林镇鸿
(广东创鸿建筑有限公司,广东 揭阳 522031)
随着我市社会经济的发展、城市化进程的加快,各种高层建筑越来越多,深基坑工程的数量急剧上升,由于大部分建筑工程普遍靠近建筑物及居民区,施工难度及危险性极大,安全形势越趋严峻。本人通过岗位实践发现,部分建筑工程的基坑、基础在施工过程中主要存在以下几类安全隐患:
1.1 支护结构整体失稳或局部失稳引起边坡划塌、维护结构位移、坑周构筑物沉降倾斜,后果严重。
1.2 支护结构构件强度破坏和支护桩墙体位移过大,引起基坑周边建筑物沉降位移。
1.3 支护结构渗漏水,引起坑外土体流失和建筑物沉降。
1.4 坑底土体失稳和管涌,开挖至坑底时出现土体隆起、出现流砂甚至突涌,引起坑内大量积水,坑周土体流失和沉降。
对此,为确保建筑质量,消除安全隐患,本文通过对基坑工程事故进行专题论述,从技术分析、施工管理的角度详细阐述了基坑的若干施工问题,并形成此文,以供业内同行日后在从事类似工程施工控制时能起到一定的借鉴作用。
基坑工程自身的特点对事故的发生起着很大的影响作用,主要表现在以下几个方面:
2.1 基坑工程的位置主要集中在市区,往往存在施工场地狭小、周围建筑物密集、临近道路和市政地下管线等问题,因而对基坑稳定性和变形控制要求极高。
2.2 基坑工程技术性很强,涉及面广,具有很强的区域性、综合性。它和设计、施工、检测、管理等都有关,这就导致出问题或事故的可能性增大。
基坑工程的设计是以勘察资料及其结论为基本依据的,以往基坑工程经验告诉我们,勘察资料的不详、不准、疏漏、勘察结论的不完备、不准确,是基坑工程事故发生的罪魁祸首。基坑勘察不当,主要是思想上的认识和重视不够,认为基坑支护是临时工程,不愿为勘察付出过多的人力、物力和财力。而地质条件、水文条件、气象条件等对基坑工程的影响很大。
目前,因设计失误而导致的基坑工程事故主要体现在以下几方面:首先,计算参数选用有问题,设计计算或验算的准确性取决于计算参数的选用,若选用不当易于导致围护结构偏移,甚至坑底大量涌土的事故发生。其次,支护方案选择不正确,基坑实际开挖深度、地基土体的物理力学性质、地下水位、周围环境、设计变形要求以及施工条件等诸多因素是基坑支护方案选择的基础,任一个因素考虑不周或疏忽都有可能造成严重后果。再次,撑锚设计有误,土钉设计间距、位置不当或长度不足而引起土钉抗力不足,支撑支点太少、位置不当或间距过疏而引起支撑杆件产生过大变形等。再次,设计的安全储蓄小,业主为了追求经济利益,过大的减少支护结构配筋,且验算中使用的安全系数过小,容易导致支护结构较大变形、滑坡、管涌、流砂等事故。最后,荷载取值与实际受力状态有较大出入。
3.3.1 无施工资质或越级承包基坑。由于我国建筑市场的法制建设还不健全,在建筑市场中,有些不具备资质的施工企业,也能接到基坑工程。
3.3.2 施工质量不符合标准。施工工艺落后,设备陈旧,管理水平低。如灌注桩强度达不到设计要求,止水桩搭接出现裂缝,起不到止水效果,地下连续墙钢筋不连续,墙体有严重蜂窝、露筋现象,压密注浆深度不够等。
3.3.3 施工方法不当,没有严格遵守施工规程。这方面的现象比较普遍,如挖土机械压在支护桩附近反铲挖土,使支护结构所承受的荷载大大增加;外基坑开挖应按设计施工顺序进行,应遵循“先撑后挖,严禁超挖”的原则,并进行及时支护;基坑底面暴露时间过长,基坑底面产生一定的回弹变形,等等。
