摘要:在建筑基礎(chǔ)工程中,基坑支護(hù)工程一旦出現(xiàn)失誤,將會(huì)造成重大安全事故的發(fā)生,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失及工期延遲。本文分析了當(dāng)前深基坑支護(hù)存在的安全問(wèn)題,并總結(jié)深基坑支護(hù)中安全施工技術(shù)。 

關(guān)鍵詞:建筑;基坑支護(hù),安全施工 

  中圖分類(lèi)號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):   

  近幾年來(lái),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。然而不斷出現(xiàn)的基坑工程事故,已經(jīng)引起重視工程技術(shù)人員的高度重視。 

  一.深基坑支護(hù)存在的問(wèn)題 

  1.支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇不當(dāng) 

  深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的土壓力大小直接影響其安全度,但由于地質(zhì)情況多變且十分復(fù)雜,要精確地計(jì)算土壓力目前還十分困難,關(guān)于土體物理參數(shù)的選擇是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,尤其是在深基坑開(kāi)挖后,含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力三個(gè)參數(shù)是可變值,很難準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力。 

  在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果對(duì)地基土體的物理力學(xué)參數(shù)取值不準(zhǔn),將對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生很大影響 土力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:內(nèi)磨擦角值相差5,其產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力不同;原土體的內(nèi)凝聚力與開(kāi)挖后土體的內(nèi)凝聚力,則差別更大。施工工藝和支護(hù)結(jié)構(gòu)形式不同,對(duì)土體的物理力學(xué)參數(shù)的選擇也有很大影響。 

  2.基坑土體的取樣具有不完全性 

  在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,必須對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析,以取得土體比較合理的物理力學(xué)指標(biāo),為減少勘探的工作量和降低工程造價(jià),不可能鉆孔過(guò)多 因此,所取得的土樣具有一定的隨機(jī)性和不完全性。但是,地質(zhì)構(gòu)造是極其復(fù)雜 多變的,取得的土樣不可能全面反映土層的真實(shí)性。因此,支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就不一定完全符合實(shí)際的地質(zhì)情況。 

  3.基坑開(kāi)挖存在的空間效應(yīng)考慮不周 

  深基坑開(kāi)挖中大量的實(shí)測(cè)資料表明:基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小深基坑邊坡的失穩(wěn),常常以長(zhǎng)邊的居中位置發(fā)生,這是以深基坑開(kāi)挖是一個(gè)空間問(wèn)題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問(wèn)題處理的,對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)條基坑來(lái)講,這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實(shí)際的,而對(duì)近似方形或長(zhǎng)方形深基坑則差別比較大。所以,在未進(jìn)行空間問(wèn)題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)開(kāi)挖空間效應(yīng)的要求。 

  4.支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)汁算與實(shí)際受力不符 

  目前,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論,但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡(jiǎn)單。工程實(shí)踐證明,有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論設(shè)計(jì)計(jì)算的安全系數(shù),從理論上講是絕對(duì)安全的,但有時(shí)卻發(fā)生破壞;有的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)雖然比較小,甚至達(dá)不到規(guī)范的要求,但在實(shí)際工程中卻滿(mǎn)足要求 

  極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì),而實(shí)際上開(kāi)挖后的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),也是一個(gè)土體逐漸松弛的過(guò)程,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),土體強(qiáng)度逐漸下降,并產(chǎn)生一定的變形 所以,在設(shè)計(jì)中必須充分考慮到這一點(diǎn)。 

