浅析建筑深基坑围护施工技术安全要点论文_杨斌

上海龙宇建设集团股份有限公司

摘要:本文首先概述了建筑基坑工程安全的影响因素,施工因素方面进行了深入浅出的剖析,并且详细说明了其是如何对建筑基坑的工程安全产生严重影响的。警示施工单位做好建筑基坑的安全工作。

关键词:深基坑;影响因素;安全

由于社会的发展,土地资源日益紧张,充分利用空间变得越加重要,因此,高层建筑迅速兴起。为了使高层建筑更加稳定和安全,必须加强对基坑的安全工作,虽然建筑基坑的发展很迅速,但是我国的建筑基坑仍存有很多影响安全的因素。

1 工程概述

“中船动力研究院有限公司研发大楼工程项目”位于上海市浦东新区东高路621号沪东重机有限公司上海配件分公司仓库厂区内。拟建场地东侧为莱阳路,西侧为居民住宅区,南侧紧邻东高路,北侧紧邻沪东中华造船公司沪东船用配件厂厂区,该厂区以北为东靖路。

图1 项目地理位置图

本工程总建筑面积89185.5m2(其中:地上计容建筑面积为57690.9m2,地上不计容建筑面积为2816.2m2,地下建筑面积为28678.4m2)。地上总分4个单体,分别为南楼、北楼、附楼、裙房。其中:南楼及北楼地上共11层,底层层高为5.5m,其余各层层高均为4.2m,建筑高度为49.98m,此两栋建筑基础采用桩筏基础,上部结构形式为装配整体式框架现浇剪力墙结构;附楼为3层建筑,建筑高度为24m,裙房为4层建筑,建筑高度为22m,此两栋建筑基础采用桩筏基础,上部结构形式为装配整体式框架结构。

地下室共两层,主楼地下一层层高为6.3m,纯地库地下一层层高为4.5m,地下二层层高为3.9m,基础为桩筏基础。

本工程±0.000相当于绝对标高+4.600m。

2 基坑施工围护情况

2.1 基坑开挖概况

本工程基坑开挖总面积约15186m2,呈矩形,南北长约120m,东西长约145m,基坑周长493m,开挖深度约10.85~11.35m,底板厚度800mm(承台处1400mm),垫层厚度150mm。土方开挖采用盆式加抽条开挖方式,取土按照“时空效应”理论,做到“分层,分块,对称,平衡,限时”开挖,随挖随浇砼垫层。

基坑安全等级二级,东西两侧两倍开挖深度范围内有民宅和压力管线处基坑环境保护等级二级,其余侧基坑环境保护等级三级。

3 深基坑围护施工安全影响因素

本工程基坑开挖深度约10.85~11.35m,开挖面积约15186m2,根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》,本工程深基坑施工属危险性较大的分项工程。深基坑施工难度大,施工保护要求高,此外,本工程基坑施工为危险性较大的工程。

3.1 基坑施工质量未达标准

基坑施工质量未达标的常见问题是基坑开挖的空间结构不合理。基坑的边坡位置不稳定,常常会发生位移现象,位移的位置通常为长边的中间位置,因此空间结构对基坑的开挖也有着不小的影响。当基坑为细长条时,以上情况与实际较为一致,但如果基坑为方形,则需要适当调整基坑的支护结构。此外,支护结构的理论与实际受力通常会存在差距,基坑计算的理论基础是极限平衡理论,基于这一理论所计算的安全系数可能与实际并不相符,绝对安全的系数可能会引发破坏,而不达标的安全系数却可能会满足实际建筑要求。

3.2 基坑支护设计有缺陷

基坑支护设计的缺陷首先体现在支护结构没有选择适当的力学参数。基坑开挖前需要对支护结构的受力进行科学的运算,但是由于地质情况复杂,很难进行精确计算,而且基坑的内摩擦角、含水率以及粘聚力会随着工程的进行而发生变化,如果不能取得准确的力学参数,将进一步加大计算难度,并且影响计算结果。另外,基坑样土的选择没有代表性。在设计基坑支护时,需要对土质进行分析,并获得相关的力学参数。在实际的土质取样过程中,施工方为了减少工作量和工程成本,会减少钻探的数量,因此,获取的基坑样土存在较大的偶然性,缺少代表性,使得设计的支护结构不能满足实际需求。一般来说,设计好的基坑围护方案要经过专业人员的探讨论证,由专家确定该方案具有可行性和科学性以及合理性后,才可以按照设计方案进行施工。但是由于工期的大幅缩短,以及设计方案本身的设计不合理,使得业主单位往往省略审核这一步骤。另外,目前我国基坑建筑专家的专业水平高低不等,这就使得设计方案的审核工作也极不规范,加之缺少完整的设计方案审核程序,当需要进行审核时,通常会临时召集专家对其进行审核,种种不规范行为使得设计方案中的不足之处往往成为漏网之鱼,大大降低了设计方案的审核力度,使得审核机构形同虚设,为后期的建筑施工埋下了巨大的安全隐患。

