宜按梅花形布置。

      三、結(jié)束語(yǔ)

      綜上所述,伴隨高層建筑的迅速興起,促進(jìn)了深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。各地在深基坑開挖和支護(hù)技術(shù)方面積累了豐富的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn),新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新工藝不斷涌現(xiàn)。但因原有深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)原則、運(yùn)算公式、施工工藝等,已不符合深基坑開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,導(dǎo)致一些基坑工程出現(xiàn)事故,造成巨大的損失。因此,深基坑支護(hù)的安全問(wèn)題工程技術(shù)人員應(yīng)予以高度重視。

      [1]魏廷忠.建筑基坑工程安全管理影響因素研究[J].科技與企業(yè),2015(15).

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