深基坑土方开挖及支护施工安全技术探讨论文_张勇,申展,李明太

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摘要: 大型高层及超高层建筑近年来逐渐增多,高空发展成为主流发展的同时也在探索地下空间的可发展性,开展深基坑土方开挖成为城市建设中不可缺少的工作,而该部分工作极具危险性,深基坑坍塌时有发生,对施工人员安全及施工进度造成影响,故深基坑开挖施工时积极采取安全防范措施在施工中至关重要。文章阐述深基坑土方开挖支护工作及安全管理工作,以便施工顺利进展。

关键词:深基坑;土方开挖;安全管理

不同工程中广泛应用深基坑工程技术,深基坑技术是工程施工过程中的关键工序。建筑工程施工涉及复杂的环境条件,造成地下结构受到破坏,影响深基坑维护结构,导致基坑塌方的,对居住在施工周围的居民生活造成影响,此外还影响经济的发展,故研究深基坑土方开挖技术及其防护措施具有重要意义。

1 土方开挖技术阐述

土方开挖技术是在建筑工程中关键施工工序之一,贯穿工程的整个施工阶段,松动、破碎、挖掘运走施工地带土和岩石。施工未开始前应做好地质、地况及水文条件的勘察工作,依据工程的特性确定施工进度。根据对施工地点收集的信息确定合理的开挖方式。施工中常见的开挖方式有明挖、洞挖和水下开挖,具体划分依据为施工环境条件,例如露天、地下或水下。

2概述深基坑开挖与支护施工方法

施工人员在进行深基坑土方开挖时应保持从中心位置开始,并向两侧呈对称抽槽开挖,并保持两侧高度相同,具体施工方法是“分层台阶接力法”,更具体来说,采用两层的开挖措施,设置分层台,台阶宽度在3 m以上(包含3 m),进行中槽开挖位置时,保证上宽度7 m。在此以后开挖顺序可按照先后依次开挖。反铲挖掘机可用来完成土方开挖,而装卸车负责将土和岩石运出开挖地。当基底开挖面位置向上0.3 m时采用人工开挖。

3简述深基坑开挖与支护施工资源分配

深基坑开挖与支护施工资源分配可从劳动力安排和管理组织机构两方面进行。第一方面,实施合理人员调动和分配,具体结合施工地点和参与施工人员数量进行合理分配,并对参与施工的特殊工种进行严格监督,检查是否持有上岗证。第二方面,通过施工技术标准、施工过程安全问题及施工进度控制等三个方面加强对施工现场的管理。

4 施工过程中危险性分析

深基坑土方开挖通常具有比较短暂的施工时间,集中了大量的人力资源和财力资源,所以在施工过程中指挥出现问题将有极大安全隐患,导致不良事件发生。

4.1 引发施工安全问题

深基坑工程是一般指对开挖深度不低于5 m的基坑(槽)的土方进行开挖和支护。基于开挖深度的要求,周围土体在一定程度上缺乏支撑力,当土体出现滑动时,不在承受范围内时或者相应的支护措施已不能承受时,土体平衡即被打破,这种安全隐患是很难对其预估,一旦发生不仅造成施工机械破坏,基坑下沉,还会影响施工人员的人身安全,轻度出现砸伤,重度甚至造成人员死亡,对施工带来不可预估的影响。

4.2 波及周边建筑安全

深基坑土方开挖过程中如果发生沉陷,周边建筑物难免会受到牵连,可能造成的影响有:影响周边建筑物地基稳定性,进而造成建筑物发生倾斜、下沉,严重时可能导致建筑物坍塌。还可能对周边路面造成塌陷和裂开的影响,为行车带来安全隐患。

4.3 施工进度受到阻碍

深基坑土方开挖引发安全问题,必定会影响施工的正常进行,施工进度受阻,工期延长,势必造成经济损失,再加之出现人员伤亡事件,处理过程中可能会遇到多种麻烦。

5 简述支护施工措施

5.1 土钉式支护措施

当存在密集分布的土钉群以及喷身混凝土的土方层时,需要用到的支护措施即土钉式支护技术。该种技术在投入使用时需要注意的一点是抵制因墙后而引起的土压力,保证稳定性的同时也能对工程施工过程中的安全性加以保证。此外,土钉式支护措施具有造价低的优点,大大提高了经济效益。

5.2 拉锚式支护措施

拉锚式支护措施应用在深基坑施工中具有重要意义。因拉锚支护技术构成的因素中,存在挡土结构、拉杆和锚固体。拉锚式支护措施的应用体现如下方面。(1)拉杆、障碍物和锚固体等在基坑附近并未见到。(2)拉锚式支护措施可以应用在基坑开挖的某种深度。(3)拉锚式支护措施应用在并无设立内支撑规模很大或变形较小的基坑中。

