论文部分内容阅读
摘要： 高层建筑的深基坑工程往往是现在工程事故的频发现象，究其原因，主要在于工程实施过程没有充分做好各项工作，工程技术方案不符实际水文地质要求，生搬硬套，拿来主义，没有真正结合工程实际情况，认真分析实际数据。施工过程安全管理体系缺乏及管理制度匮乏；降排水与止水方案错误或实施无依据；深基坑监测工作流于形式，没有落到實处等等均是导致事故发生的导火线，本文就如和做好深基坑工程的实施过程的技术要领做些阐述。
关键词：高层建筑 深基坑安全体系 监测
Abstract：The high-rise building of deep excavation often is now engineering accident and frequent phenomenon, investigate its reason, main is to project implementation process does not fully to complete each work, engineering technology solutions dishonest hydrogeology requirements, derivative, copycat, no real combined with engineering practice, carefully analyzing the actual data. The construction process of safety management system and management system, the scarce With the draining water error or implementation scheme without basis; Deep foundation excavation monitor work become a mere formality, no into effect and so on all is lead to the accident happened fuse, this paper as and to the implementation of the deep foundation pit engineering process technology will bring do some in this paper.
Keywords: high building deep foundation pit safety monitoring system
中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：
【正文】
在城市化高速运转的今天，日趋紧张的土地资源催化了摩天大楼的诞生，带来了高度集约化土地的利用和城市形象的提升。中国的人口多，地资源有限，经济要发展，人民生活要改善 ,需要建造更多、更好的高层建筑。而摩天大楼往往伴随着深基坑工程的实施，结构工程师绞尽脑汁设计符合安全又充分利用土地的基础结构。深基坑就孕育而生，由此带来的深基坑技术及安全要求也越来越高，给予我们工程技术人员的思考也越发重要和紧迫。
所谓深基坑，一般指开挖深度大于5米的基坑，深基坑施工前，应了解建筑现场及周边，地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、岩土性状、含水层性质、地下水位、渗透系数等；了解建筑施工现场及其附近的地下管线，地下埋设物的位置、深度、结构形式及埋设时间等。对已有邻近建筑的深基坑施工情况，是以及邻近建筑物位置、层数、高度、结构类型、基础类型等。此外，也应掌握深基坑施工的其他条件，如基坑周围的地面排水情况，地面雨水，流水，上下水管线排入或漏入基坑的可能性以及基坑附近的地面堆载及大型车辆经过所产生的动、静荷载。作为实施主体应该从以下方面重点思考与研究：
一、熟悉深基坑的支护方法与适用范围
众所周知，目前主要深基坑支护常见支护方式主要有：
1、板桩式，适用于黏性土、砂性土和粒经不大于100mm的沙卵石地层，由于施工时打桩噪声大，宜用于远离居民区的施工当中。
2、柱列式，分为钻孔灌注桩和挖空灌注桩，施工噪音小，适于城区施工。
3、连续墙式，其施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；适用于多种土层。
4、沉井式，施工占地面积小，不需要板桩维护，与大开挖相比，挖土量小，对邻近建筑的影响较小，操作简便，无须特殊的专用设备。
二、慎重选择深基坑降排水方案
1、深基坑降排水方案的选择
深基坑降排水应根据工程的水文地质条件及基坑开挖深度及维护方案来选择不同的降水方案或组合型降排方案，选择方案是应重点考虑：
（1）深基坑降水深度要求；
（2）场地地质条件、土的渗透特性、地下水的类型、流向和补给条件；
（3）环境条件、场地周围建筑物和市政管线的位置、类型以及对沉降的要求；
（4）气候条件，雨期，特别是暴雨季节的暴雨量；
（5）施工的设备数量，供电来源，是否有备用电源等确保设备正常运行。
