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摘要:本文介绍了深基坑工程施工中的安全形势以及关键施工程序,主要针对深基坑工程施工的特点,分析深基坑工程施工中的安全施工要点及注意事项。
关键字:深基坑、专家论证、支护、过程安全控制、位移监测
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
引言:
随着社会发展,城市建设用地进一步紧张,建设用地的利用率提高,高层、超高层建筑随之大量涌现,从而使建筑物基础大型化(比如大型地下停车场、地下购物广场、地下车库很多都作为大型的箱型基础),基础埋深加大,进而出现了深基坑工程。为充分开发建筑用地,建筑物间距相对缩小,从而使建筑物周围的环境复杂化。综合分析,深基坑的出现,周围环境的复杂化对城区拟建建筑物的地基与基础施工提出了更高的技术要求。
下面针对德州市水岸华园2#楼工程地基与基础工程施工安全技术分析和设计。
本工程为地下一层,基础开挖深度为6.1m,最深处为7.2m,属于深基坑;本工程周围环境复杂,东侧与3#楼连接(地下车库连接),西侧、北侧有足够场地可进行放坡进行简单防护,南侧紧靠10#楼,最近处只有6m,因此南侧为本工程边坡重点防护区域。具体针对该深基坑土方开挖以及南侧边坡防护进行安全设计解析。
根据工程勘察报告、拟建建筑物周围环境以及基础施工图和设计说明,委托具有相应资质的设计单位对基坑边坡支护(本工程针对基坑南侧边坡支护)进行设计。要有详细的设计资料及计算书。
由于深基坑支护工程具有的专业性和特殊性,一般来说,由总包单位选定具有实力和能力资质都合格的专业队伍组织队伍进行分包施工。监理单位应严格执行职责,协助业主审查总包单位选定的施工单位。施工单位的专业技术人员根据工程特点、工期要求、周围环境特点以及基坑边坡的防护设计文件,编制切实可行的土方开挖方案和边坡支护防护,以确保基础工程施工的安全以及周围建筑物不受影响,由总承包单位技术负责人审批签字盖章。根据《危险性较大安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》,由施工单位组织进行专家论证工作。论证程序以及论证参与人员、论证专家的确定等符合《危险性较大安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定。最终根据专家论证意见对专项施工方案进行进一步的完善,最后会同专家论证意见一同报监理单位审批,由总监理工程师签字确认后方可组织实施。(附图水岸华园2#楼工程审查报告、专家论证签到表)
基坑开挖前准备工作,施工作业时严格按照施工方案组织实施,确定施工机械的选择、运输路线、开挖方式等内容,并在作业前进行详细的安全技术交底,确保施工安全以及工程质量。由于边坡支护的专业性较强,可以委托具有相应资质的专业施工单位承担施工,但同样施工前总包单位要进行详细的技术交底。施工过程中要加强过程管理,确保过程质量,以保证整个边坡防护质量和工程质量。
开挖顺序严格按照:“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”原则。由于地下水位高于基础底标高,开挖前必须采取降水措施,地下水位应降至基础底标高500mm以下处方可进行开挖。
1)施工机械的选择及工期确定:根据工期要求、现场情况、运距等因素进行机械设备选择。
由于水岸华园2#楼工程现场环境、工期要求等各种因素制约,本工程拟采用一台WY100反铲挖掘机、5台运土车进行基坑开挖。本工程的土方量约20000m3。
开挖工期的计算:
Q1=3600qk1/t
Q1——挖掘机的小时生产率
t ——挖掘机的工作循环时间,WY100反铲挖掘机的为20-40S,取30s;
q ——铲斗容量(m3)取1.0m3
k1—-土斗的利用系数,一般取0.9
Q1=3600qk1/t=3600×1.0×0.9/30=108 m3/h
每台班的工作效率为:k2-工作时间利用系数,取0.7
Q2 =8Q1k2=8×108×0.7=604.8 m3/台班