3.3.4 施工管理混乱,安全意识淡薄。如施工期间,大量向基坑倾倒施工废水、生活用水,或将工棚、材料库建在基坑边缘,建筑垃圾堆放在基坑边缘等,造成支护结构主动压力大幅度增加,引起支护结果大变形:为了运输方便,随意在基坑内开口,破坏原有的支护结构和止水帷幕的整体性。
3.3.5 防水、降排水措施不妥。如降水时,未对基坑做止水帷幕或止水帷幕不连续、不封闭,导致基坑内严重渗水并引起基坑周围一定范围内土体的不均匀沉降。
3.3.6 施工人员素质低,安全意识淡薄,随意修改设计。施工人员对工程事故毫无所知或安全意识差,在施工时擅自取消水平锚杆,将锚同结构变为悬臂结构,造成支护桩火面积倾覆,或随意修改锚杆间距,造成支护结构变形过大。
3.4.1 忽略对基坑设计质量把关。我国工程建设监理工作,包括基坑工程监理工作往往停留在施工阶段的监理,而忽略对基坑设计质量把关,使隐患进入施工阶段。
3.4.2 大型基坑支护设计方案与施工方案一般都需要有关专家论证,而监理单位站在监理的立场上,怕承担自身的责任,往往不注重方案论证评审,对工程关键部位的施工方法、施工工艺不提出独到的见解。
3.4.3 监理人员整体素质不高。一些监理人员是退休的老人或下岗人员,甚至有些是兼职人员,这些人员或年老体弱、或一知半解、或其他事物缄身,导致不能及时发现问题,也不善于提出解决问题的建议,使得业主不能及时了解工程情况,错过决策的良机。
3.4.4 监理单位责任心不强。有些监理单位认为设计上的问题是设计单位的责任,施工的问题是施工单位的责任,监理单位仅为辅助而已,不是造成损失的直接承担者,不负经济损失责任。甚至有时基坑工程的重点部位和重要工序没有旁站监理,也没有提醒施工单位重视,最终导致关键部位施工质量不过关,出现安全隐患。
由于基坑工程客观影响因素的复杂性、不可抗性、不确定性,目前能采取的办法:
4.1.1 加强基坑工程领域的科学理论研究,使理论能够更好的为现实基坑工程服务;
4.1.2 开发大型施工机械设备,能够有效的加快基坑工程进度,保障基坑工程的安全:
4.2.1 重视地质勘察工作,特别要重视深基坑开挖所在地的地形、地貌、水文和工程地质特点的查勘。
4.2.2 重视基坑工程设计工作,做到设计精心、安全可靠。基坑工程的复杂性和高风险性要求决策者在充分掌握本地区或类似条件下的成功经验与失败教训的前提下,根据自身工程要求和条件综合考虑,做出一个安全、可靠、经济的整体设计方案。
4.2.3 确保施工的规范性,包括施工单位资质的考核、施工方法、施工质量的达标。
4.2.4 加强监理监督的作用和监理市场的管理,提高监理人员素质和监理单位在工程建设中的地位,实现工程建设真正意义上的监理。
总之,地基和基础是建筑物的重要组成部分,任何建筑都必须有可靠的地基和基础。基础是与地基紧密联系、互相依存的工程结构,不合理的基础和地基施工的质量问题,往往会导致基础工程质量缺陷与事故,有时倘若重视不够或处治不当,将给广大百姓的居住安全带来隐患和不便。因此,作为一名建筑工程从业者,重视和预防基坑问题意义重大。
[1]陈忠汉编著.深基坑工程.中国建筑工业出版社.2003年3月第二版。
[2]中国土木工程学会编.基坑开挖与支护.《注册岩土工程师专业考试复习教程》第5章.中国建筑工业出版社.2003年6月第二版