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摘 要:随着经济建设的迅速发展，大型高层建筑在城市中大量涌现。为了确保建筑物的稳定性，作为工程项目中的施工监理,如何才能做好深基坑支护工程的控制工作是监理工程师应注意的问题。为此,本文作者结合一些工程监理实例,对工程监理如何做好深基坑支护工程的控制工作进行了阐述。
关键词:高层建筑深基坑 支护 监理控制
随着高层建筑的持续发展, 深基坑支护已成为高层建筑项目中的重要工程,作为工程项目中的施工监理, 在进行建筑工程深基坑支护工程的监理时, 应具体问题具体分析,要重点地审查深基坑支护方案,对施工过程进行控制, 才能取得较好的监理效果。
1 深基坑支护方案的审查
在高层建筑深工程施工中, 最常见的基坑支护方法主要有:放坡、钢板桩加内支撑、钢板桩加锚杆、单排悬臂桩、排桩加锚杆、双排灌注桩、钢筋砼地下连续墙、旋喷桩重力式挡土墙、土钉墙或土钉墙加锚杆等。因此监理工程师在审查深基坑支护方案时, 应根据以下情况审查方案选择是否合理、施工工艺是否可行。
(1)场地的土质情况:泥质土中锚杆承载力低,不适合采用土钉墙支护方法。卵石层中排桩成孔困难,如采用排桩的基坑支护方案需选择合适的机械及施工工艺。
(2)基坑槽深情况:据《建筑工程基坑支护技术规程》规范中规定,槽深大于12m时不宜采用土钉墙支护。
(3)地下水情况:在场地地下水位较高时, 采取土钉墙或排桩的基坑支护方法应进行降水。
(4)施工季节情况:在雨季施工时要注意边坡上部地表水的疏排, 在基坑周边设置的排水沟与坑边的距离要适当, 避开边坡滑移体的滑裂面。
(5)拟建建筑物周边的场地情况:邻近建筑物距基坑边的距离, 市政地下管线的分布情况, 施工组织的平面布置情况都可能对基坑支护的方案发生影响, 需事先了解清楚,并在制定方案时采取相应措施,否则可能出现问题。
(6)拟建工程室外管线布置:边坡支护采用钢筋混凝土排桩支护方案时, 如出现桩的位置与化粪池位置发生冲突、或桩顶标高在室外管线标高之上等问题, 可能会给室外管线等施工带来很大麻烦, 既影响工期又增加费用。为此需要审查护坡桩方案是否考虑了室外管线、构筑物的标高,能否为其施工提供方便条件。
除上面所讲的情况外, 以下几种特殊情况往往被忽视, 有可能给深基坑安全带来隐患, 在审查深基坑支护方案时应加以高度重视。
①场地周边有地下构筑物时深基坑支护方案的审查。某基坑槽深10m,东侧距坑边1.5m位置有一埋深2.5m、与边坡平行的管沟,该工程边坡采取土钉墙支护方案,按1∶0.2放坡,在进行最后一步土钉施工时,管沟与基坑之间局部的土方发生了坍塌,不得不重新对该部位边坡进行加固。根据现场情况来看: 有管沟的部位边坡土已被管沟断开, 且管沟周边为回填土, 不够密实,土钉未能伸到管沟背面,且该部位土体未得到有效加固, 因此在基坑开挖深度的加大时,边坡局部失稳导致塌方。
对于场地内地下构筑物距边坡较近这种情况,应首选排桩边坡支护方案,保证基坑边坡及地下构筑物的安全。在条件允许的情况下, 选用土钉墙边坡支护方案应加大边坡局部放坡角度, 从而保证边坡土体的稳定性。监理在审查边坡支护方案时要注意检查施工单位是否针对这种情况采取了相应的技术措施。
