建筑基坑工程安全管理影響因素研究

于水威

河南新黃水電工程有限公司

建筑基坑工程安全管理影響因素研究

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基坑支護(hù)工程是建筑施工中不可或缺的一種施工方法，在建筑基坑施工時(shí)，為確保施工質(zhì)量，必須做好建筑基坑安全管理工作。本文主要對(duì)影響深基坑安全的主要因素進(jìn)行了分析，且提出了相關(guān)對(duì)策，以期全面提升工程建設(shè)質(zhì)量。

建筑基坑工程；安全管理；影響因素

建筑基坑的開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。它是集土力學(xué)、水力學(xué)、材料才學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等于一體的綜合性學(xué)科。支護(hù)結(jié)構(gòu)又是由若干具有獨(dú)立功能的體系組成的整體。正因如此，無(wú)論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是施工組織都應(yīng)當(dāng)從整體功能出發(fā)，將各組成部分協(xié)調(diào)好，才能確保它的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

一、影響深基坑安全的主要因素

1、在運(yùn)行期間缺乏恰當(dāng)?shù)墓芾?。雖然在支護(hù)和開挖階段有的基坑并沒(méi)有出現(xiàn)險(xiǎn)情，然而最終卻發(fā)生了安全事故，而導(dǎo)致安全事故發(fā)生的主要原因是在運(yùn)行期間沒(méi)有給予足夠的管理和重視。以地下室施工為例，支護(hù)結(jié)構(gòu)與澆筑硅的泵車以及運(yùn)送硅的車之間的距離太近，從而導(dǎo)致地下室建材在基坑邊緣進(jìn)行中轉(zhuǎn)，加大了支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載，極易引發(fā)基坑變形。在進(jìn)行地下室施工過(guò)程中，由于排降土層滯水從而降低了基坑邊坡土體的抗剪強(qiáng)度，也會(huì)導(dǎo)致基坑變形的發(fā)送。當(dāng)?shù)叵率医ǔ珊螅绻麤](méi)有設(shè)置臨時(shí)支撐在支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下室之間，沒(méi)有對(duì)及時(shí)回填空隙或者空隙沒(méi)有填實(shí)，也極易導(dǎo)致基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形這一情況的發(fā)生。

2、樁基施工干擾基坑支護(hù)方案。原本處于靜力狀態(tài)的地基土受到打樁的擠土和動(dòng)力波的作用而被破壞，可能砂土液化粉細(xì)砂，導(dǎo)致大量的地下水上浮到地表面，大大降低了地基土的強(qiáng)度。如果地基土是飽和粘性土，在擠土壓力的作用下，超靜孔隙水壓力便會(huì)產(chǎn)生，從而大大江都了土體的抗剪強(qiáng)度。如果基坑開挖與打樁之間的時(shí)間間隔較短，應(yīng)力在開挖時(shí)會(huì)被釋放，同時(shí)一側(cè)卸載和水平推力會(huì)由于挖土的高差而形成，極易導(dǎo)致土體的水平位移，使得樁基位移和傾斜，最終引發(fā)基坑支護(hù)工程安全事故的發(fā)生。

3、施工周圍的巖土性質(zhì)。土質(zhì)條件是造成基坑事故的首要原因。土質(zhì)條件是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)選型的重要因素，所以在施工中應(yīng)特別注意分清基坑開挖范圍及下部是粗粒土還是細(xì)粒土，因?yàn)閮烧叩墓こ绦再|(zhì)完全不同。水是影響深基坑安全穩(wěn)定的又一重要因素，深基坑開挖過(guò)程中，改變了原有地下水的平衡狀態(tài)，地下水便向基坑內(nèi)流動(dòng)，尤其是基坑壁或基坑底揭露砂層時(shí)，由于砂層的透水性較好，涌水現(xiàn)象更為嚴(yán)重，如不采取控制地下水的措施，則嚴(yán)重影響施工或無(wú)法施工。

二、建筑基坑支護(hù)影響安全的對(duì)策

1、徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。對(duì)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外至今尚沒(méi)有一種精確的計(jì)算方法，多數(shù)是處于摸索和探討階段，我國(guó)也沒(méi)有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。土壓力分布還按庫(kù)倫或朗肯理論確定，支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。