2、确保深基坑降排水与止水的技术措施
（1）排水施工前按相关法律法规到相关行政主管部门办理市政排水排污手续。
（2）降排水设备配置应满足降排水设计方案要求。 供电主电源及供电线路应采取相应的安全保护措施，各种配电箱体编码，并配有自动切换装置，做好安全护栏、悬挂警示牌，防雨防雷保护等安全措施。
（3）排水井口应高出地面300-500mm，使用安全井盖，并设警示标志，防止人和异物掉入井内，对降水运行的水泵应做好运行记录，发现异常，及时更换组织维修；对基坑抽排出的地下水须作有效疏导、排出基坑，避免向基坑回流、回渗。
（4）施工现场应设置临时围挡设施确保施工安全和施工进度、降排水，设置围挡应考虑不影响其他机械的正常运作。
（5）回灌井的回灌水量应通过水位观测井中的水位变化进行调节控制，既要防止回灌水量过大而渗入基坑影响施工，又要防止回灌水量过小，使地下水位失控而影响回灌效果。回灌井与降水井是一个完整的系统，只有使他们共同有效地工作，才能保证地下水位处于动态平衡，达到最佳效果。
（6）降水施工前，必须对场地内所有的水位观测井内的稳定水位进行测量、标定和记录；江水与回灌施工过程中应加水位观测工作，以指导和调整降水与回灌施工。
3、深基坑降排水与止水方案必须依其水文地质资料和周围环境情况，认真进行深入细致地分析论证和设计才能得出合理、可行的深基坑降排水施工技术方案或措施。实施过程，不论其降排水方案多么周密、完善，在基坑土方开挖与支护的过程中，出现局部地质变异性大、局部流沙或涌水、积水现象也是在所难免的。因此，应充分考虑相应的应急预案及处理措施。总而言之，降排水方案是否妥当，在很大程度上也是决定着深基坑施工技术方案是否成功的主要因素之一。
三、深基坑施工过程中的安全管理措施不容忽视
1、建立和健全各级安全生产责任制和完善各项安全管理制度
这是安全管理的首要工作，要形成一套规范完善的安全管理制度，必须牢固对树立"以人为本"的安全管理理念，严格执行"安全第一，预防为主"的方计。建立以建筑企业领导层为首，企业各部门和各项目部的安全生产责任制，通过签订各级安全生产责任状及目标管理责任书，明确项目部各级人员的安全责任。
2、编制有针对性的责任施工组织设计
施工组织设计是指导施工现场全部生产活动的重要技术文件，必须要编制一个针对性，专业性很强和切合施工现场实际的施工组织设计来指导工程的施工活动。深基坑支护是一项安全防护要求很高的单项工程，安全管理及安全防护在深基坑施工中是一个很重要的组成部分。因此，编制一个针对性强且对施工现场安全施工能起到指导作用的专项施工方案来指导施工现场安全管理工作是十分有必要的。
3、安全生产培训制度和安全技术交底
首先，必须切实加强"三级安全教育"，深基坑开挖是具有一定危险性的施工作业，参加深基坑开挖的工人必须熟悉深基坑开挖的施工方案，对工人要进行安全操作规程和操作技能教育，并且要对工人进行安全技术交底，安全技术交底要有总体全局的交底，也要有分部、分项的全面细致的交底，，要及时、细致、切合现场实际情况进行交底，不可无的放矢，应付差事，酿成责任事故。再就是要对工人进行应急预案的宣贯和演练；并且对接受以上培训教育过工人必须逐一签字确认，并建卡存档。而所有工人在接受安全教育、技术交底和应急预案的宣贯和演练后都必须进行严格的考核，合格才能上岗，不合格必须重新教育，考核。
4、建立和完善应急预案
由于深基坑施工具有一定的危险性，针对深基坑施工的特点，施工企业应当建立和完善应急救援预案，防止突发事故的发生。必须坚持常备不懈的原则，在深基坑施工时，应根据深基坑作业的特点及可能发生的事故，做好事故的预防工作，避免或减少事故的发生率，落实好救援工作的各项准备措施，做好预防准备。坚持统一指挥，分级负责的原则，深基坑施工是一项专业性很强的工作，并且容易引起群死群伤的事故，所以应当根据施工的各工种、各工序，有针对性地作好事故防范及应急救援准备。必须充分发挥各方面的主动性和力量，形成统一、高效的救援指挥部，一旦有事故发生，能迅速启动救援机制，迅速有效地组织实施救援，尽可能避免伤亡事故发生。
四、深基坑监测是确保工程实施的重要手段
不同的工程项目有着不同的地质条件，其深基坑的土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，都会影响土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化，因此，基坑检测是工程建设必不可少的重要环节。对于复杂的大中型工程或环境变化异常的项目，往往无法通过经验得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法。只有通过监测数据才能了解基坑的设计强度，以此降低工程成本指标提供设计依据；并且可以了解施工环境——地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度；也能及时发现或预测及险情，更能有效采取安全补救措施。
1、深基坑监测基本要求
（1）做好监测计划方案根据基坑设计方案制定严密的深基坑检测计划书，并进行严格的审批，付诸实施；