② 城区建设工程中, 经常遇到两个不同工程基坑距离较近的情况, 当遇到两个工程的基坑距离较近时, 基坑边坡的支护就会互相发生影响,施工单位在制定基坑边坡支护方案时如果考虑不周就会出现问题。
某基坑槽深14m,其西侧有一基坑槽深16.5m,边坡按1∶0.2放坡、土钉墙支护,拟开挖基坑边坡上口距西侧已开挖基坑为13m,两基坑之间为一条市政道路。一施工单位投标方案为土钉墙支护,西侧按1∶0.1放坡,在离地面3m和4.5m标高处各布置一排18m和16m长的预应力锚杆以控制基坑边坡变形。
显然按此方案施工, 两道锚杆均会进入相邻基坑。对于已开挖的基坑边坡土钉墙支护的锚杆已进入拟开挖基坑的情况在该方案中也没技术处理措施。过分依赖计算机软件而不充分考虑场地具体情况就制定方案,往往会导致此类问题。
一般来说, 当两个相邻的基坑边坡滑移体有少量重合时, 如果两个基坑都采用排桩方案时, 可不考虑另一侧基坑的影响。如一侧用排桩, 一侧用土钉墙或两侧均用土钉墙支护时, 需注意调整土钉(锚杆) 的布置, 使其小于两个基坑之间的距离。如两个基坑边坡滑移体重合较多时, 实际上计算边坡支护方案的边界条件已改变, 在由于条件限制不能将该部分土方挖走时宜将该部位视为一道土墙采取加固措施。
2 深基坑支护工程施工过程控制措施
当深基坑支护工程进入方案实施阶段时, 监理应对原材料质量、施工工序质量等进行严格的控制, 在保证基坑支护工程的施工质量的同时, 更应该对施工单位实施方案进行严格检查。除此而外,基坑支护工程具有不可预见性较强的特点, 监理還应根据工程的具体情况, 加强对施工过程的监控, 及早察觉基坑边坡的异常情况, 及时督促、提醒施工单位采取相应处理措施。以下情况容易产生基坑安全的不利的影响。
2 . 1 表层滞水降水效果不佳的情况
表层滞水由于其自身的特点( 不透水层上表面并非是在一个平面上) , 降水的效果常常不理想, 边坡土层内仍留有部分水。这种情况对土钉墙支护方案很是不利, 一方面局部砂层在土钉( 锚杆) 施工时可能发生流砂现象;二方面喷射混凝土面板来不及施工, 边坡局部发生塌方, 遇到这种情况应督促施工单位立刻制定处理方案并实施, 可先做喷射混凝土面板, 再施工土钉( 锚杆),情况较为严重时可采取局部打入钢管桩的方法, 控制住局部塌方, 然后再开挖土方形成工作面后喷射混凝土面板,施工土钉( 锚杆),人工或螺旋锚杆钻机成孔困难时可改用进口液压万能钻机, 另外在渗水的土层须检查施工单位是否留设了导水管。
2 . 2 基坑范围以外的地下管线发生渗漏的情况
在地质勘察报告中说明无地下水的情况下, 如有基坑边坡局部地下管线渗水的情况, 也可能对采用土钉墙支护的基坑边坡安全带来隐患。在基坑边坡支护工程的施工过程中, 如发现基坑边坡局部有渗水现象, 应督促施工单位查清并尽快切断水源, 否则有可能出现基坑边坡安全事故。
某住宅区基坑槽深8.7m,地质勘察报告显示基底标高以上未见地下水, 边坡采用土钉墙支护方案,施工过程中由于边坡局部地下有一自来水表井未能及时移走,阀门渗水引起边坡局部塌方, 不得不加大放坡角度,重新做了土钉墙支护。
3 基坑开挖与基础施工间隔时间较长时监理应注意的事项
某些工程由于种种问题基坑开挖后不能及时进行基础施工, 基坑可能会搁置较长时间, 这种情况下基坑边坡容易出现问题。因为边坡土体随着时间的推移而产生蠕变, 导致边坡滑移体对
