江 慢
(中山市中建测绘工程有限公司 广东中山 528403)
探究建筑物基坑开挖监测及应急措施分析
江 慢
(中山市中建测绘工程有限公司 广东中山 528403)
随着经济和社会的发展,城市中高层、超高层建筑物增多,由此带来的深基坑也越来越多,为保证施工安全,防止基坑开挖对周围建筑物、道路、设施及地下管线安全的影响,在开挖时进行监测,出现异常情况及时反馈,并采取必要的应急措施,是建筑施工过程中的 重要工作。
建筑物基坑;开挖监测;应急措施
随着经济的高速发展, 城乡一体化建设的速度也越来越快,各项基础建设的规模也在不断加大,大量高层、超高层建筑大量兴建,地下商场、停车场、地铁等地下建筑物也在大量出现,这些都需要高标准、优质的地基作为承载。根据地质条件或环境条件如建筑物的密集程度、地下管线情况等的不同,基坑在进行开挖时必须进行严格的操作,以确保在建建筑和周边原有建筑的整体稳定,因此在基础施工质量控制过程中,应随时进行基坑开挖监测,基坑开挖过程的监测,也是基坑施工中极为重要的一环[1]。根据监测情况及时采取相应的应急措施,进行基坑的支护,能避免或减少出现破坏性后果。
1.1 规模越来越大
城市的规模越来越大,但可利用的土地面积的增长速度却未能实现同步发展,因此在城市中心、繁华地带、新兴城区中建筑楼群、地下商业与休闲中心一体化开发模式的渐次增多,由此也使得建筑物的基坑工程面积越来越大,面积在10000-50000m2的基坑越来越多,一些大型城市中甚至出现高达100000m2左右的基坑。
1.2 开挖深度越来越深
出于经济利益、建筑成本的考虑,开发商也越来越倾向开发超高层民用建筑和商业多用途建筑,由于层数的增加,为保证建筑物的稳定性和安全性,其基础建筑的强度要求就大幅增加,对于高度已达数百米的建筑,地下空间的利用也充分展开,很多基坑的开挖深度达20-30m,部分甚至开挖深度达50m的基坑也已出现。
1.3 施工场地紧凑,基坑周边的环境复杂敏感
商业多功能建筑相比之民用建筑而言,对采光的要求相对较低,因此很多商业建筑的楼间距都是很小的,紧邻周边建筑体,使得基坑周围的场地非常窄小[2]。且随着信息通讯、城市功能的发展,各类光纤、光缆、天然气管道、地下排水设施等都在增多,为了城市美观需要,这些也大都放在地下通道,因此对基坑的施工也带来了一定的影响。
2.1 进行基坑监测的重要性
基坑的开挖过程中,基坑内外将由原本静止的压力状态向被动和主动土压力状态转变,应力状态的改变会引起维护结构承受荷载并导致围护结构和地质结构的变形,而围护结构的内力和变形中的任一数值一旦超过正常范围,就会造成基坑的失稳破坏或对周围环境造成不利影响,而且大多深基坑开挖的工程往往都是在建筑密集的城市中心,施工现场四周有建筑物和地下管线,基坑开挖所引起的地质变形将在一定程度上改变这些建筑物和地下管线的正常状态,稍有差错都会造成邻近结构和设施的损坏[3]。
因此在基坑的施工过程中,只有对基坑支护结构、基坑周围的地质和相邻的建筑物进行全面、科学、系统的监测,才能做到对基坑施工安全性和对周围环境的影响程度的全面了解,也才能确保后续工程的顺利进行。
2.2 进行基坑施工监测的目的
在基坑施工过程中,由于地质条件、材料性质、施工条件等因素的影响,很难做到完全从理论上预测到施工中可能遇到的所有问题,加上周围环境对基坑变形的影响,在进行深基坑施工时,对临时支护结构及周围环境的监测显得尤为重要。
2.2.1 基坑开挖和地下施工时,开展严格的现场监测,可以为施工过程提供及时的反馈
一方面,监测的数据和成果是现场管理人员和技术人员判别工程是否安全的依据;另一方面,设计人员通过监测数据,也可以不断地对原有设计方案进行修改和完善,从而确保地下施工的顺利进行。
2.2.2 是设计与施工的重要补充手段