（2) 现场数据实测实量依据监测方案做好现场监测数据的记录，进行信息化处理，应特别关注特殊季节、暴风雨季后的监测，注意异常变化，及时汇报，专题研讨，提出紧急处理方案；
（3）监测元件保护埋设于结构中的监测元件应重点保护，尽量减少外界对结构正常受力的影响及破坏，注意埋设监测元件的回填土与岩土介质的匹配与分离；
（4）检测方法灵活多样应采纳多种方法，实施多项内容的监测方案，以便监测结果可以互相印证、互相检验。
（5）重点项目监测针对重点工程项目的具体要求预先设定预警值和报警制度，预警值应包括变形或内力量值及其变化速率。
2、监测手段
（1）地面沉降监测
沉降观测使用仪器是常用测量仪器精密水准仪和铝合金水准尺。值得注意的是，应使用相同仪器，相同位置；应为同一观测者同一观测地点，且测量参照点要安全，固定，切勿设在变形、位移区内。
（2) 围护结构及土体的侧向位移
围护结构及土体的侧向位移监测使用的仪器是测斜仪。测斜仪由测斜管、测斜探头和数字式测读仪三部分组成，是一种精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，可以用来测量单向位移，也可以测量双向位移，再由两个方向的位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。
（3）土体分层沉降测试
土体分层沉降测试通常用磁性分层沉降仪量测。磁性分层沉降仪由对磁性材料敏感的探头、埋设于土层中的分层沉降管和钢环、带刻度标尺的导线以及电感探测装置组成。
（4)围护结构侧土压力
桩墙侧向水土压力的监测通常是在桩墙迎土面埋设土压力传感，通过相应的接收仪器来读取所需的数据。测量侧压力时，土压力计绑扎于钢筋上，接触面紧贴土体一侧。
由于基坑工程施工环境太复杂，各类基坑施工大小问题经常发生，特别是深基坑施工，保险系数定得再大，现场问题还是防不胜防。周边地区基坑塌方的案例给我市建筑市场敲响了警钟。因此，在基坑施工期间必须请有资质的第三方进行监测；监测数据必须由监测单位直接寄送各有关单位，对于日变量及累计变量均较大时，报告上必须加盖红色报警章，以便采取必要的措施保证基坑施工的安全。
【总结语】
目前，高层建筑发展潜力巨大，深基坑支护技术要求严谨，而安全管理体系制度重视不足，事故发生率仍无法有效控制，深基坑施工虽然具有一定的难度和危险性，但只要企业的决策层，管理层、执行层树立"以人为本，預防为主"的安全管理理念，施工前注重基础资料收集，技术方案先行，坚持审批制度化，监督化；施工过程加强企业安全管理机构的建设，健全各项安全管理制度，各级安全管理人员和操作工人严格遵守安全技术操作规范，规程和按照施工方案进行施工。建设单位，勘察设计单位、施工单位、监理单位都能严格执行国家和省有关规范标准和规定，各司其职，相互监督，共同做好工程项目的各项工作；加之建设行政主管部门和安全监督管理部门的阶段巡查、重点抽查等手段，深基坑施工过程中产生的安全隐患是完全可以消除的，工程事故是完全能够扼杀在萌芽状态的，这些都需要我们工程建设参与者共同努力，创造和谐健康的建筑环境。
关键词：高层建筑 深基坑安全体系 监测
Abstract：The high-rise building of deep excavation often is now engineering accident and frequent phenomenon, investigate its reason, main is to project implementation process does not fully to complete each work, engineering technology solutions dishonest hydrogeology requirements, derivative, copycat, no real combined with engineering practice, carefully analyzing the actual data. The construction process of safety management system and management system, the scarce With the draining water error or implementation scheme without basis; Deep foundation excavation monitor work become a mere formality, no into effect and so on all is lead to the accident happened fuse, this paper as and to the implementation of the deep foundation pit engineering process technology will bring do some in this paper.