计划开挖工期:N-挖掘机数量;C-每天工作班数。
T=Q/Q2×1/NCK3=20000/(604.8×1×3×0.80)=14天
考虑到现场各种不可预料因素的影响,确定土方开挖时间为16天。
土方开挖路线示意图:
2)边坡支护方式的选择;边坡的支护方式的选择要由具有相应专业资质的设计单位专业人员进行设计,结合基坑规模、基坑开挖深度、放坡坡度、周围环境、地质水文情况以及开挖方式等因素确定切实可行的边坡支护方式。本工程委托德州市规划勘察设计研究院针对周围环境复杂的南侧边坡进行设计,设计单位最终确定的支护方式为喷锚支护方式,本工程的喷锚支护示意图如下图:
由于地基与基础工程施工的复杂性和不可见,施工过程中难免会发生很多不可预料的问题,这要求我们的施工单位管理人员要具备良好的心理素质,遇事不可慌乱,并且对可能要出现的问题心里有数,事先要做准备要有相应的预案措施,以免得事到临头,手足无措。比如基础施工过程中常见突发事件 ①基坑内管涌、流砂;②基坑支护局部出现成因不明的裂缝、沉降;③气象异常,出现连续多日的狂风暴雨;④相邻工地的施工影响如降水、打桩、开挖土方;⑤地下障碍物妨碍基坑支护结构或止水帷幕的施工等均要求提前做好预案措施。
施工前降水井的布置原则:降水工作安排要考虑降水量,根据基坑自然水位、降水深度、土层渗透系数、基坑等效半径、降水影响半径等参数选用合适的降水计算模型,安排降水井数量、间距、深度还要考虑到当地是否是承压水。具体降水井设置数量、深度还应符合JGJ/T111-98(建筑与市政降水工程技术规程),相应计算可以参照该规范相应公式进行计算。根据工程勘察报告以及JGJ/T111-98规范的相应规定通过计算确定水岸华园2#工程总共设置了5个降水井满足施工要求。
深基坑施工过程中安全控制:
1)深基坑工程的施工单位,必须具备相应的资质。施工过程中严格按照专项施工方案组织实施。经论证后、审批完毕的专项施工方案不得随意变动。
2)在土方开挖前对有关的技术措施进行全面检查,确保临近建筑物、构筑物、周围地下管线的有效保护。在不具备安全施工条件时严禁施工,禁止违章作业、盲目施工。
3)施工过程中应有严格预防基坑坍塌的防范措施。必须按照“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的施工原则进行施工。尤其注重临近建筑物处边坡的防护作业,以免边坡的位移或沉降造成临近建筑物的沉降,进而对临近建筑物、构筑物的整体质量产生严重危害。
4)基坑四周必须完善四周临时排水设施,并在基坑周围设置挡水梗,尤其雨季基础施工期间,保证基坑边雨水能及时排除,且雨水不流入基坑内,避免雨水渗入坑壁而造成边坡塌方。
5)在施工过程中,按照专项施工方案的要求提出隐患排查,专项整治的实施措施;并根据现场具体情况,采取切实有效的安全技术措施。
6)施工过程中监理单位要进行全面的旁站、巡视、平行检查的监理工作。监理工程师根据相应的规范、设计文件、评审意見、施工组织设计等内容,结合监理规划和实施细则,对现场的施工监督实施。
7)深基坑工程支护完毕后,地下结构工程施工前,必须由建设单位、支护设计、施工单位、监理单位和相关专家对坑壁进行验收,验收合格后方可组织下道工序施工。
8)对于地下水位较高的深基坑工程,必须保证持续降水,确保地下水位保持在坑底500mm以下。持续降水至基础工程、地下工程施工完毕、回填完毕后方可停止降水。
9)坑边不宜堆放土方或建筑材料,如由于现场原因等情况限制需要在坑边堆放材料或土方时,一般应距坑边距离不得少于2m,堆土高度不宜高于1.5m,而不得超过边坡设计荷载,必要时需要在对边坡设计时加入相应的荷载。
10)土方开挖过程中,提前设计分配好施工机械、行走路线、挖土顺序等,在挖土过程中不得碰撞边坡的支护结构。同时做好基坑坡道周边的支护。
11)对于深基坑工程的坑边防护夜间配置相应的红色警示标志以防止坑边作业人员掉入基坑内发生摔伤事故。基坑开挖完毕后必须做好临边防护,消除可能造成人员摔伤的安全隐患。
12).现场用电设备必须实行三级配电,两级保护。电缆应设可靠绝缘。由于基坑内电缆不宜埋地,但必须进行架空处理,并应设专人负责管理,电工持证上岗。
