熊 熙
针对黄冈市深基坑安全风险的分析研究
熊 熙
(黄冈职业技术学院 建筑学院, 湖北 黄冈 438002)
基坑工程是一个分项工程,由于基坑工程的差异性、复杂性及不确定性,其风险较大,在基坑施工中发生事故的概率远远大于主体工程,事故率达到10%~20%。基坑工程事故的影响大、处理难,只有在基坑工程中做到精心设计、精心施工、加强监测、提高信息化水平,才能有效防止基坑安全事故的发生。通过对深基坑安全风险因素分析,提出了基坑安全预防几点建议。
基坑工程;安全风险;分析与建议
深基坑是建设项目的一个分项工程,要充分利用地质、水质及周边环境有限的条件,完成一项符合质量、安全和成本要求的综合临时性任务。
深基坑与一般工程项目比较具有以下特点:
(1)区域性强和个性突出。基坑工程设计和施工要重点考虑水文条件和工程地质条件。而我国国土面积大,地域广袤,我国从南到北地质状状况和水质条件有较大变化,找不到两项完全一样的基坑工程,因为不同基坑工程上部结构的要求、周边环境条件及相邻建筑物传来的荷载等因素都存在不同。
(2)综合性强和质量高。深基坑工程融合众多专业知识,如岩土、结构、地质、运筹学等,需要多方专业人才共同合作完成;通常上部结构、基础和地基三者之间的施工质量息息相关。
(3)时空效应大和环境效应强[1]。基坑开挖后,土体原来的结构被破坏,土体发生蠕变,强度降低,土体在支护结构上的作用力也发生了变化,从而影响深基坑稳定性和变形;基坑开挖卸荷效应和大量地下降水,会改变周围地基中的应力场,使土体产生变形,同时对周边房子及地下管道的正常使用产生了影响。
(4)季节性强、工程量大、工期紧。深基坑工程受季节性气候条件影响较大,在酷暑、严寒、雨季等不利气象条件下施工都会受到约束;深基坑工程包括勘察、设计、施工和监测等几个环节,涉及多个部门交叉和协调工作,又因开挖面积大,深度大,因此量大和工期紧。
(5)风险大。①外部因素,深基坑工程施工是露天作业,受降雨、降雪、地震、及周边堆载等外界因素的影响;②内部因素,深基坑工程施工复杂,不确定性因素多,技术繁琐,突发情况多。
深基坑工程的施工工艺特点决定了它具备高风险性。而21世纪快速发展地下空间建筑,因此,对深基坑工程的风险分析极其必要。
随着城市化建设不断发展,可利用的土地资源逐渐减少。为了适应城市经济的发展,现代化建筑趋向于高、大、深,以便充分利用地下资源。建筑深基坑工程工期和造价占比重更大。同时受社会环境和自然条件影响极大,从而施工不确定性大。在多种因素制约下,深基坑工程存在各种可以事先预知和无法预知的风险[1]。收集国内外深基坑事故案例,得知不仅导致了工程不能按时竣工,还造成巨大经济损失和生命安全,引发社会民众的恐慌。以2008年11月发生的杭州地铁塌陷为例,该事故造成21人死亡,24人受伤,直接经济损失4961万元,影响恶劣,给人类敲响了警钟,实践再次证明了对深基坑工程风险分析意义特别重大。
深基坑工程风险分析的意义主要表现在:(1)有助于预防工程事故的发生。通过风险分析,及早发现引发事故的关键因素,做到事先预知,及时采取有效措施;(2)为编制深基坑施工方案提供依据。通过风险分析来优化施工组织方案,使施工更加科学合理;(3)为决策者做决策提供依据。通过风险分析来得出更加合理和科学的决策,少走弯路,避免一些直接或间接的损失;(4)促进建筑行业的良性运转,推动社会的不断发展。
收集最近10年黄冈市的深基坑工程实例,如碧桂园、翡翠一品、鼎盛华城等,同时查阅大量关于深基坑工程风险性研究的文献资料,得知安全风险的因素如下:
事故发生的因素主要有建设方、监理方、勘察方、设计方、施工方等,统计结果见表1。
表1 按阶段深基坑工程事故因素统计表
风险因素分为不可控的客观风险和可控的主观风险[2]。统计结果见表2。
表2 按管理深基坑工程事故因素统计表
国内对深基坑工程的风险分析研究有一定的基础,但理论还是不够成熟,存在很多领域需要完善:
(1)风险分析意识淡薄
在当前市场经济体制下,为了满足建筑业快速的发展,施工方承接项目大部分通过招投标获得,施工方获得项目的同时,也获得风险。为了节省成本,施工方经常省略工程风险评估工作这个环节,直接开始进入施工环节。因为建筑市场和相关法律制度的不健全,施工方往往心存侥幸,用一种忽视甚至漠视风险预防的态度来进行工程施工。
(2)风险管理意识匮乏
在完成工程项目的承包之后,建设方关注的重点是项目能否如期完工以及工程款是否符合预算等经济问题,风险管理工作和相关机制有待完善。一个工程多次发包问题比较严重,导致风险防控体系很薄弱,各个分环节的风险管理都无法得到保障。
(3)部门沟通效率低
正如前文所说,深基坑工程涉及多个部门,施工过程中需要各个部门的大力配合。而反观各部门之间的关系,存在很明显的空间、时间上的差距和限制,如果缺少高效成熟的互动机制,将直接影响部门直接的合作沟通,进一步牵制了深基坑工程的风险控制能力,导致即使在第一时间发现了安全隐患,也难以通过部门之间的交流调配及时找到相应的处理措施;
(4)从业人员风险分析能力不足[3]