Keywords: high building deep foundation pit safety monitoring system
中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：
【正文】
在城市化高速运转的今天，日趋紧张的土地资源催化了摩天大楼的诞生，带来了高度集约化土地的利用和城市形象的提升。中国的人口多，地资源有限，经济要发展，人民生活要改善 ,需要建造更多、更好的高层建筑。而摩天大楼往往伴随着深基坑工程的实施，结构工程师绞尽脑汁设计符合安全又充分利用土地的基础结构。深基坑就孕育而生，由此带来的深基坑技术及安全要求也越来越高，给予我们工程技术人员的思考也越发重要和紧迫。
所谓深基坑，一般指开挖深度大于5米的基坑，深基坑施工前，应了解建筑现场及周边，地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、岩土性状、含水层性质、地下水位、渗透系数等；了解建筑施工现场及其附近的地下管线，地下埋设物的位置、深度、结构形式及埋设时间等。对已有邻近建筑的深基坑施工情况，是以及邻近建筑物位置、层数、高度、结构类型、基础类型等。此外，也应掌握深基坑施工的其他条件，如基坑周围的地面排水情况，地面雨水，流水，上下水管线排入或漏入基坑的可能性以及基坑附近的地面堆载及大型车辆经过所产生的动、静荷载。作为实施主体应该从以下方面重点思考与研究：
一、熟悉深基坑的支护方法与适用范围
众所周知，目前主要深基坑支护常见支护方式主要有：
1、板桩式，适用于黏性土、砂性土和粒经不大于100mm的沙卵石地层，由于施工时打桩噪声大，宜用于远离居民区的施工当中。
2、柱列式，分为钻孔灌注桩和挖空灌注桩，施工噪音小，适于城区施工。
3、连续墙式，其施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；适用于多种土层。
4、沉井式，施工占地面积小，不需要板桩维护，与大开挖相比，挖土量小，对邻近建筑的影响较小，操作简便，无须特殊的专用设备。
二、慎重选择深基坑降排水方案
1、深基坑降排水方案的选择
深基坑降排水应根据工程的水文地质条件及基坑开挖深度及维护方案来选择不同的降水方案或组合型降排方案，选择方案是应重点考虑：
（1）深基坑降水深度要求；
（2）场地地质条件、土的渗透特性、地下水的类型、流向和补给条件；
（3）环境条件、场地周围建筑物和市政管线的位置、类型以及对沉降的要求；
（4）气候条件，雨期，特别是暴雨季节的暴雨量；
（5）施工的设备数量，供电来源，是否有备用电源等确保设备正常运行。
2、确保深基坑降排水与止水的技术措施
（1）排水施工前按相关法律法规到相关行政主管部门办理市政排水排污手续。
（2）降排水设备配置应满足降排水设计方案要求。 供电主电源及供电线路应采取相应的安全保护措施，各种配电箱体编码，并配有自动切换装置，做好安全护栏、悬挂警示牌，防雨防雷保护等安全措施。
（3）排水井口应高出地面300-500mm，使用安全井盖，并设警示标志，防止人和异物掉入井内，对降水运行的水泵应做好运行记录，发现异常，及时更换组织维修；对基坑抽排出的地下水须作有效疏导、排出基坑，避免向基坑回流、回渗。
（4）施工现场应设置临时围挡设施确保施工安全和施工进度、降排水，设置围挡应考虑不影响其他机械的正常运作。
（5）回灌井的回灌水量应通过水位观测井中的水位变化进行调节控制，既要防止回灌水量过大而渗入基坑影响施工，又要防止回灌水量过小，使地下水位失控而影响回灌效果。回灌井与降水井是一个完整的系统，只有使他们共同有效地工作，才能保证地下水位处于动态平衡，达到最佳效果。
