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行業知識 深基坑工程主要安全隱患及對策措施,一線管理者必看!
深基坑工程主要安全隱患及對策措施,一線管理者必看!
發表時間:2023/8/3 17:44:06

近年來,隨著經濟社會的發展,城市化建設的加快,城市土地可用資源減少,人們對地下空間的渴求與日俱增,致使深基坑工程越來越多,基坑面積越來越大,對深基坑工程的施工要求也越來越高。與此同時,在深基坑工程施工中發生安全事故或險情的概率也在逐步增大。如何通過當前深基坑工程施工中存在的安全隱患分析,進一步規范基坑工程的設計、施工、監測,從而避免深基坑工程安全事故的發生成為各級建設行政主管部門和參建各方面臨的一個重要課題。

一、當前深基坑工程施工存在的主要安全隱患

1.設計階段存在的隱患

(1)勘探資料不詳細,設計方案存在先天性缺陷

按照有關規定,為使基坑設計安全、可靠、合理,建設單位應向設計單位提供擬建區域詳盡的水文地質資料、地下管線資料、周邊環境資料以及擬建工程施工圖紙等必備資料。但在現實中往往一些建設單位對該項工作不夠重視,草草提供一些資料給設計單位進行基坑圍護設計,而設計單位在現場踏勘后,在未深究建設單位提供的資料是否真實準確和完整可靠的前提下就匆忙進行圍護設計,導致設計方案本身存在一些先天性缺陷。

(2)片面追求低成本、短工期目標,致使設計方案安全儲備大幅下降

基坑圍護的設計原則應是安全、經濟、合理、可行。而多數建設單位為了追求縮短工期、降低造價的目標,將基坑安全儲備擺在了次要位置,在設計階段就進行干預。部分基坑設計單位迫于建設單位的壓力,將設計安全儲備一降再降,甚至出現臨界值的基坑設計,從而對后續的基坑圍護施工帶來了巨大的安全隱患。

(3)基坑設計方案缺乏有效的審查

基坑圍護設計方案一般在實施前必須經過專家論證,確定方案可行后,方可進行施工。而目前有些地區對基坑圍護設計方案的施工圖審查工作執行不力,致使設計方案大打折扣,也埋下了一些安全隱患。

2.施工方面存在的隱患

(1)基坑圍護施工質量未達設計要求

基坑圍護體系施工質量的好壞直接影響到整個基坑工程的安全。實際施工中的“土釘的長度不夠、注漿量不足、止水帷幕的水泥摻量不足、冷縫接頭處理不當、三軸攪拌樁垂直度超標”等現象均與圍護體系施工質量的好壞有關。基坑圍護體系的質量控制基本上依靠施工單位的自檢及監理單位的監督。由于基坑圍護工程專業性極強,不少監理單位在此專業方面技術力量匱乏,無法有效監控重點部位和關鍵工序,造成不少基坑圍護施工質量失控。

(2)施工單位未按合理施工方案進行基坑開挖

在整個基坑圍護工程施工過程中,科學合理的施工對基坑安全起著至關重要的作用?;娱_挖方式應分段、分層進行?;庸こ淌?ldquo;空間時效”影響十分明顯,分段開挖是為了減小基坑長邊效應的影響,防止基坑長邊中部位移過大。分層開挖是為了讓坑外側土體應力逐漸釋放,從而避免應力突然釋放帶來不利影響。在實際施工中,施工單位往往由于工期的壓力或自身的麻痹大意,不嚴格按照方案施工,盲目進行大開挖,直接導致基坑位移過大甚至地面開裂或局部坍塌。

(3)應急物資準備不足,應急措施不及時

基坑工程施工中遇到的不確定性因素較多,尤其是在江浙滬等軟土地區更顯突出。所以做好基坑工程施工過程中的應急準備工作顯得尤為重要。就目前大多數的基坑工程來看,應急準備措施絕大多數停留在“紙面”上,應急儲備材料、應急救援機械等在現場鮮有所見,這無形之中又是基坑安全的一大隱患。

3.基坑監測方面存在隱患

基坑監測是整個基坑工程施工中的重要組成部分,是實現動態設計、信息化施工的重要環節,同時也是發現基坑事故征兆的最直接手段,是基坑工程安全保證的基本要求之一。

從目前的基坑監測工作來看,普遍存在不少問題?;颖O測單位良莠不齊,監測人員水平高低不一,很難滿足當前復雜的基坑監測工作的要求。根據《建筑基坑工程監測技術規范》(GB50497—2009)的要求,基坑監測單位必須具備工程測量和巖土工程兩方面的資質,但仍有一些監測單位資質不全。此外《建筑基坑工程監測技術規范》(GB50497—2009)還要求每日應由專人進行巡視檢查,并要有經驗的監測人員駐守現場,而實際過程中鮮有監測單位能夠做到這點?;颖O測工作普遍采用“游擊模式”,即一個監測組同時監測多個基坑,在各個基坑之間來回奔走采集數據,巡視檢查工作順帶完成。甚至有些監測單位在形成監測報告時因數據匯總、分析工作量較大,未能及時反饋給施工方,導致基坑安全的實時情況反映遲鈍,基坑監測對基坑安全的保障作用受到折減。

二、保證基坑施工安全的對策措施

當前深基坑工程施工中存在的主要問題及相關教訓告訴我們,為保證基坑施工安全應強化如下對策措施:

1.設計階段

(1)詳細勘察工程地質及周邊環境

在對深基坑支護結構設計前,應充分了解建筑場地及周邊的地質和水文狀況,了解建筑場地及周邊地下埋設物和地下管線的位置、結構形式、深度等。同時還應掌握基坑周邊的排水情況、地面堆載、過往車輛的荷載。只有在準確掌握工程環境的前提下,深基坑的方案設計才能客觀合理。

