影响深基坑安全施工因素的分析和防范措施

影响深基坑安全施工因素的分析和影响深基坑安全施工因素的分析和 防范措施防范措施 近年来 我国几个主要大中型城市相继承办了一系列的国 际化大型赛事 展览或会议 如奥运会 世博会 亚运会等 以及经济的持续快速增长而带来的城市化进程的加快 使城市 土地资源的供给日渐稀少 城市的建筑密度不断增大 随着高 层建筑的不断兴建 深基坑开挖支护工程的安全问题日益突出 因而深基坑开挖支护及对邻近建筑 道路及设施的影响日益为 工程师们所关注 研究开发出许多好的施工方法 但是基坑开 挖深度越来越深 开挖环境日益复杂 设计及施工人员经常遇 到新的问题及新的挑战 基坑施工阶段事故频发 尤其在一些 沿海的大中型城市 事故发生率更高 深基坑工程是一个涉及 到建设 勘察 设计 施工 监测等多专业的系统工程 各阶 段的工作质量均可对深基坑安全的整体性产生影响 本文试对 各涉及因素加以分析 提出一些看法和建议 以供参考 1 深基坑工程特点及现状 1 基坑越挖越深 目前各大城市地价昂贵 开发商为 了满足使用功能 增加使用面积 或是因为符合城管规定及人 防需要 新建项目往往尽可能多的向地下发展 过去多是建 1 2 层地下室 现在在大城市 沿海地区 地下 3 4 层已很 寻常 5 6 层也有 因此基坑深度多在 10m 以上 在 20m 左 右的也为数不少 2 工程地质条件越来越差 随着基坑越挖越深 地质 条件也变的越来越差 这一点在某些沿海城市较为突出 象天 津 上海 广州等城市 3 基坑周围环境复杂 一些重要高层和超高层建筑往 往建在人口稠密 建筑物密集的地方 并紧靠重要市政公路 而此处原有建筑结构陈旧 地上与地下管线密布 因此 基坑 开挖不仅要保证基坑本身的稳定 也要保证周围的建筑物和构 筑物不受破坏 4 基坑支护方法众多 诸如人工挖孔桩 预制桩 深 层搅拌桩 钢板桩 地下连续墙 内支撑 各种桩 板 墙 管 撑同锚杆联合支护 此外还有很多新技术处在推广实用过 程中 2 勘察设计阶段的安全防范措施 1 确保地质勘察资料的完整性 准确性 地质勘察不应仅限于为主体结构施工而进行的勘察 还应 根据基坑的平面位置 沿基坑周边布孔进行勘察 对深基坑 条件许可时 需对基坑外侧 10 30 米范围内的地质情况进行勘 察 这主要是考虑采用锚杆或预应力锚索支护方案时 锚杆或 锚索会延伸到基坑外一定范围 另外 建设单位应选择有较好企业信誉和实力的地质勘察 单位 确保地质资料的准确性 2 周边环境资料的准确性 完整性 l 周边建 构 筑物的基础型式 与基坑边的距离 埋深 布置等要了解清楚 不同基础型式 不同埋深 距基坑边距离 的不同对基坑的影响是不一样的 l 地下建 构 筑物 如地铁 人防工程等基础型式 与 基坑边的距离 埋深要了解清楚 l 地下管线 电信电缆 供 排水管 煤气管 的类型 埋深 与基坑边的距离要了解清楚 3 设计方案的针对性 基坑设计方案要根据基坑地质条件 周边环境条件 包括 地上建 构 筑物 地下建 构 筑物 地下管线 基坑开 挖深度的不同 分别按不同的支护剖面进行设计 以上三大要 素中 任一条件变化 其支护方案都要相应变化 才能确保方 案的合理性 安全性 可行性及经济性 4 基坑监测方案设计 监测方案的设计要考虑周边环境的允许位移及沉降 支护 结构的型式 基坑的安全等级来综合考虑 一般而言 按国家 省 市基坑规范进行设计 基坑位移 在报警值之内一般不会出现安全事故 