5.3 重力式支护措施

重力式支护措施广泛应用在工程施工中,该技术顾名思义就是借助自身设计所带有的重力能在土的重压下确保支护结构的稳定性。本技术最大的特点是结合了重力式挡土墙支护过程中的优点,得以在施工中广泛应用。

5.4 悬臂式支护措施

在施工过程中遇到支撑杆和锚杆没有的情况下,可以利用悬臂式支护措施,这项防支护措施对土质和基坑开完的深度均有要求,通常适用于土质好、开挖深度比较浅的工程中。悬臂式支护措施应用的原理是依靠嵌入在基坑底下的岩土层来有效确保建筑物的平衡,有助于地基压力的形成,从而使施工能按照施工进度安排进行。

6 深基坑施工的安全管理措施

6.1施工场地排水管理

深基坑土方开挖后要防止雨水的冲刷,防止土体中有雨水流进,所以应做好防雨措施。具体措施为在坡顶用C15砼土封面,设置封面宽度为3 m,坡度向外2%,设计结构详见图1,该结构防止边坡渗水。

6.2 有效落实安全管理制度

保证深基坑土方开挖施工安全首先要考虑的是安全管理制度的建立,制度的建立能让施工人员具备安全意识。时刻提醒施工人员要本着安全第一的原则,切实落实安全管理相关制度,各个项目负责人员要认清自己职责所在,保证安全管理制度顺利进行。

6.3 详细调查和了解施工现场状况

一般情况下深基坑地下深度在5 m(包含5 m)以上,故施工前对现场的勘察至关重要。勘察的主要项目内容包括地层的基本结构和地下水位、附近地下管线,埋设在地下设施的详细位置、时间及何种结构等,此外,还应对基坑附近排水状况进行详细了解。

6.4 完成施工人员安全培训工作

深基坑土方开挖危险系数很高,对施工人员安全存在安全隐患,故在施工前对施工人员的安全教育十分必要。要求施工人员必须具备专业操作技能,并在施工前完成技术交底工作,做到有的放矢,只有通过相关考核任务的人员才可以上岗工作,对于没有通过考核的人员应重新培训再考核。

6.5 制定应急方案

由于深基坑土方开挖具有危险系数很高的特点,安全事故时有发生,所以施工单位应做到未雨绸缪,提前制定好应急方案,防止出现更严重的事故发生。并且施工人员在施工过程中应保持时刻警惕,留意事故比较容易发生的地理位置,听从上级统一指挥,积极预防,形成特有的应急救援体制,即企业—项目部—作业组。一旦在施工工程中出现紧急事故,快速应用救援机制,将损失降到最低。

6.6强化管理和督查工作

深基坑土方开挖要严格依据有关标准完成检测基坑是否存在变形问题,并涉及周围的建筑物和地面有无裂缝问题和变形问题,借助相关仪器检查附近的沉降度,收集到的信息及时收录在数据库中,分析收集到的信息,如果基坑出现变形严重,需要积极采取相关措施确保安全。

6.7 制定责任制施工办法

深基坑土方开挖施工过程中需要由专业性和针对性较强的施工组织进行施工指导,施工组织能对施工现场的所有技术内容进行指导。基于深基坑支护工作的特殊性,即存在一定的安全隐患,故在施工中采用有效的安全管理措施和一定的防护措施在施工中具有重要意义。因此,制定责任制施工办法有针对性的指导施工现场活动对安全管理工作十分必要,有效预防隐患。

6.8 基坑围护措施

基坑围护能有效防止安全事故的发生,具体围护需要根据基坑的深度、施工的地质状况以及周围的具体环境而定,根据这些条件进行水泥搅拌桩的确定,涉及深度、直径大小及内插H型钢的间距。对于基坑深度比较浅的(A区)使用φ850 mm水泥土搅拌桩,而对于基坑深度较深的(B区)通常大于10 m,需要选用φ1000+φ850+φ1000 (mm) 水泥土搅拌桩,并将其间隔放置,如图2。

7 结束语

深基坑土方开挖施工是建筑工程施工关键部分,但在施工过程中容易出现突发事故,导致人员伤亡和影响施工进度,所以在施工过程中保证施工安全是需要解决的重点和难点。文章归纳总结出深基坑施工的安全管理措施,期望能在今后的施工中加以运用。

参考文献:

[1]吴莹莹. 深基坑土方开挖及支护施工安全技术探讨[J]. 工业b, 2015(27):218-218.

[2]毕忠飞. 深基坑土方开挖及支护施工安全技术分析[J]. 环球市场, 2016(14):171-171.

[3]蒋先锋. 深基坑开挖支护施工技术与安全管理研究分析[J]. 中国建筑金属结构, 2013(8):52-53.

论文作者:张勇,申展,李明太

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第03期

论文发表时间:2019/5/27

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