2、開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究。開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究(包括實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)和工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn))，雖然要耗費(fèi)部分資金，但由于深基坑支護(hù)工程投資巨大，如經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)再進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，肯定會(huì)節(jié)省可觀的經(jīng)費(fèi)。因此，工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是非常必要的。通過(guò)工程實(shí)踐積累大量的測(cè)試數(shù)據(jù)，可對(duì)同類工程的成功打好基礎(chǔ)，為理論研究和建立新的計(jì)算方法提供可靠的第一手資料。

3、建立變形控制的新的工程設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)人員用的極限平衡原理是一種簡(jiǎn)便實(shí)用的常用設(shè)計(jì)方法，其計(jì)算結(jié)果具重要的參考價(jià)值。但是，將這種設(shè)計(jì)方法用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，只能單純滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，而不能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。眾多工程事故就是因?yàn)橹ёo(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的變形而造成的，由此可見(jiàn)，評(píng)價(jià)一個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣，不僅要看其是否滿足強(qiáng)度的要求，而且還要看其是否產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題，關(guān)鍵在于其變形大小。鑒于上述實(shí)際，在建立新的變形控制設(shè)計(jì)法時(shí)，應(yīng)著重研究支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等問(wèn)題。

4、探索新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法。目前，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)正在向著綜合性方向發(fā)展，即受力結(jié)構(gòu)與水結(jié)構(gòu)相結(jié)合、臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)與永久支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合、基坑開挖方式與支護(hù)結(jié)構(gòu)型式相結(jié)合。這幾種結(jié)合必然使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。所以，建立新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法，已成為深基坑工程技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。

5、搞好支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)是防止支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌的重要手段。在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提出監(jiān)測(cè)要求由有資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位編制監(jiān)測(cè)方案，經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理認(rèn)可后實(shí)施。監(jiān)測(cè)方案應(yīng)包括監(jiān)測(cè)目的、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、測(cè)試方法、測(cè)點(diǎn)布置、監(jiān)測(cè)周期、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警值、信息反饋制度和現(xiàn)場(chǎng)原始狀態(tài)資料記錄等內(nèi)容。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇應(yīng)考慮基坑的安全等級(jí)、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制要求、地質(zhì)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。監(jiān)測(cè)方案可根據(jù)設(shè)計(jì)要求、護(hù)壁穩(wěn)定性、周邊環(huán)境和施工進(jìn)程等因素確定。監(jiān)測(cè)單位應(yīng)定期向施工單位和監(jiān)理單位通報(bào)監(jiān)測(cè)情況，當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)報(bào)警值時(shí)應(yīng)立即通知設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位，分析原因，采取措施，防止事故的發(fā)生。

6、加強(qiáng)對(duì)地表水的控制。在基坑施工產(chǎn)前，應(yīng)摸清基坑周邊的管網(wǎng)情況，避免在施工過(guò)程中對(duì)管網(wǎng)造成損害，出現(xiàn)爆或滲漏。同時(shí)為減少地表水滲入坑壁土體，基坑頂部四周應(yīng)用混凝土封閉，施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)應(yīng)設(shè)地表排水系統(tǒng)，對(duì)雨水、施工用水、從降水井中抽出的地下水等進(jìn)行有組織排放，對(duì)坑邊的積水坑、降水沉砂池應(yīng)做防水處理，防止出現(xiàn)滲漏。對(duì)采用支護(hù)結(jié)構(gòu)的坑壁應(yīng)設(shè)置泄水孔，保證護(hù)壁內(nèi)側(cè)土體內(nèi)水壓力能及時(shí)消除，減少土體含水率，也便于觀察基坑周邊土體內(nèi)地表水的情況，及時(shí)采取措施。泄水孔外傾坡度不宜小于5%，間距宜為2～3m，并宜按梅花形布置。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨高層建筑的迅速興起，促進(jìn)了深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。各地在深基坑開挖和支護(hù)技術(shù)方面積累了豐富的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新工藝不斷涌現(xiàn)。但因原有深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)原則、運(yùn)算公式、施工工藝等，已不符合深基坑開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，導(dǎo)致一些基坑工程出現(xiàn)事故，造成巨大的損失。因此，深基坑支護(hù)的安全問(wèn)題工程技術(shù)人員應(yīng)予以高度重視。

[1]魏廷忠.建筑基坑工程安全管理影響因素研究[J].科技與企業(yè)，2015(15).