3.3 施工单位施工未按方案进行

在基坑工程的施工中,施工方式往往占据着重要地位。由于基坑工程的特殊性,使得基坑开挖过程应分层、分段,不同的施工顺序对基坑的开挖有着重大影响。采用分层开挖方式的目的在于避免突然释放的应力对施工带来消极影响,因为分层开挖的方式有利于坑外侧土体的应力释放;采用分段开挖方式的目的在于减小基坑的长边对基坑开挖产生的影响,有效地预防了基坑长边发生较大位移。但是,由于施工工期过短,施工方为了按时完工,只能不顾规章制度,盲目开挖,导致了在基坑开挖过程中出现坍塌现象。

3.4 应急物资准备未能充分

在设计基坑围护时,应严格遵守安全、合理、经济、可行的原则进行设计,但是,当前社会的业主单位大多利欲熏心,不顾基坑质量和建筑工人以及建筑使用者的生命安全,私自违反科学原则,缩短工程工期并且尽可能地降低建筑成本,反而忽略了基坑建筑设计方案中的安全储备。由于业主单位的地位过于强势,行为过于粗暴,使得基坑的设计单位迫于无奈,只能将设计方案中的安全储备降至最低。这一举动无疑为基坑工程的安全施工和安全使用带来了很大的隐患,同时也影响了后期基坑围护工程的顺利进行。建筑施工不同于生产流水线的施工,往往具有更多的不确定性,尤其是建筑基坑施工中更容易发生意外事故,因此,在施工时必须注重应急物资的准备工作。充分准备应急物资和应急措施,可以有效地减少突发事故所引起的破坏。然而,目前我国虽然往往在设计方案上对应急物资有所涉及,但是在实际施工时,却很难看到应急物资的存在。当发生突发事故时,应急材料和设备却供应不上,又影响了建筑基坑安全工作。

4 监测对建筑基坑工程安全的影响

建筑基坑工程的监管工作贯穿了整个基坑的施工过程,实现了工程中的实时监控和及时反馈,能够第一时间将工程中出现的问题如实反馈,加快了事故的处理时间,为基坑工程的顺利进行提供了技术保障。但是,目前我国对于工程的监管仍然存在很多问题,监管单位不规范、监管技术人员的技术水平参差不齐等现象都会在很大程度上影响建筑基坑工程的安全监理。部分监管人员尚未取得相关的资格证书,甚至有些基于高校的监管单位,其监管人员通常为在校大学生,这些学生只是学习过基本的建筑知识,完全无法按照复杂的标准进行工程监管。除了监管人员,有些监管单位也不具备监管资质,按照国家相关的法律法规,监管单位应具备岩土工程和工程测量的资质方可进行监管。

在围护施工过程中,由于各种不利因素的不可把握性,不安全的因素很多,故工程监测就成为工程技术人员对工程本体安全性与否作出正确判断的最直接、最重要的依据。施工期间为保证工程质量,确保围护结构及周边环境的安全,除施工必须按有关规定对隐蔽工程进行质量检验外,尚需在各个施工环节加强,加强结构和环境监测,及时将观测成果通报各有关部门,发现异常情况及时处理解决,实现信息化施工管理,消除在施工过程中可能出现的隐患,以确保围护结构和临近建筑及地下管道的安全。促进工程建设安全风险管理工作的系统化,规范化和信息化,最大限度地规避风险,避免人员伤亡和环境损害,降低工程造价和工期损失,为工程建设提供安全保障服务。

5 结束语

综上所述,要想做好建筑基坑的安全工作,应注重基坑和基坑支护方案的施工安全,并且做好安全储备工作;在施工中应按照方案进行,保障基坑的施工质量,并准备好应急物资以备不时之需;最后还应加强基坑工程的监管力度,保证基坑工程的顺利进行。

参考文献

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[3]田水承,高瑞霞,杜娇,刘芬,张恒.建筑基坑工程安全影响因素研究[J].工业安全与环保,2014(5):26-29.

论文作者:杨斌

论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期

论文发表时间:2017/7/20

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