深基坑是危险性较大的分项工程,施工复杂,难度大,风险性高。对从业人员的综合素质要求全面。虽然施工现场的技术负责人或监理工程师一般由经验丰富的专业人员担任,但在整个大的建筑行业背景下,他们对深基坑工程项目的综合风险分析能力和管理能力仍不足。
(5)风险分析的技术手段有待改进
第一,分析技术不完善。当前风险分析的方法有不少,但行之有效的方法却很少。第二,风险分析结果精准度不高[4],在实际的风险分析过程中,可以借鉴的数据较少,因此无法快速、精准的评估风险,导致结果误差太大。第三,有些难度大的分析方法对操作人员的能力水平要求高,但现实中部分负责人水平高低不均,可操作性不大。
执行《湖北省建筑边坡与深基坑工程管理规定》、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)、《建筑基坑监测技术规范》(GB50497-2009)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)。
调查要全面,从各个方面进行思考和分析:如场地中的工程地质、水文地质条件是否理想,是否有特殊土层等情况;是否潜藏地下水或有古河道等;基坑开挖引起的土体应力解除和降水对周围环境产生的不良影响;支护结构的强度是否达到设计要求;调查基坑周围3~5倍基坑开挖深度的影响范围内的建筑物,应查明其结构形式、基础类型、尺寸和埋深,沉降、变形的现状与稳定情况;地下管线的使用功能、管体材料、埋设位置、接头构造、使用年限等;道路与基坑的距离、基坑周边道路车辆载重、运行密度,周边的地表水流向等;场地作为施工使用大小,材料设备进出场的运输条件、车辆行走路线;施工噪音、污染等不良影响对周边住建筑物(构筑物)影响程度。
施工阶段系统地识别基坑工程施工的安全因素,识别出影响基坑工程安全性的关键因素,从而为设计、施工、监测中提供可靠依据,提高基坑工程系统的可靠性。
作为施工准备工作的重要程序,施工组织设计或施工方案起到无法替代的作用。基坑工程的是否成功,不仅与设计计算的精准度有关,更与与施工方案的科学性,施工的合理性、施工质量、施工工艺的规范性等息息相关。施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制好专项施工方案。
城市化建设加剧,土地资源日渐匮乏。为适应时代发展需要,现代化建筑向高、大、深发展。对深基坑工程风险因素进行充分的分析和预判,可以为相关部门的决策提供科学依据和数据支撑,有效控制基坑施工过程中的安全事故。
[1]陈忠.深基坑支护结构的设计与施工方法[J].建筑工程技术与设计,2014,12(14):159.
[2]王辉.深基坑工程的风险决策研究[D].河南理工大学,2009.
[3]邱苑华.现代项目风险管理方法与实践[J].北京:科学出版社,2003:11-12.
[4]严俊.探析深基坑工程支护设计[J].城市建设理论研究,2014,17(4):46-47.
Study on Safety Risk of Deep Foundation Pit in Huanggang City
Xiong Xi
(Huanggang Polytechnic College, Huanggang 438002 Hubei)
The foundation pit engineering is a sub project. Due to the difference, complexity and uncertainty of foundation pit engineering, the risk is bigger, the probability of accident in foundation pit construction is far greater than the main part of the project, whose accident rate is up to 10%~20%. The huge influence and difficult handling for foundation pit engineering accident makes us to well-design, well-construct,strengthen monitoring, improve the level of information, in order to effectively prevent the pit safety accidents.Through the analysis of the deep foundation pit safety risk factors, the author put forward some suggestions to prevent pit safety.
Foundation pit engineering; Safety risk; Analysis and suggestions
TU714.2
A
1672-1047(2017)06-0110-03
10.3969/j.issn.1672-1047.2017.06.33
2017-11-16
熊 熙,男 ,湖北黄冈人,硕士,讲师。研究方向:软土地基处理。
刘晓敏]