（6）降水施工前，必须对场地内所有的水位观测井内的稳定水位进行测量、标定和记录；江水与回灌施工过程中应加水位观测工作，以指导和调整降水与回灌施工。
3、深基坑降排水与止水方案必须依其水文地质资料和周围环境情况，认真进行深入细致地分析论证和设计才能得出合理、可行的深基坑降排水施工技术方案或措施。实施过程，不论其降排水方案多么周密、完善，在基坑土方开挖与支护的过程中，出现局部地质变异性大、局部流沙或涌水、积水现象也是在所难免的。因此，应充分考虑相应的应急预案及处理措施。总而言之，降排水方案是否妥当，在很大程度上也是决定着深基坑施工技术方案是否成功的主要因素之一。
三、深基坑施工过程中的安全管理措施不容忽视
1、建立和健全各级安全生产责任制和完善各项安全管理制度
这是安全管理的首要工作，要形成一套规范完善的安全管理制度，必须牢固对树立"以人为本"的安全管理理念，严格执行"安全第一，预防为主"的方计。建立以建筑企业领导层为首，企业各部门和各项目部的安全生产责任制，通过签订各级安全生产责任状及目标管理责任书，明确项目部各级人员的安全责任。
2、编制有针对性的责任施工组织设计
施工组织设计是指导施工现场全部生产活动的重要技术文件，必须要编制一个针对性，专业性很强和切合施工现场实际的施工组织设计来指导工程的施工活动。深基坑支护是一项安全防护要求很高的单项工程，安全管理及安全防护在深基坑施工中是一个很重要的组成部分。因此，编制一个针对性强且对施工现场安全施工能起到指导作用的专项施工方案来指导施工现场安全管理工作是十分有必要的。
3、安全生产培训制度和安全技术交底
首先，必须切实加强"三级安全教育"，深基坑开挖是具有一定危险性的施工作业，参加深基坑开挖的工人必须熟悉深基坑开挖的施工方案，对工人要进行安全操作规程和操作技能教育，并且要对工人进行安全技术交底，安全技术交底要有总体全局的交底，也要有分部、分项的全面细致的交底，，要及时、细致、切合现场实际情况进行交底，不可无的放矢，应付差事，酿成责任事故。再就是要对工人进行应急预案的宣贯和演练；并且对接受以上培训教育过工人必须逐一签字确认，并建卡存档。而所有工人在接受安全教育、技术交底和应急预案的宣贯和演练后都必须进行严格的考核，合格才能上岗，不合格必须重新教育，考核。
4、建立和完善应急预案
由于深基坑施工具有一定的危险性，针对深基坑施工的特点，施工企业应当建立和完善应急救援预案，防止突发事故的发生。必须坚持常备不懈的原则，在深基坑施工时，应根据深基坑作业的特点及可能发生的事故，做好事故的预防工作，避免或减少事故的发生率，落实好救援工作的各项准备措施，做好预防准备。坚持统一指挥，分级负责的原则，深基坑施工是一项专业性很强的工作，并且容易引起群死群伤的事故，所以应当根据施工的各工种、各工序，有针对性地作好事故防范及应急救援准备。必须充分发挥各方面的主动性和力量，形成统一、高效的救援指挥部，一旦有事故发生，能迅速启动救援机制，迅速有效地组织实施救援，尽可能避免伤亡事故发生。
四、深基坑监测是确保工程实施的重要手段