13)施工过程中要强化质量意识和安全教育,组织施工人员学习施工设计图纸、质量标准及验收规范。坚持岗前培训及持证上岗制度,新入厂员工要进行三级安全教育。坚持“三检(自检、互检、交接检)、四按(按设计图纸、按相应规范、按施工工艺、按相应技术标准)、五不准(资料不完备不准开工、材料不合格不准进场、测量闭合不符合规范或设计要求不准使用、工序验收不合格不准进行下道工序、达不到质量标准不准交工验收)、六做到(方案做到合理、技术资料做到齐全、质量检验做到可靠、施工试验做到真实、测量数据做到准确、施工方法做到正确)。
14)提倡绿色施工,保护环境;加强对施工现场粉尘、噪声、废气监测和监控工作。土方、渣土等运输时,采用密闭式运输车辆,在施工现场出入口设置冲洗车辆的设施,将车辆清理干净,不得将泥沙带出现场;施工现场土方集中堆放,并用绿色防护网覆盖防止扬尘或采用植被固化处理。
基坑开挖以及边坡防护完毕后,要定期对边坡的沉降、位移以及临近建筑物(10#楼)的沉降进行进行观测,并做好真实详细的记录,并及时进行汇总、分析和评定。定人、定点、定频率进行观测,并确定相应的预警值,一旦发现异常要及时上报,查找原因进行处理。如有必要可以委托具有相应资质的工程勘察检测单位承担检测任务。在雨季或周围地下水位较高时要适当加密观测次数。观测一般要持续到基坑土方回填完毕。在边坡顶面设置检测线和相应数量的监测点,同时在邻近建筑物上设置監测点,同时必须加强监测点的保护,严谨避免损坏。
总之,深基坑工程施工质量的好坏直接关系到工程质量好坏以及对周围环境、建筑物的影响,深基坑工程一旦出现事故对周围环境造成影响造成的经济损失是巨大的。因此深基坑工程施工前必须进行充分的施工准备,充分考虑各种可预见性危险源,综合分析制定切实可行的施工方案,坚决杜绝盲目施工,武断行事的现象,以避免出现大的安全质量事故。
参考文献:
1、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
2、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
3、《建筑基与市政降水工程技术规范》JGJ/ T111-98
4、《建筑施工手册第四版》
关键字:深基坑、专家论证、支护、过程安全控制、位移监测
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
引言:
随着社会发展,城市建设用地进一步紧张,建设用地的利用率提高,高层、超高层建筑随之大量涌现,从而使建筑物基础大型化(比如大型地下停车场、地下购物广场、地下车库很多都作为大型的箱型基础),基础埋深加大,进而出现了深基坑工程。为充分开发建筑用地,建筑物间距相对缩小,从而使建筑物周围的环境复杂化。综合分析,深基坑的出现,周围环境的复杂化对城区拟建建筑物的地基与基础施工提出了更高的技术要求。
下面针对德州市水岸华园2#楼工程地基与基础工程施工安全技术分析和设计。
本工程为地下一层,基础开挖深度为6.1m,最深处为7.2m,属于深基坑;本工程周围环境复杂,东侧与3#楼连接(地下车库连接),西侧、北侧有足够场地可进行放坡进行简单防护,南侧紧靠10#楼,最近处只有6m,因此南侧为本工程边坡重点防护区域。具体针对该深基坑土方开挖以及南侧边坡防护进行安全设计解析。
根据工程勘察报告、拟建建筑物周围环境以及基础施工图和设计说明,委托具有相应资质的设计单位对基坑边坡支护(本工程针对基坑南侧边坡支护)进行设计。要有详细的设计资料及计算书。
由于深基坑支护工程具有的专业性和特殊性,一般来说,由总包单位选定具有实力和能力资质都合格的专业队伍组织队伍进行分包施工。监理单位应严格执行职责,协助业主审查总包单位选定的施工单位。施工单位的专业技术人员根据工程特点、工期要求、周围环境特点以及基坑边坡的防护设计文件,编制切实可行的土方开挖方案和边坡支护防护,以确保基础工程施工的安全以及周围建筑物不受影响,由总承包单位技术负责人审批签字盖章。根据《危险性较大安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》,由施工单位组织进行专家论证工作。论证程序以及论证参与人员、论证专家的确定等符合《危险性较大安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定。最终根据专家论证意见对专项施工方案进行进一步的完善,最后会同专家论证意见一同报监理单位审批,由总监理工程师签字确认后方可组织实施。(附图水岸华园2#楼工程审查报告、专家论证签到表)