某工程于2010年年初开始挖槽, 基坑深约12m,采用排桩加锚杆的支护方案。基坑开挖后由于甲方资金紧张原因而停工。基坑放置约半年后, 北侧排桩突然向基坑倾斜, 边坡滑移。排桩与槽底平面夹角达到约70°时, 采取加内支撑的方法才控制住边坡变形。事后分析事故原因, 一是基坑搁置时间太长, 二是其时正值雨季,施工单位在排桩根部附近挖了若干盲沟集水, 导致基底土体内水分饱和, 土的内摩擦角变小, 对排桩的嵌固段的被动土压力下降, 各方面因素共同作用, 导致了边坡滑移, 排桩失稳。
基坑长期搁置对采用土钉墙支护的基坑边坡的不利影响比采用排桩支护更大,因为土钉墙边坡支护方法的原理是对基坑边坡土体进行加固,基坑长期搁置会导致土钉与边坡土体之间的相对位移不断加大,也即边坡的变形不断加大,达到极限就会发生基坑边坡安全事故, 因此对于采用土钉墙支护的长期搁置的基坑更应该加强管理。
对于基坑开挖后不能及时进行基础施工的这种情况,如果能事先确定,监理应当提醒施工单位在制定支护方案时加大安全系数,预留足够的安全储备。如果事先无法确定这种情况的发生, 那么在这种情况出现时应督促施工单位及早复核支护设计方案,当安全系数偏小时,需要根据具体情况制定补救方案。另外在基坑边坡经过雨季时, 还应检查施工单位是否在边坡上部及槽底采取了排水措施, 尽量避免出现边坡及基底土体内水分饱和的情况。施工单位设专人看护基坑, 坚持进行边坡变形的监测也是必要的。
4 结语
综上所述,随着建设工程的不断发展,深基坑支护工程的施工条件日趋复杂,而深基坑支护工程技术也在向着经济、适应性强、施工简便的方向发展。作为一名监理工程师, 在进行建筑工程深基坑支护工程的监理时,必须坚持学习、掌握建筑工程深基坑支护工程方面的新技术、新工艺,不断总结、积累工程经验,才能确保深基坑支护工程的顺利地完成。
关键词:高层建筑深基坑 支护 监理控制
随着高层建筑的持续发展, 深基坑支护已成为高层建筑项目中的重要工程,作为工程项目中的施工监理, 在进行建筑工程深基坑支护工程的监理时, 应具体问题具体分析,要重点地审查深基坑支护方案,对施工过程进行控制, 才能取得较好的监理效果。
1 深基坑支护方案的审查
在高层建筑深工程施工中, 最常见的基坑支护方法主要有:放坡、钢板桩加内支撑、钢板桩加锚杆、单排悬臂桩、排桩加锚杆、双排灌注桩、钢筋砼地下连续墙、旋喷桩重力式挡土墙、土钉墙或土钉墙加锚杆等。因此监理工程师在审查深基坑支护方案时, 应根据以下情况审查方案选择是否合理、施工工艺是否可行。
(1)场地的土质情况:泥质土中锚杆承载力低,不适合采用土钉墙支护方法。卵石层中排桩成孔困难,如采用排桩的基坑支护方案需选择合适的机械及施工工艺。
(2)基坑槽深情况:据《建筑工程基坑支护技术规程》规范中规定,槽深大于12m时不宜采用土钉墙支护。
(3)地下水情况:在场地地下水位较高时, 采取土钉墙或排桩的基坑支护方法应进行降水。
(4)施工季节情况:在雨季施工时要注意边坡上部地表水的疏排, 在基坑周边设置的排水沟与坑边的距离要适当, 避开边坡滑移体的滑裂面。
(5)拟建建筑物周边的场地情况:邻近建筑物距基坑边的距离, 市政地下管线的分布情况, 施工组织的平面布置情况都可能对基坑支护的方案发生影响, 需事先了解清楚,并在制定方案时采取相应措施,否则可能出现问题。