不同的工程项目有着不同的地质条件，其深基坑的土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，都会影响土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化，因此，基坑检测是工程建设必不可少的重要环节。对于复杂的大中型工程或环境变化异常的项目，往往无法通过经验得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法。只有通过监测数据才能了解基坑的设计强度，以此降低工程成本指标提供设计依据；并且可以了解施工环境——地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度；也能及时发现或预测及险情，更能有效采取安全补救措施。
1、深基坑监测基本要求
（1）做好监测计划方案根据基坑设计方案制定严密的深基坑检测计划书，并进行严格的审批，付诸实施；
（2) 现场数据实测实量依据监测方案做好现场监测数据的记录，进行信息化处理，应特别关注特殊季节、暴风雨季后的监测，注意异常变化，及时汇报，专题研讨，提出紧急处理方案；
（3）监测元件保护埋设于结构中的监测元件应重点保护，尽量减少外界对结构正常受力的影响及破坏，注意埋设监测元件的回填土与岩土介质的匹配与分离；
（4）检测方法灵活多样应采纳多种方法，实施多项内容的监测方案，以便监测结果可以互相印证、互相检验。
（5）重点项目监测针对重点工程项目的具体要求预先设定预警值和报警制度，预警值应包括变形或内力量值及其变化速率。
2、监测手段
（1）地面沉降监测
沉降观测使用仪器是常用测量仪器精密水准仪和铝合金水准尺。值得注意的是，应使用相同仪器，相同位置；应为同一观测者同一观测地点，且测量参照点要安全，固定，切勿设在变形、位移区内。
（2) 围护结构及土体的侧向位移
围护结构及土体的侧向位移监测使用的仪器是测斜仪。测斜仪由测斜管、测斜探头和数字式测读仪三部分组成，是一种精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器，可以用来测量单向位移，也可以测量双向位移，再由两个方向的位移求出其矢量和，得到位移的最大值和方向。
（3）土体分层沉降测试
土体分层沉降测试通常用磁性分层沉降仪量测。磁性分层沉降仪由对磁性材料敏感的探头、埋设于土层中的分层沉降管和钢环、带刻度标尺的导线以及电感探测装置组成。
（4)围护结构侧土压力
桩墙侧向水土压力的监测通常是在桩墙迎土面埋设土压力传感，通过相应的接收仪器来读取所需的数据。测量侧压力时，土压力计绑扎于钢筋上，接触面紧贴土体一侧。
由于基坑工程施工环境太复杂，各类基坑施工大小问题经常发生，特别是深基坑施工，保险系数定得再大，现场问题还是防不胜防。周边地区基坑塌方的案例给我市建筑市场敲响了警钟。因此，在基坑施工期间必须请有资质的第三方进行监测；监测数据必须由监测单位直接寄送各有关单位，对于日变量及累计变量均较大时，报告上必须加盖红色报警章，以便采取必要的措施保证基坑施工的安全。
【总结语】
目前，高层建筑发展潜力巨大，深基坑支护技术要求严谨，而安全管理体系制度重视不足，事故发生率仍无法有效控制，深基坑施工虽然具有一定的难度和危险性，但只要企业的决策层，管理层、执行层树立"以人为本，預防为主"的安全管理理念，施工前注重基础资料收集，技术方案先行，坚持审批制度化，监督化；施工过程加强企业安全管理机构的建设，健全各项安全管理制度，各级安全管理人员和操作工人严格遵守安全技术操作规范，规程和按照施工方案进行施工。建设单位，勘察设计单位、施工单位、监理单位都能严格执行国家和省有关规范标准和规定，各司其职，相互监督，共同做好工程项目的各项工作；加之建设行政主管部门和安全监督管理部门的阶段巡查、重点抽查等手段，深基坑施工过程中产生的安全隐患是完全可以消除的，工程事故是完全能够扼杀在萌芽状态的，这些都需要我们工程建设参与者共同努力，创造和谐健康的建筑环境。