基坑开挖前准备工作,施工作业时严格按照施工方案组织实施,确定施工机械的选择、运输路线、开挖方式等内容,并在作业前进行详细的安全技术交底,确保施工安全以及工程质量。由于边坡支护的专业性较强,可以委托具有相应资质的专业施工单位承担施工,但同样施工前总包单位要进行详细的技术交底。施工过程中要加强过程管理,确保过程质量,以保证整个边坡防护质量和工程质量。
开挖顺序严格按照:“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”原则。由于地下水位高于基础底标高,开挖前必须采取降水措施,地下水位应降至基础底标高500mm以下处方可进行开挖。
1)施工机械的选择及工期确定:根据工期要求、现场情况、运距等因素进行机械设备选择。
由于水岸华园2#楼工程现场环境、工期要求等各种因素制约,本工程拟采用一台WY100反铲挖掘机、5台运土车进行基坑开挖。本工程的土方量约20000m3。
开挖工期的计算:
Q1=3600qk1/t
Q1——挖掘机的小时生产率
t ——挖掘机的工作循环时间,WY100反铲挖掘机的为20-40S,取30s;
q ——铲斗容量(m3)取1.0m3
k1—-土斗的利用系数,一般取0.9
Q1=3600qk1/t=3600×1.0×0.9/30=108 m3/h
每台班的工作效率为:k2-工作时间利用系数,取0.7
Q2 =8Q1k2=8×108×0.7=604.8 m3/台班
计划开挖工期:N-挖掘机数量;C-每天工作班数。
T=Q/Q2×1/NCK3=20000/(604.8×1×3×0.80)=14天
考虑到现场各种不可预料因素的影响,确定土方开挖时间为16天。
土方开挖路线示意图:
2)边坡支护方式的选择;边坡的支护方式的选择要由具有相应专业资质的设计单位专业人员进行设计,结合基坑规模、基坑开挖深度、放坡坡度、周围环境、地质水文情况以及开挖方式等因素确定切实可行的边坡支护方式。本工程委托德州市规划勘察设计研究院针对周围环境复杂的南侧边坡进行设计,设计单位最终确定的支护方式为喷锚支护方式,本工程的喷锚支护示意图如下图:
由于地基与基础工程施工的复杂性和不可见,施工过程中难免会发生很多不可预料的问题,这要求我们的施工单位管理人员要具备良好的心理素质,遇事不可慌乱,并且对可能要出现的问题心里有数,事先要做准备要有相应的预案措施,以免得事到临头,手足无措。比如基础施工过程中常见突发事件 ①基坑内管涌、流砂;②基坑支护局部出现成因不明的裂缝、沉降;③气象异常,出现连续多日的狂风暴雨;④相邻工地的施工影响如降水、打桩、开挖土方;⑤地下障碍物妨碍基坑支护结构或止水帷幕的施工等均要求提前做好预案措施。
施工前降水井的布置原则:降水工作安排要考虑降水量,根据基坑自然水位、降水深度、土层渗透系数、基坑等效半径、降水影响半径等参数选用合适的降水计算模型,安排降水井数量、间距、深度还要考虑到当地是否是承压水。具体降水井设置数量、深度还应符合JGJ/T111-98(建筑与市政降水工程技术规程),相应计算可以参照该规范相应公式进行计算。根据工程勘察报告以及JGJ/T111-98规范的相应规定通过计算确定水岸华园2#工程总共设置了5个降水井满足施工要求。
深基坑施工过程中安全控制:
1)深基坑工程的施工单位,必须具备相应的资质。施工过程中严格按照专项施工方案组织实施。经论证后、审批完毕的专项施工方案不得随意变动。
2)在土方开挖前对有关的技术措施进行全面检查,确保临近建筑物、构筑物、周围地下管线的有效保护。在不具备安全施工条件时严禁施工,禁止违章作业、盲目施工。