(6)拟建工程室外管线布置:边坡支护采用钢筋混凝土排桩支护方案时, 如出现桩的位置与化粪池位置发生冲突、或桩顶标高在室外管线标高之上等问题, 可能会给室外管线等施工带来很大麻烦, 既影响工期又增加费用。为此需要审查护坡桩方案是否考虑了室外管线、构筑物的标高,能否为其施工提供方便条件。
除上面所讲的情况外, 以下几种特殊情况往往被忽视, 有可能给深基坑安全带来隐患, 在审查深基坑支护方案时应加以高度重视。
①场地周边有地下构筑物时深基坑支护方案的审查。某基坑槽深10m,东侧距坑边1.5m位置有一埋深2.5m、与边坡平行的管沟,该工程边坡采取土钉墙支护方案,按1∶0.2放坡,在进行最后一步土钉施工时,管沟与基坑之间局部的土方发生了坍塌,不得不重新对该部位边坡进行加固。根据现场情况来看: 有管沟的部位边坡土已被管沟断开, 且管沟周边为回填土, 不够密实,土钉未能伸到管沟背面,且该部位土体未得到有效加固, 因此在基坑开挖深度的加大时,边坡局部失稳导致塌方。
对于场地内地下构筑物距边坡较近这种情况,应首选排桩边坡支护方案,保证基坑边坡及地下构筑物的安全。在条件允许的情况下, 选用土钉墙边坡支护方案应加大边坡局部放坡角度, 从而保证边坡土体的稳定性。监理在审查边坡支护方案时要注意检查施工单位是否针对这种情况采取了相应的技术措施。
② 城区建设工程中, 经常遇到两个不同工程基坑距离较近的情况, 当遇到两个工程的基坑距离较近时, 基坑边坡的支护就会互相发生影响,施工单位在制定基坑边坡支护方案时如果考虑不周就会出现问题。
某基坑槽深14m,其西侧有一基坑槽深16.5m,边坡按1∶0.2放坡、土钉墙支护,拟开挖基坑边坡上口距西侧已开挖基坑为13m,两基坑之间为一条市政道路。一施工单位投标方案为土钉墙支护,西侧按1∶0.1放坡,在离地面3m和4.5m标高处各布置一排18m和16m长的预应力锚杆以控制基坑边坡变形。
显然按此方案施工, 两道锚杆均会进入相邻基坑。对于已开挖的基坑边坡土钉墙支护的锚杆已进入拟开挖基坑的情况在该方案中也没技术处理措施。过分依赖计算机软件而不充分考虑场地具体情况就制定方案,往往会导致此类问题。
一般来说, 当两个相邻的基坑边坡滑移体有少量重合时, 如果两个基坑都采用排桩方案时, 可不考虑另一侧基坑的影响。如一侧用排桩, 一侧用土钉墙或两侧均用土钉墙支护时, 需注意调整土钉(锚杆) 的布置, 使其小于两个基坑之间的距离。如两个基坑边坡滑移体重合较多时, 实际上计算边坡支护方案的边界条件已改变, 在由于条件限制不能将该部分土方挖走时宜将该部位视为一道土墙采取加固措施。
2 深基坑支护工程施工过程控制措施
当深基坑支护工程进入方案实施阶段时, 监理应对原材料质量、施工工序质量等进行严格的控制, 在保证基坑支护工程的施工质量的同时, 更应该对施工单位实施方案进行严格检查。除此而外,基坑支护工程具有不可预见性较强的特点, 监理還应根据工程的具体情况, 加强对施工过程的监控, 及早察觉基坑边坡的异常情况, 及时督促、提醒施工单位采取相应处理措施。以下情况容易产生基坑安全的不利的影响。
2 . 1 表层滞水降水效果不佳的情况