5 动态设计的重要性 动态设计是指针对基坑支护结构施工过程情况 基坑开挖 过程的地质情况及基坑开挖过程中监测数据所反映的情况 据 此分析支护方案的安全性 对以上揭示情况与原设计依据的资 料不符之处 或施工发现达不到设计要求之处 及时进行设计 变更 确保支护结构及周边环境的安全 l 由于地质钻孔是有限的 有限个孔所揭露的土层情况与 实际开挖出的地质情况总有不符之处 当地质情况与设计参考 的地质资料不同 设计人员要及时验算在实际地质资料下 原 设计方案是否安全 否则要及时进行变更设计 确保安全 l 周边环境条件与原设计参考的周边环境资料也不一定完 全相同 特别是一些地下建 构 筑物 地下管线等 发现不 同 也要及时调整设计方案 确保安全 l 支护结构的施工质量能否达到设计要求 若不能达到要 求 必须及时补强 该补锚杆 索 支撑还是增设止水措施 根据实际情况而定 l 根据基坑开挖过程中的监测结果 对原设计方案的安全 性进行复核 若基坑未达到设计标高 位移或应力己达到或超 过设计报警值 必须及时进行补强设计 确保基坑安全 3 基坑施工过程的安全防范措施 1 周边环境资料与设计图纸是否一致 l 施工单位在基坑施工前 应先对周边环境资料按设计图 纸先核实 特别是地下建 构 筑物 地下管线 一旦发现与 设计图纸不符 应及时通知设计进行设计变更 l 由于种种原因 部分地下建 构 筑物 地下管线在基 坑施工前未能查清 则在施工过程中一旦发现或发现情况与设 计图不同 应及时向设计反映 以便及时进行设计变更 确保 基坑安全 2 设计参考的地质资料与实际开挖所揭露的地质资料 是否一致 地质资料是支护方案设计的最重要的依据之一 同样的支 护方案 地质条件不同 方案的安全度也不同 因此 在施工 过程中 特别是基坑土方开挖过程中 若发现实际开挖所揭露 的地质条件与设计所参考的地质资料有异 则必须及时向设计 反映 若实际地质条件比设计所参考的资料好 则可对原方案 进行优化 若变差 则需进行补强 3 支护结构施工质量能否满足设计要求 目前深基坑支护多采用护坡桩 地下连续墙加锚杆的支护 方式 这些工艺较为成熟 施工的好坏主要看能否严格按照图 纸施工 过程检测是否严格按照相关规范进行及施工和管理人 员的职业化程度 止水结构能否满足止水要求是基坑施工及工程桩 承台 底板的施工能否顺利的重要因素之一 也是基坑施工过程中周 边环境的安全与否的重要因素之一 4 总包管理的作用 因基坑支护施工专业性较强 目前建筑市场普遍存在业主 将此项工作单独发包 不纳入后续工程的总包管理 由于管理 的不连续性 容易造成基坑开挖局部尺寸不够 边坡渗水或降 水不足等情况 建议将基坑支护和土方开挖纳入总包管理 而 总包方也应对基坑施工质量给予高度关注 不可忽视 因为基 坑的施工好坏与基础结构施工密切相关 5 施工过程中容易产生安全事故的情况 抢工期 支护结构 特别是锚杆 索 龄期未达到规范要 求 强度未达到设计要求就开挖下一层土 超挖 一次开挖深度超出设计要求 或实际开挖深度超过 设计深度 超载 坡顶堆载过高 超出设计允许超载 止水帷幕漏水 导致基坑周边下沉 建筑物开裂 施工不按设计要求的施工顺序施工或设计方案施工 4 基坑监测的重要性 基坑施工过程中的安全与否 除了设计施工外 及时且准 确的监测数据 让设计人员及时对基坑的安全性做出评判 也 是确保基坑安全的重要措施 关于不同支护方案 不同安全等级的基坑 应选用何种测 试项目 规范