3)施工过程中应有严格预防基坑坍塌的防范措施。必须按照“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的施工原则进行施工。尤其注重临近建筑物处边坡的防护作业,以免边坡的位移或沉降造成临近建筑物的沉降,进而对临近建筑物、构筑物的整体质量产生严重危害。
4)基坑四周必须完善四周临时排水设施,并在基坑周围设置挡水梗,尤其雨季基础施工期间,保证基坑边雨水能及时排除,且雨水不流入基坑内,避免雨水渗入坑壁而造成边坡塌方。
5)在施工过程中,按照专项施工方案的要求提出隐患排查,专项整治的实施措施;并根据现场具体情况,采取切实有效的安全技术措施。
6)施工过程中监理单位要进行全面的旁站、巡视、平行检查的监理工作。监理工程师根据相应的规范、设计文件、评审意見、施工组织设计等内容,结合监理规划和实施细则,对现场的施工监督实施。
7)深基坑工程支护完毕后,地下结构工程施工前,必须由建设单位、支护设计、施工单位、监理单位和相关专家对坑壁进行验收,验收合格后方可组织下道工序施工。
8)对于地下水位较高的深基坑工程,必须保证持续降水,确保地下水位保持在坑底500mm以下。持续降水至基础工程、地下工程施工完毕、回填完毕后方可停止降水。
9)坑边不宜堆放土方或建筑材料,如由于现场原因等情况限制需要在坑边堆放材料或土方时,一般应距坑边距离不得少于2m,堆土高度不宜高于1.5m,而不得超过边坡设计荷载,必要时需要在对边坡设计时加入相应的荷载。
10)土方开挖过程中,提前设计分配好施工机械、行走路线、挖土顺序等,在挖土过程中不得碰撞边坡的支护结构。同时做好基坑坡道周边的支护。
11)对于深基坑工程的坑边防护夜间配置相应的红色警示标志以防止坑边作业人员掉入基坑内发生摔伤事故。基坑开挖完毕后必须做好临边防护,消除可能造成人员摔伤的安全隐患。
12).现场用电设备必须实行三级配电,两级保护。电缆应设可靠绝缘。由于基坑内电缆不宜埋地,但必须进行架空处理,并应设专人负责管理,电工持证上岗。
13)施工过程中要强化质量意识和安全教育,组织施工人员学习施工设计图纸、质量标准及验收规范。坚持岗前培训及持证上岗制度,新入厂员工要进行三级安全教育。坚持“三检(自检、互检、交接检)、四按(按设计图纸、按相应规范、按施工工艺、按相应技术标准)、五不准(资料不完备不准开工、材料不合格不准进场、测量闭合不符合规范或设计要求不准使用、工序验收不合格不准进行下道工序、达不到质量标准不准交工验收)、六做到(方案做到合理、技术资料做到齐全、质量检验做到可靠、施工试验做到真实、测量数据做到准确、施工方法做到正确)。
14)提倡绿色施工,保护环境;加强对施工现场粉尘、噪声、废气监测和监控工作。土方、渣土等运输时,采用密闭式运输车辆,在施工现场出入口设置冲洗车辆的设施,将车辆清理干净,不得将泥沙带出现场;施工现场土方集中堆放,并用绿色防护网覆盖防止扬尘或采用植被固化处理。
基坑开挖以及边坡防护完毕后,要定期对边坡的沉降、位移以及临近建筑物(10#楼)的沉降进行进行观测,并做好真实详细的记录,并及时进行汇总、分析和评定。定人、定点、定频率进行观测,并确定相应的预警值,一旦发现异常要及时上报,查找原因进行处理。如有必要可以委托具有相应资质的工程勘察检测单位承担检测任务。在雨季或周围地下水位较高时要适当加密观测次数。观测一般要持续到基坑土方回填完毕。在边坡顶面设置检测线和相应数量的监测点,同时在邻近建筑物上设置監测点,同时必须加强监测点的保护,严谨避免损坏。
总之,深基坑工程施工质量的好坏直接关系到工程质量好坏以及对周围环境、建筑物的影响,深基坑工程一旦出现事故对周围环境造成影响造成的经济损失是巨大的。因此深基坑工程施工前必须进行充分的施工准备,充分考虑各种可预见性危险源,综合分析制定切实可行的施工方案,坚决杜绝盲目施工,武断行事的现象,以避免出现大的安全质量事故。
参考文献:
1、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
2、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
3、《建筑基与市政降水工程技术规范》JGJ/ T111-98
4、《建筑施工手册第四版》