表层滞水由于其自身的特点( 不透水层上表面并非是在一个平面上) , 降水的效果常常不理想, 边坡土层内仍留有部分水。这种情况对土钉墙支护方案很是不利, 一方面局部砂层在土钉( 锚杆) 施工时可能发生流砂现象;二方面喷射混凝土面板来不及施工, 边坡局部发生塌方, 遇到这种情况应督促施工单位立刻制定处理方案并实施, 可先做喷射混凝土面板, 再施工土钉( 锚杆),情况较为严重时可采取局部打入钢管桩的方法, 控制住局部塌方, 然后再开挖土方形成工作面后喷射混凝土面板,施工土钉( 锚杆),人工或螺旋锚杆钻机成孔困难时可改用进口液压万能钻机, 另外在渗水的土层须检查施工单位是否留设了导水管。
2 . 2 基坑范围以外的地下管线发生渗漏的情况
在地质勘察报告中说明无地下水的情况下, 如有基坑边坡局部地下管线渗水的情况, 也可能对采用土钉墙支护的基坑边坡安全带来隐患。在基坑边坡支护工程的施工过程中, 如发现基坑边坡局部有渗水现象, 应督促施工单位查清并尽快切断水源, 否则有可能出现基坑边坡安全事故。
某住宅区基坑槽深8.7m,地质勘察报告显示基底标高以上未见地下水, 边坡采用土钉墙支护方案,施工过程中由于边坡局部地下有一自来水表井未能及时移走,阀门渗水引起边坡局部塌方, 不得不加大放坡角度,重新做了土钉墙支护。
3 基坑开挖与基础施工间隔时间较长时监理应注意的事项
某些工程由于种种问题基坑开挖后不能及时进行基础施工, 基坑可能会搁置较长时间, 这种情况下基坑边坡容易出现问题。因为边坡土体随着时间的推移而产生蠕变, 导致边坡滑移体对
某工程于2010年年初开始挖槽, 基坑深约12m,采用排桩加锚杆的支护方案。基坑开挖后由于甲方资金紧张原因而停工。基坑放置约半年后, 北侧排桩突然向基坑倾斜, 边坡滑移。排桩与槽底平面夹角达到约70°时, 采取加内支撑的方法才控制住边坡变形。事后分析事故原因, 一是基坑搁置时间太长, 二是其时正值雨季,施工单位在排桩根部附近挖了若干盲沟集水, 导致基底土体内水分饱和, 土的内摩擦角变小, 对排桩的嵌固段的被动土压力下降, 各方面因素共同作用, 导致了边坡滑移, 排桩失稳。
基坑长期搁置对采用土钉墙支护的基坑边坡的不利影响比采用排桩支护更大,因为土钉墙边坡支护方法的原理是对基坑边坡土体进行加固,基坑长期搁置会导致土钉与边坡土体之间的相对位移不断加大,也即边坡的变形不断加大,达到极限就会发生基坑边坡安全事故, 因此对于采用土钉墙支护的长期搁置的基坑更应该加强管理。
对于基坑开挖后不能及时进行基础施工的这种情况,如果能事先确定,监理应当提醒施工单位在制定支护方案时加大安全系数,预留足够的安全储备。如果事先无法确定这种情况的发生, 那么在这种情况出现时应督促施工单位及早复核支护设计方案,当安全系数偏小时,需要根据具体情况制定补救方案。另外在基坑边坡经过雨季时, 还应检查施工单位是否在边坡上部及槽底采取了排水措施, 尽量避免出现边坡及基底土体内水分饱和的情况。施工单位设专人看护基坑, 坚持进行边坡变形的监测也是必要的。
4 结语
综上所述,随着建设工程的不断发展,深基坑支护工程的施工条件日趋复杂,而深基坑支护工程技术也在向着经济、适应性强、施工简便的方向发展。作为一名监理工程师, 在进行建筑工程深基坑支护工程的监理时,必须坚持学习、掌握建筑工程深基坑支护工程方面的新技术、新工艺,不断总结、积累工程经验,才能确保深基坑支护工程的顺利地完成。