进行监测可以弥补在设计时不能考虑到的复杂环境因素,将监测结果实时用于现场工作指导,并进行设计优化,最终使设计能达到安全、经济、合理。其次监测的结果可以作为施工方案修改的依据,根据结果判断和鉴别原有方案是否恰当和安全,必要时可以对原有开挖方案进行局部的调整和修改。
2.2.3 保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全
只有对基坑支护结构、基坑周围的地质情况和相邻的建筑进行全面、系统的监测,才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解,才得以确保工程顺利进行,并能在出现异常情况时及时反馈,采取必要的应急措施[4]。
基坑开挖的设计与施工是一门综合性的岩土工程工作,基坑开挖后坑体结构和地下水的自然平衡状态会发生很大的变化,因而加强对基坑开挖的环境监测,做好应急抢险准备,防患于未然。因此在基坑开挖和基础施工过程中,对万一出现的险情应做好充分的准备。
3.1 组织措施
整体项目实施前应就基坑开挖工作成立以建设单位各相关现场负责人为主的基坑工程应急工作组,确保在基坑施工出现险情时,各项措施能及时实施。同时要要求全体小组成员在基坑开挖期间,必须全天候保持通讯畅通。除建设单位外,应急工作组成员还应包括监理单位、监测单位、基坑设计施工单位和土方开挖单位的现场第一负责人等。根据以往施工经验,在充分考虑可能情况下,制订出各种抢险方案,备足抢险设备和物质,为实现抢险做好准备。
3.2 技术措施
随着建筑施工的增多,对一般性基坑开挖可能出现的问题已有以往经验可以借鉴,比如:
3.2.1 周边地面沉降过大的应急处理
一般由杂填土层含水流失、降水过量或坑壁滑塌引起,宜加强侧壁止水措施。影响周边建筑物安全时还应进行加固处理。处理方式视具体情况,可采用注浆、高压旋喷桩和锚杆静压桩等方式。
3.2.2 基坑侧壁流水流土的应急处理
基坑侧壁局部出现析水、涌砂或渗水,应迅速采用止水材料缩小范围,埋管引流,注浆封堵,必要时迅速采取反压回填的补救措施,并查明水源,采取相应措施止水,设置引水管或盲管将集水集中排出,在基坑内集中抽排。基底局部出现流水流土时,应根据情况,设置中粗砂混碎石反压过滤层,或用土袋砌筑围堰、盲管疏排等[5]。必要时应及时反压回填,并采取相应的措施,注浆(双液注浆)封堵、疏导与封堵相结合。
3.2.3 支护结构位移过大的应急处理
支护结构位移过大,一般是由于桩身刚度不足或局部载荷过大,视具体情况,可采用局部角撑、斜撑加强,或采用锚杆加强,同时应清除坡顶超载,做好坡顶排水措施。
总之,在建设施工过程中除保证采用合格建筑材料外,基坑开挖的安全性也是保证建筑得以长久存在的因素之一,各相关方在开挖过程中参与实时监测,并及时根据监测结果调整施工方案和防护措施,才能最终保障在建建筑及周边建筑的安全。
[1]曾昆,余冬.建筑物基坑开挖监测及应急措施的探讨[J].创新科技, 2012,06: 22-23.
[2]郑荣跃,曹茜茜,刘干斌,刘晓虎. 深基坑变形控制研究进展及在宁波地区的实践[J].工程力学,2011,S2:38-53.
[3]王继华,刘涛,严莉,宋延平,黄世坚,陈忠艺,龚岸.深圳某项目基坑开挖对地铁影响的风险应对与实践[J]. 施工技术,2015,07:77-82+86.
[4]严伯铎,王宇平,马连仲.浅议基坑工程施工监测的几个问题[J].岩土工程技术,2016,02:89-93+108.
[5]王晓梅.深基坑监测方法浅析[J].城市地质,2015,S2:57-61.
G322
B
1007-6344(2016)07-0344-01
江慢,男,1989年10月出生,本科学历,民族:汉;贯籍:江西九江,单位名称:中山市中建测绘工程有限公司。