(2)慎重選擇基坑支護方案

深基坑支護有多種結構類型和多種施工方法可供選擇,設計時應結合深基坑自身特點和場地巖土條件及周邊環境條件,綜合考慮基坑周圍環境、工程地質和水文狀況、土層結構、開挖深度、基坑形狀以及排水方法、施工作業設備安全等級、工期要求、技術經濟效果等因素。

無論采用哪種支護結構形式,都需對支護結構受力、強度、嵌入深度進行仔細的設計和驗算,并對施工過程進行嚴格的監督,確保工程安全有序進行。

(3)擇優選用深基坑降水方式

地下水是深基坑工程最大的“敵人”,在沒有地下水的情況下,有的土質可以輕易挖到5m或更深,但在地下水位較高,而又是砂土或粉土時,即使挖3m也可能產生塌方事故,所以深基坑工程中對地下水的控制至關重要。

地下水降水形式很多,主要有疏干、明排、止水降水結合、減壓降水等。但無論采取哪種降水方法,都應該與建設場地的水文地質條件、工程需求相符合,并結合深基坑本身止水帷幕、地下水補給情況,擇優選擇降水方法。

(4)合理制定土方開挖方式

基坑圍護設計單位應針對本工程的特點,對施工單位提出基坑在圍護施工及土方開挖階段的具體要求,如:降水時間、堆土區范圍、泵車停靠位置、出土通道及土方開挖順序等要求,以保證土方開挖與設計工況相適應,確?;釉陂_挖施工過程中的安全穩定。

(5)深基坑監測方案應同步設計

為確保深基坑工程的安全,在基坑支護設計的同時應明確由第三方監測單位對基坑工程的整個施工過程進行監測,并根據監測的數據分析結果對基坑的安全進行評價分析,從而保證基坑工程的施工安全。

2.施工階段

(1)按制定的施工安全專項方案實施,并保證質量是確保施工安全的關鍵

編制合理、科學、完善的施工安全專項方案并貫徹執行是衡量企業管理水平好壞的重要標志,也是施工現場安全管理水平的體現,更是保證施工安全、避免傷亡事故發生的客觀要求。

(2)應急措施必須行之有效

深基坑工程施工涉及因素很多,如果對施工過程中突發因素缺乏考慮,就有可能因事故不能及時解決而造成經濟損失,因此制定有效應急預案是非常必要的。

(3)監測方案必須結合實際進行必要調整

深基坑自身體積大、深度深,周邊地下環境錯綜復雜,施工過程中,因土體具有流動性,其受力狀態時刻變化。因此,每個工程的監測內容,位置和方法,都要根據工程實際情況來確定。主要包括對支護結構自身監測和周邊環境監測兩部分。監測數據應及時提供給有關單位,如圍護結構及周邊環境在開挖過程中的變形與受力特性出現異常,則要重新優化設計,調整施工參數,以確?;庸こ淌┕ぐ踩?。

3.強化各參建方在深基坑施工過程中的安全職責

(1)建設單位應當向設計及施工單位提供施工現場及毗鄰區域內供水、排水、供電、供氣、供熱、通信、廣播電視等地下管線資料,氣象和水文觀測資料,相鄰建筑物、構筑物及地下工程等有關資料,并保證資料的真實、準確、完整。不得將深基坑工程直接發包,不得明示或暗示施工單位不按審查確定的專項施工方案施工,不得壓縮合理工期和削減施工過程中的監測項目

(2)勘察單位應當按照法律、法規和工程建設強制性標準對深基坑工程建設地域進行勘察,提供的勘察報告,特別是不良的地質條件,應當真實,準確,滿足邊坡支護設計及施工需要,并及時做好勘察報告提交后的服務工作。

(3)設計單位應當根據地質情況、周圍環境、主體設計要求和施工條件等進行多方案比較,優化設計。設計圖紙及文件必須注明支護結構、周邊重要建(構)筑物、重要管線及周邊土體的控制變形值和支護設計的有限時限。設計單位應當做好技術交底和工程施工過程的技術服務工作,及時解決施工過程中出現的問題。

(4)施工單位應嚴格按照規范、標準和審定的專項施工方案組織施工,任何單位和個人不得擅自修改、變更專項施工方案。施工單位應加強施工安全技術管理,做好技術交底,加強施工現場安全生產文明施工管理,及時了解和分析監測信息,對可能出現的險情,制訂相應的應急預案,并根據工程實際情況配備應急搶險器材和人員。

(5)監測單位應當根據勘察報告、設計文件要求的變形值界限和施工組織設計等有關監測要求,制定監測方案。監測單位應按規范及方案要求做好深基坑工程施工期間和周圍環境的全過程監測工作。監測單位應當及時向建設單位、設計單位、監理單位、工程總包單位通報監測分析情況,提出合理建議。監測采集數據已達報警界限時,應當立即通知各有關單位采取措施。

(6)監理單位應當依據《建設工程監理規范》和《建筑基坑支護技術規程》的要求,加強對深基坑工程施工過程的監理。針對深基坑工程的具體特點,制訂監理細則和實施旁站監理,嚴格監督專項施工方案的實施,督促施工單位質量安全保證措施落實到位,及時掌握監測數據,發現問題及時下達整改通知單,出現險情、事故應及時報告建設行政主管部門。

總結

深基坑工程是基礎工程施工中的重點,也是難點。深基坑施工安全決定了整個工程的成敗。正因如此,項目上應嚴格落實參建各方主體安全責任,明確各職能部門在深基坑工程各環節的監管職責,最大限度地保證深基坑工程的施工安全。

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