摘要:由于深基坑工程的特点和复杂性,导致施工过程中经常会发生事故,给施工单位和施工人员造成巨大的损失。在本文中,笔者主要分析了深基坑工程的特点及其破坏形式,并介绍了造成事故的原因,最后提出了解决建议。
关键词:深基坑工程:安全;事故;特点
深基坑工程施工过程中会受到环境或者人为等多方面因素影响,造成严重的安全事故。尤其是近年来,建筑行业快速发展,如何解决这一问题就成为当前重要的研究课题。在本文中,笔者主要分析了造成深基坑工程事故的原因,并就如何减少事故风险提出了几点解决建议。
一、深基坑工程特点及破坏形式
(一)深基坑工程特点
深基坑工程具有区域性、个体性和高风险性的特点,在我国城市深基坑工程中,其特点还体现在以下几方面:
1.与环境保护对象较近
目前,我国很多城市都在进行改造和开发,而深基坑工程往往与轨道交通设施、隧道或者水电管线等建筑物紧邻。如果设计或施工不当,很容易造成严重的安全事故,所以已经成为深基坑工程发展中必须解决的问题。
2.深基坑工程越来越深
在很多城市中开始进行地下空间的开发,从而导致基坑越来越深。目前超过30m的基坑是比较常见的,还有一些工程甚至超过了承压水层。但是在软土地区对设计理论、施工技术等方面要求越来越严格。
3.基坑的规模和尺寸越来越大
目前,在地铁换乘空间的基坑可以达到10x104m2,基坑的规模和尺寸都在不断增加。所以在基坑设计和施工过程中,对围护墙位移及基坑底的隆起要求非常严格,而且也会给施工过程带来一定难度。
(二)深基坑工程破坏形式
1.结构破坏
结构破坏是深基坑工程中常见的也是必须解决的问题。如果结构构件应力超过材料的强度时,结构发生一定程度的变形或破坏。比如护坡桩、锚杆钢筋拉断、支撑构件失稳等。
2.土体破坏
土体破坏严重的情况会使基坑坍塌,造成严重的损失。比如整体滑动失稳、坑底隆起、土体局部坍塌、锚杆锚固体拔动等。实际上深基坑工程事故的表现形式是多样性的,且造成事故的原因也是多方面的。
二、深基坑工程发生安全事故的几点原因分析
(一)支护事故
在深基坑工程事故中,最重要的原因是支护结构发生变形或被破坏,而造成这一问题的原因笔者分析如下:
1.工程勘测资料不全面
在施工场地勘测过程中,勘测单位偷工减料,勘测点选择较少,容易忽视软弱土层的地方。所以关于土质、土壤分布以及地下水位等问题与实际存在一定差别,从而导致错误的选择支护形式。同时勘测人员缺少专业知识和技术,对土质特性认识不足,土体取样时扰动过大,会影响土质物理力学性质,使数据与实际情况不相符。另外,勘测资料是否全面会直接影响图纸设计的准确性。勘测资料是设计人员设计图纸的重要依据,一旦存在问题必然会给深基坑工程带来严重风险。
2.设计存在的问题
深基坑工程涉及的内容较多,一些设计人员因为自身专业知识和经验不足,造成的安全事故经常存在。比如珠海某深基坑事故,造成事故发生的是因为在施工前没有请资深专家论证,导致支护方案不合理,造成工程大面积坍塌。还有一些设计人员为了省事,套用参数或者漏选参数等,导致支护结构发生变形。
3.深基坑施工场地
深基坑工程大多是在中心城区,因为施工现场狭窄,建筑材料、机械设备、车辆以及开挖的土石等经常堆放在场地,造成基坑土层压力大于设计值,使支护结构发生变形或者损坏。
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(二)防水、降排水事故
1.防排不当
深基坑工程施工时间较长,难免会遇到雨水天气,而施工单位没有及时在基坑顶做护面或排水沟,导致雨水大量深入到基坑中。地基土的粘聚力和内摩擦角逐渐减少,土体侧压力增大,造成支护结构变形,严重的情况基坑会直接发生坍塌,造成巨大的损失。
2.防水措施不当
在地下水位较高的地区需要做好止水帷幕。如果止水帷幕存在问题,会因为降水等原因带出土粒,造成土体固结沉降或者破坏。一些深基坑工程中,即使是在做好止水帷幕的情况也会出现事故。其原因在于大量坑内降水,会使坑内外水位差大于坑底土体的浮密度,一旦出现这一现象,就会发生管涌的问题。