  二.安全生產(chǎn)的技術(shù)組織措施 

  1.基坑支護(hù)施工前關(guān)鍵工作 

 、倩又ёo(hù)設(shè)計(jì)方案在編制前,要重視對(duì)深基坑開(kāi)挖所在地的地形、地貌和工程地質(zhì)特點(diǎn)的勘察,重要的是對(duì)場(chǎng)地土質(zhì)的穩(wěn)定問(wèn)題進(jìn)行評(píng)述,在勘察工作中應(yīng)將可能導(dǎo)致邊坡土體滑坡的各種因素事先弄清,對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性易產(chǎn)生威脅的重要地段、重點(diǎn)地層和重要的土質(zhì)指標(biāo)要保證其可靠性。查明場(chǎng)地內(nèi)地下水分布十分重要,因基坑事故絕大部分與地下水有關(guān),對(duì)不符合技術(shù)要求的勘察資料,不得采用來(lái)進(jìn)行深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工。如果采用土釘墻或錨桿支護(hù)方案的,土釘(錨桿)應(yīng)先做抗拔試驗(yàn),選擇有代表性土坡斷面和不同的土層,以0天、3天、4天的抗拔強(qiáng)度值來(lái)設(shè)計(jì)。 

  ②對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案要多作一些方案進(jìn)行比較,擇優(yōu)選用。對(duì)深基坑或特大基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案,一定要請(qǐng)有豐富經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的論證,論證合格后方可實(shí)施。方案經(jīng)論證后在實(shí)施過(guò)程中,嚴(yán)禁擅自改變施工方案。 

  ③基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案在正式實(shí)施前要進(jìn)行技術(shù)交底和安全技術(shù)交底,交底內(nèi)容要有針對(duì)性,交底雙方履行簽字手續(xù)。 

  ④基坑支護(hù)所用的水泥、鋼筋、鋼管等原材料,均要求有合格證和復(fù)檢報(bào)告。 

  2.基坑變形監(jiān)測(cè) 

  檢測(cè)是深基坑支護(hù)中不可缺少的組成部分。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工中對(duì)基坑邊坡的監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、支護(hù)效果,為設(shè)計(jì)和施工提供現(xiàn)場(chǎng)信息。 

  高層建筑深基坑土方開(kāi)挖與施工是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)較大的作業(yè),因此必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)基坑的環(huán)境監(jiān)測(cè),基坑的環(huán)境監(jiān)測(cè)是確保工程安全和及時(shí)指導(dǎo)施工、避免事故發(fā)生的必要措施。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括坑外水平位移監(jiān)測(cè)、坑外土體沉降監(jiān)測(cè)、附近民房沉降監(jiān)測(cè)。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置詳見(jiàn)基坑支護(hù)施工方案與設(shè)計(jì)詳圖。監(jiān)測(cè)頻率:在基坑開(kāi)挖期間每天觀測(cè)2~3次,觀測(cè)周期根據(jù)變形速率、觀測(cè)精度要求、不同施工階段和工程地質(zhì)條件等因素綜合選擇后決定。觀測(cè)記錄及整理內(nèi)容包括:工程名稱(chēng)、平面位置、各測(cè)點(diǎn)水平位移、沉降實(shí)測(cè)值、最大位移值、發(fā)展方向、發(fā)展速率等。 

  3.特殊情況的應(yīng)急處理措施 

  深基坑支護(hù)屬于地下工程,具有不可視性,其出現(xiàn)工程質(zhì)量事故概率也比較大,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,如基坑塌方,事后糾正和補(bǔ)救比較困難。特別是在軟土地基地區(qū),施工過(guò)程中可能會(huì)遇到各種意外情況,為做到有備無(wú)患,針對(duì)這些工程特點(diǎn),制定以下應(yīng)急措施: 

  ①對(duì)較差土質(zhì)的局部剝離坍塌的處理:若土層因流沙或滲水嚴(yán)重而引起的局部坍塌,應(yīng)首先查明發(fā)生原因,消除發(fā)生坍塌因素。同時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)加固,一般可在塌方處口部打垂直錨管樁和焊接橫向網(wǎng)筋,在邊坡外堆積土石塊回填充實(shí),并及時(shí)噴射混凝土面層,重新打入部分磨擦錨管。 

