浅议深基坑边坡预防塌陷

2016年05月10日 类别:经验交流

浅议深基坑边坡预防塌陷

         

                                                           陈丹

摘要:深基坑施工是工程施工的第一步,边坡滑塌不仅会影响工程质量,还会对周边建构筑物造成威胁,对施工人员的安全也带来极大隐患。如何有效预防基坑边坡坍塌,不仅是工程质量的保障,也是节约工程成本所需,更是施工安全的要求。

    关键字:基坑开挖 放坡系数 降排水 开挖方式 安全 事故

紧随经济发展的脚步,城市也承载着愈来愈多的子民,大大提高了居民建筑对立体空间的需求,深基坑施工在建筑行业也扮演起重要角色。

在为高层建筑提供可靠根基时,深基坑也不可避免地出现滑坡现象。滑坡不仅造成周围建筑物的失稳、结构变形等,还会造成施工人员伤亡,机械设备损坏事故,给施工安全带来极大隐患。一旦发生滑坡,清理滑坡现场又会导致工期延误,工程成本增加,对工程项目带来很不利的影响。因此,如何有效预防滑坡成为施工单位刻不容缓的议题。

    一、建筑施工企业基坑施工现状

基坑边坡坍塌是原有土体的平衡遭到破坏,土体沿滑动面滑动,导致坑顶土体塌陷,坑底变形隆起,致使持力层土体失稳,强度大幅下降。对于工程现场,做好基础工程是工程质量的首要任务,对于施工企业要把基础施工列为管理的重要内容。现阶段,我市基础工程现状如何?我市施工企业为预防这一现象,又主要采取哪些措施呢?

    1、合理确定开挖方式

我市的土层特质9.00-11.60m为粉土、黏土、粉质粘土和砂粉等,为多层建筑的持力层,与之相接触的是高层建筑等的桩端持力层,主要有粉土、粉质粘土、黏土及砂粉。施工单位在施工前进行地质勘探,了解地下管线情况确定放坡系数,选择坑下坡分层开挖、墩式开挖或盆式开挖。超过3米的基坑要编制专项方案,超过5米时,需要进行专家论证,附有具体的计算验证结论。

    2、确定降排水方式

基坑内水主要有地下水和地表水两个来源。我市域内地下水主要接受大气降水补给,地下水位埋藏较浅,小于2米,局部2-4米或4-6米。因此现场的地下水位通常高于基坑坑底的设计标高,基坑开挖时,地下水和地表水都会流进基坑,很大程度减少土体摩擦,造成无法继续施工,同时也无法保证工程质量,更会威胁到施工人员的安全,因此施工中需要进行基坑降排水和适当的支护结构。在我市,目前主要采用井点降水法、锚喷支护和深层水泥搅拌桩止水帷幕的支护方式。

    3、做好前兆检测

我市施工企业普遍制定前兆检测的规章制度,如:在进行混凝土支护施工时,留取同条件养护试件,保证混凝土的养护龄期,如果发生桩位移现象,在技术负责人指导下,设法拔出或加桩防护。此外,我市的施工企业制定土方坍塌的应急预案,开挖过程中一旦发现坍塌前兆,迅速撤离,分级启动应急响应。

    二、基坑边坡施工过程中存在的主要问题

    1、执行施工方案编制程序可谓“千穿百孔”

《建筑工程安全管理条例》规定,在工程开工前,要由施工现场技术负责人编制施工方案,基坑超过5米,要由施工企业技术负责人组织专家论证。在实际的施工过程中,技术负责人总是把这项任务下放到现场资料员,现场资料员通常是一兼多职,任务繁多同时自身对技术方案不理解不清楚,就不得将其简单化,或把其他工地方案换个名字,或闭门造车,如此编制的施工方案不仅仅是放之四海而皆准,更称得上是无一用处。

方案编制如此流于形式,方案报批不严格是不可推诿的。实际操作中,通常是基坑施工已经开始,方案还未审批通过。再者,施工企业在审批方案时,只是简要做计算,只要记算不出错方案即可行,如此审批人员在不了解现场,不明确方案和现场实际是否相符合的情况下,就裁决了方案的有效性。

    2、落实施工方案可谓“蜻蜓点水”

施工企业各项规章制度中,不可或缺的内容就是“按照方案施工”。方案在实施过程中总是不落地,基础完成也可能只是大略读一下方案,剩下的经验来解决。比如方案中明确计算出的放坡系数,总是被施工人员在方案的基础上,外加经验补充,总认为理论的不如实操来的实际,做锚喷支护,实际中的钢丝网总是比方案中更经济。