(三)锚杆和支撑事故
1.锚杆长度设置不合理,使土体主动土压力大于锚杆与土体间的摩擦力,发生基坑坑壁土体整体滑移的问题。
2.锚杆位置选择不合理或者锚杆施加的预应力不够,都会造成支护结构缺少较强的抵抗力发生严重变形。
3.支撑刚度不足造成弯曲变形。在施工过程中,支撑节点强度小于支撑强度,导致节点先发生破坏,同时设计位置不当需要承受附加弯矩,都会使支撑失去作用,造成事故发生。
三、解决深基坑工程事故的措施
(一)做好施工场地的勘察准备工作
在深基坑工程施工前,施工单位应该做好充分的准备工作,尤其是对施工场地的岩土勘测。对建设项目中的建筑物、地下管线以及周围环境进行调查,掌握实际情况,并全面评估深基坑工程施工可能会给周围环境或其他建筑物等带来的影响,减少后续外界因素给施工带来的不变。同时只有确保勘测结构的准确性,才能使工程顺利开展。
(二)做好排水工作
在深基坑工程建设过程中,施工单位应该提前做好排水工作,减少安全事故发生带来的损失。在支护时,需要对基坑进行排水工作,这就需要制定合理的排水措施。同时,在排水过程中应该注意不仅要排放地下水,还应该包括地下管道的渗漏和雨水的排放。
(三)根据实际施工需求选择支护方案
深基坑工程施工具有复杂性和高风险性,所以施工单位应该给予高度重视。施工单位不仅要了解施工场地的土质条件,具备丰富的施工经验,同时还应该根据工程的实际情况、地域条件以及周边环境等全面考虑,制定准确、可行的支护方案。因为在不同地质条件和环境的地方,选择的支护方案存在很大差别,为了保证深基坑工程的顺利开展,减少事故风险带来的损失,事故单位就必须对施工全过程给予重视,强化安全和质量意识,选择科学的支护方案。
(四)加强工程施工的监管力度
为了保证深基坑工程的顺利施工和安全,需要监理单位加强对施工过程的重要环节和部位的监管力度,保证质量和安全性达到标准再进行下一工序。另外,在土方开挖过程中,需要注意开挖顺序、深度、支护时间等。
(五)在施工人员方面
1.勘测数据是设计图纸的重要依据,所以应该由专业人员获取、分析,同时勘测点应该分布均匀,资料分析要全面。
2.设计人员应该具备专业的知识和技能,数据或资料不全应该及时与相关人员交流,要避免套用参数、乱估参数的问题存在。另外,设计方案应该请资深专家进行审查,及时更改存在的问题,选择最佳的施工方案。
3.要保证施工单位具备相应的资质,施工人员应该具有专业的知识和技能,强化安全和质量意识。工程管理人员应该对施工人员进行定期的安全教育,在一些重要的施工环节中应该加强管理和巡视的力度。针对肆意更改设计图纸的行为,应该完善相应的奖惩制度。在施工过程中,要重视基坑的防降排水措施,有效应对雨天给施工带来的影响。施工方法要合理,严禁存在超挖的情况,及时做好支护工作,并做好跟踪检查,防止支护变形带来的事故,提前做好应对措施,防患于未然。另外,在施工场地的材料等应该安排专门人员及时清理干净。
4.建立监测、巡视和预报警系统,保证数据的准确可靠,预报警应及时,一旦发生事故,处理事故要迅速,尽可能将损失降到最低。
结论
综上所述,随着城市化进程的加快,深基坑工程的规模也会不断扩大,且工程的复杂程度也会增加,如何采取措施防止工程事故发生成为当前重要的研究课题。希望通过本文的研究能够起到一定借鉴作用。
参考文献
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[3]任俊. 对若干深基坑事故的分析与探讨[D]. 荆州:长江大学,2012
论文作者:赵亚斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/6
标签:深基坑论文; 工程论文; 基坑论文; 事故论文; 发生论文; 原因论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;