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【摘 要】 城市化进程的不断加快,城市规模不断扩大,城市高楼雨后春笋般的耸立起来,城市建筑的不断兴建让工程安全工作增加了难度。文章就城市中心区建筑深基坑工程安全的控制进行了探讨。
【关键词】 城市中心区;深基坑;安全控制
一、深基坑工程的定义及特点
一般深基坑是指开挖深度超过5m(含5m)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。
(1)临时性。深基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。深基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。
(2)区域性。如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中深基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。深基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,不能简单搬用。
(3)联系性。深基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关,还与基坑相邻建(構)筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性,以及周围场地条件等有关,保护相邻建"构#筑物和市政设施的安全是深基坑工程设计与施工的关键。
(4)系统性。深基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分,土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用,不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。
(5)环境性。深基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对周围建(构)筑物和地下管线产生影响,严重的将危及其正常使用或安全,大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响。
二、建筑深基坑工程潜在的风险
建筑物的使用性能往往受到基坑结构的特性的影响,这是因为深基坑与地下层结构有着密切的联系,当地质运动发生变化或受到外力作用时,深基坑的稳定性将受到影响。通常,深基坑潜在的风险主要涉及工程:质量、安全、病害、返工等四个方面:
(一)质量风险。深基坑的工程质量决定了地面建筑物的稳定状态及使用情况,一旦基坑结构的稳定性出现问题,地面建筑物的质量必然受到影响。
(二)安全风险。安全一直是深基坑工程必须面对但又难以解决的问题,深基坑的施工易受外界条件的影响,致使各种安全问题发生。如:出现深基坑坍塌、沉降,直接威胁着施工人员的人身安全;深基坑工程的开挖方案不合理,将对地下管线造成损坏。
(三)病害风险。基坑结构和地面建筑两个方面是深基坑诱发的两种常见病害,在一定程度上影响了地面建筑的使用功能。病害的风险主要包含以下两种情况:第一,基坑结构的病害,此类病害主要是由于深基坑结构承受着多方面力的作用,会产生沉降、坍塌等病害;第二,地面建筑的病害,深基坑是地面建筑物的底层构造,维持了建筑物的正常状态,基坑病害直接导致建筑物性能受损,例如:裂缝问题的产生等。
(四)返工风险。当深基坑出现病害问题的时候,就需要进行现场的返工。这样就会影响到施工作业的进度,导致施工工程交付时间的延缓,从而使得业主无法正常按期使用建筑物。此外,返工次数的增加也会带来一系列的经济效益的问题,因返工返修造成延期过长,施工单位超出合同规定期限后需支付相应的违约金,对工程合作双方的利益均造成损失。
三、建筑深基坑事故的主要表现形式和原因
(一)深基坑工程施工中的安全事故主要表现形式有:1、基坑支护结构局部破坏,局部侧壁出现塌方,挡土桩出现开裂;2、基坑截水帷幕功能失效,基坑大量进水或涌砂,涌泥;3、基坑底部土体严重隆起;4、基坑支护结构严重位移或破坏,或地下降水不当引起基坑周边道路,地下管线,建筑物变形,破坏;5、基坑支护结构整体失稳坍塌,严重影响周边的环境。
(二)引起建筑基坑工程事故的主要原因有:1、地质勘察单位提供的基坑岩土勘察资料不准确,不完整;2、设计单位提供的基坑支护设计方案不合理或存在严重的安全问题;3、施工单位对基坑工程不重视,未按规定编制可行的施工方案而随意施工;4、基坑工程施工方案存在严重的缺陷;5、施工单位虽编制了切实可行的施工方案,但是在施工中为了省造价或赶工期而未按方案实施;6、监测单位提供的监测资料不及时或资料有误,不完整;7、基坑工程施工中遇到突发事故没有切实可靠的应急处理方案;8、其他不可预知的因素或自然灾害引起的基坑事故。
四、建筑深基坑工程安全控制要点
(一)建筑基坑工程岩土勘察报告应准确完整
岩土工程勘察报告(以下简称勘察报告)是基坑支护设计方案和降水方案的重要依据,其是否准确完整将对基坑支护设计方案产生重大的影响,勘察报告应满足《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012要求的深度,如基坑勘探点的位置、深度、间距,各含水土层地下水的埋深分布、水量大小、变化幅度、渗透参数、影响半径等,《勘察报告》应提供“基坑支护主要参数值”,如各土层的重度、内聚力、摩擦角、桩周土的侧阻力特征值等,《勘察报告》还应查明基坑周边环境条件,如周边建筑的结构类型、层数、位置、基础形式、埋深;周边地下管网的分布、埋深;周边道路的位置、宽度、道路行驶情况、最大车辆荷载等,并提出基坑支护的建议方案。
(二)建筑深基坑支护设计方案应做到技术先进、安全可靠、经济合理、切实可行
1、基坑支护设计方案对基坑工程的安全起关键性作用。基坑支护设计,其核心是为地下室基坑土方开挖施工提供技术支持。
基坑支护设计方案主要包含如下内容:
(1)用于基坑挡土的支挡结构设计;(2)用于排水、隔水的地下水处理方案;(3)用于土方分层开挖的侧壁支护方案;(4)对周边环境的保护方案;(5)对支护结构、工程桩、周边环境的监测方案等。
【关键词】 城市中心区;深基坑;安全控制
一、深基坑工程的定义及特点
一般深基坑是指开挖深度超过5m(含5m)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。
(1)临时性。深基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。深基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。
(2)区域性。如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中深基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。深基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,不能简单搬用。
(3)联系性。深基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关,还与基坑相邻建(構)筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性,以及周围场地条件等有关,保护相邻建"构#筑物和市政设施的安全是深基坑工程设计与施工的关键。
(4)系统性。深基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分,土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用,不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。
(5)环境性。深基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对周围建(构)筑物和地下管线产生影响,严重的将危及其正常使用或安全,大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响。
二、建筑深基坑工程潜在的风险
建筑物的使用性能往往受到基坑结构的特性的影响,这是因为深基坑与地下层结构有着密切的联系,当地质运动发生变化或受到外力作用时,深基坑的稳定性将受到影响。通常,深基坑潜在的风险主要涉及工程:质量、安全、病害、返工等四个方面:
(一)质量风险。深基坑的工程质量决定了地面建筑物的稳定状态及使用情况,一旦基坑结构的稳定性出现问题,地面建筑物的质量必然受到影响。
(二)安全风险。安全一直是深基坑工程必须面对但又难以解决的问题,深基坑的施工易受外界条件的影响,致使各种安全问题发生。如:出现深基坑坍塌、沉降,直接威胁着施工人员的人身安全;深基坑工程的开挖方案不合理,将对地下管线造成损坏。
(三)病害风险。基坑结构和地面建筑两个方面是深基坑诱发的两种常见病害,在一定程度上影响了地面建筑的使用功能。病害的风险主要包含以下两种情况:第一,基坑结构的病害,此类病害主要是由于深基坑结构承受着多方面力的作用,会产生沉降、坍塌等病害;第二,地面建筑的病害,深基坑是地面建筑物的底层构造,维持了建筑物的正常状态,基坑病害直接导致建筑物性能受损,例如:裂缝问题的产生等。
(四)返工风险。当深基坑出现病害问题的时候,就需要进行现场的返工。这样就会影响到施工作业的进度,导致施工工程交付时间的延缓,从而使得业主无法正常按期使用建筑物。此外,返工次数的增加也会带来一系列的经济效益的问题,因返工返修造成延期过长,施工单位超出合同规定期限后需支付相应的违约金,对工程合作双方的利益均造成损失。
三、建筑深基坑事故的主要表现形式和原因
(一)深基坑工程施工中的安全事故主要表现形式有:1、基坑支护结构局部破坏,局部侧壁出现塌方,挡土桩出现开裂;2、基坑截水帷幕功能失效,基坑大量进水或涌砂,涌泥;3、基坑底部土体严重隆起;4、基坑支护结构严重位移或破坏,或地下降水不当引起基坑周边道路,地下管线,建筑物变形,破坏;5、基坑支护结构整体失稳坍塌,严重影响周边的环境。
(二)引起建筑基坑工程事故的主要原因有:1、地质勘察单位提供的基坑岩土勘察资料不准确,不完整;2、设计单位提供的基坑支护设计方案不合理或存在严重的安全问题;3、施工单位对基坑工程不重视,未按规定编制可行的施工方案而随意施工;4、基坑工程施工方案存在严重的缺陷;5、施工单位虽编制了切实可行的施工方案,但是在施工中为了省造价或赶工期而未按方案实施;6、监测单位提供的监测资料不及时或资料有误,不完整;7、基坑工程施工中遇到突发事故没有切实可靠的应急处理方案;8、其他不可预知的因素或自然灾害引起的基坑事故。
四、建筑深基坑工程安全控制要点
(一)建筑基坑工程岩土勘察报告应准确完整
岩土工程勘察报告(以下简称勘察报告)是基坑支护设计方案和降水方案的重要依据,其是否准确完整将对基坑支护设计方案产生重大的影响,勘察报告应满足《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012要求的深度,如基坑勘探点的位置、深度、间距,各含水土层地下水的埋深分布、水量大小、变化幅度、渗透参数、影响半径等,《勘察报告》应提供“基坑支护主要参数值”,如各土层的重度、内聚力、摩擦角、桩周土的侧阻力特征值等,《勘察报告》还应查明基坑周边环境条件,如周边建筑的结构类型、层数、位置、基础形式、埋深;周边地下管网的分布、埋深;周边道路的位置、宽度、道路行驶情况、最大车辆荷载等,并提出基坑支护的建议方案。
(二)建筑深基坑支护设计方案应做到技术先进、安全可靠、经济合理、切实可行
1、基坑支护设计方案对基坑工程的安全起关键性作用。基坑支护设计,其核心是为地下室基坑土方开挖施工提供技术支持。
基坑支护设计方案主要包含如下内容:
(1)用于基坑挡土的支挡结构设计;(2)用于排水、隔水的地下水处理方案;(3)用于土方分层开挖的侧壁支护方案;(4)对周边环境的保护方案;(5)对支护结构、工程桩、周边环境的监测方案等。