 、趯(duì)邊坡局部涌水的處理:迅速用特種止水材料縮小范圍,埋管引流,灌漿封堵。 

 、蹖(duì)局部坑壁位移過(guò)大、坑邊出現(xiàn)裂隙的處理:開(kāi)挖前,應(yīng)預(yù)先設(shè)立觀測(cè)點(diǎn),對(duì)基坑變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。嚴(yán)格將坑壁變形控制在允許范圍內(nèi),如變形超過(guò)允許范圍,應(yīng)暫停開(kāi)挖,可采用在相應(yīng)位置加密加長(zhǎng)錨管或加大灌漿量、適量增置錨管和外部拽拉加固等技術(shù)措施,阻止變形進(jìn)一步擴(kuò)大,確保邊坡自身穩(wěn)定和周?chē)ㄖ、道路的安全。?duì)地面開(kāi)裂等情況應(yīng)及時(shí)封閉,防止雨水滲入。 

  ④對(duì)坑底局部管涌、突涌的處理:如因特殊情況基坑出現(xiàn)突涌,應(yīng)立即用黏土或水泥封壓,在最短的時(shí)間內(nèi)制止突涌。 

  ⑤要求在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備編織袋、砂包、鋼管、圓木等應(yīng)急搶險(xiǎn)物資,當(dāng)發(fā)現(xiàn)位移發(fā)展速率過(guò)大時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行土方回填或用砂包回填,阻止變形的進(jìn)一步發(fā)展。在緊急情況下,在基坑邊坡底部打入鋼管或圓木樁,阻止基坑邊坡滑動(dòng)與變形。 

 、蕻(dāng)基坑底面含水量太大時(shí),建議進(jìn)行人工井點(diǎn)降水,以便于土方開(kāi)挖以及減少基坑變形和事故發(fā)生。降水措施:如果基底層是砂土及砂礫土,降水深度不能超過(guò)坑面標(biāo)高;如果基坑底層是軟土(黏土、飽和土),降水深度要深于坑面標(biāo)高。 

 、咦龊脩(yīng)措施準(zhǔn)備工作:在施工過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)成立一個(gè)監(jiān)控小組和一個(gè)搶險(xiǎn)小組,進(jìn)行24h監(jiān)控,并做好作業(yè)人員、機(jī)具和器材等方面的應(yīng)急準(zhǔn)備,如出現(xiàn)坑壁失穩(wěn)征兆或位移量過(guò)大時(shí),可立即實(shí)施增強(qiáng)加固施工。 

  4.安全生產(chǎn)措施 

 、俳(zhuān)職與兼職相結(jié)合的安全生產(chǎn)管理制度,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人是安全生產(chǎn)的第一責(zé)任人,安全員是安全生產(chǎn)全方位管理的負(fù)責(zé)人,各管理組、作業(yè)班組設(shè)兼職安全員。指導(dǎo)每個(gè)工種、每項(xiàng)作業(yè)及每個(gè)環(huán)節(jié)的安全工作。 

  ②施工安全措施如下,人人必須嚴(yán)格遵守:a.施工人員必須戴安全帽。特殊工種要持證上崗,非本人操作的機(jī)械設(shè)備未經(jīng)許可,不準(zhǔn)動(dòng)用。b.灌漿、噴漿、電焊人員必須戴上防護(hù)眼鏡及其他有關(guān)防護(hù)用具。c.要安全用電,未經(jīng)電工允許,不準(zhǔn)亂拉、亂接電氣線路。d、各種施工人員必須按安全操作規(guī)范進(jìn)行文明施工。 

  三.結(jié)束語(yǔ) 

  建筑基坑的開(kāi)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,正因如此,在施工組織都應(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性。   

  參考文獻(xiàn): 

  丁曉燕,建筑基坑支護(hù)的安全施工問(wèn)題探討[J],建筑施工,2010. 

  李龍躍,某工程基坑支護(hù)安全施工技術(shù)[J],廣西城鎮(zhèn)建設(shè),2010.