工程开工,现场人员的落实意识就被赶工期取代,总认为只要不出事,快点就更好,按照方案施工这条定律也早被抛之脑后。不考虑放坡不当,边坡会不会失稳,不考虑地表水对侵入边坡,土体摩擦力是否可以平衡剪切应力,只意识到基础施工不在雨季照常施工就可以。但是他们没认识到的是,如此无视方案施工,无形中早已埋下隐患的种子。

    3、检测坍塌前兆可谓“走马观花”

基坑坍塌前兆的检测目前只是书面上的文字,在施工现场,问及施工人员管涌现象,他们或许知其一二,但是对于真正的管涌现象也许比较陌生,一旦真实发生管涌,能够及时警惕的施工人员是少之又少。只有出现比较明显的坍塌迹象时,施工人员才会正确意识到事故发生,而此时人员撤离已显得为时已晚。

现场类似情况反映出,目前对坍塌的前兆检测更大层面上是文字描述,具体能够运用到实际中的甚少,如此指导实践也只能是败绩颇多。目前施工现场大多制定了坍塌事故的应急预案,应急预案旨在事故发生后减少事故损失和人员伤亡,要想预防坍塌的发生,我们需要将工作前置。

    三、基坑边坡坍塌预防主要问题的应对措施

    1、实现信息监控,严把方案审批第一关

  在快节奏的社会,时下风行的是信息流动和利用,通过信息的快速性、及时性和透明性,施工企业不仅可以同步检查方案和实际现场的符合性,还可以及时掌控基坑施工的具体情况。

    1.1引入信息化,实现方案信息动态监控

施工企业引入信息化,将工程施工顺序编入计算机程序,企业负责生产、技术的相关管理人员监控工程进展,前一工序未完成的情况不得允许此工程进入下一工序。现场人员将现场动态输入计算机网络末端,同时上传工程图片,企业相关管理人员决定是否同意进入下一工序。

施工方案也可以加入信息化系统,技术负责人将现场图片和施工组织设计上传计算机,企业相关管理人员可以根据现场图片判定施工方案的针对性。对于深度大于5米的深基坑,需要进行现场勘查,组织专家进行论证。

  1.2 细化项目经理考核机制,实现信息监测全方位

施工企业每周对项目经理进行考核,把方案编制纳入其中。根据信息化系统对方案编制的检测结果,方案是否具有针对性,作为项目经理、技术负责人考核的指标之一,施工企业制定相应的考核制度,对其进行奖惩,并将奖惩结果予以公示。

  2、信息透明化,严格把控施工过程

对施工方案的严格落实是保障工程质量和施工安全的重要步骤。对施工方案的落实不仅要施工企业的自觉性,还要有监理等相关单位的监督管理。

对基坑施工可以分为三个节点,分别是开挖放坡、基坑支护和降排水,监理单位和施工单位针对这三点联合制定检查计划和检查内容,检查记录要经过监理签字,施工企业定期将监理签字的检查记录上传信息化系统,施工企业相关管理人员结合监理意见,决定是否同意工程进入下一工序。施工企业将这一流程在现场公示,监理单位或有关人员有异议可以向施工企业主管部门反映情况,如果存在较大安全隐患,据此向上级主管部门报告。

    3、演习培训,严查边坡坍塌征兆

在基础施工前,由技术负责人结合施工方案,对基础工程开挖需要注意的事项,基坑支护和降排水工序要用到的操作规程做详细讲解,同时结合我市施工中常发生的坍塌事故,解释坍塌事故常发生的时间、发生的原因和发生前有哪些征兆。施工企业可以通过现场模拟,为工人具体解释“管涌现象”、“流沙现象”,通过模拟让工人明白哪些现象是坍塌前兆,对于具体的坍塌案例,对工人进行现场提问,让施工人员对坍塌前兆有明确的认识,做到应知应会。

施工现场同时制定坍塌事故的应急预案,应急预案要结合施工方案制定,由安全、技术负责人共同编写,在基础施工前组织施工人员进行演练。

基坑边坡坍塌的治理是工程质量的需要,更是施工人员安全的需求。它带给城市一份安宁,带给我们一份心安,这不仅要施工企业的自警自觉,更要政府、监理等单位的联袂巨献。

 

作者简介:陈丹   毕业于西安科技大学安全工程专业,建筑工程二   级建造师,现供职于山东渮建建筑集团有限公司

 

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