因果分析圖法在某基坑變形監(jiān)測中的應用

閆倩倩 劉姍姍

(聊城大學東昌學院，山東 聊城 252000)

0 引言

近十年來，隨著三四線城市房地產(chǎn)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，城市建筑物密度增加，城市土地寸土寸金，以往住宅車庫均位于地上的現(xiàn)象已不復存在，地下空間的利用率逐年增加，新建的小區(qū)90%以上均含地下車庫，即基坑工程均為深基坑。而基坑的變形監(jiān)測則是保證基坑施工安全的必要手段。

1 工程概況及觀測目的

此次變形監(jiān)測的項目是德州領秀天衢項目，位于德州市大學路北，德興北大道東側，東臨德州大學附屬小學，即基坑旁有相鄰建筑物。

德州領秀天衢工程的基坑變形監(jiān)測，于2016年3月12日開始對其項目基坑進行第一次變形觀測。由于基坑側壁有相鄰建筑在其影響范圍內(nèi)，根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》，需對該基坑進行變形監(jiān)測。

2 管理方法的實施

2.1 因果分析圖法的基本原理

對于基坑變形的控制主要采用了因果分析圖法，也稱質量特性要因分析法，其基本原理是針對基坑變形過大或速率過快這一問題，利用此種方法，分析出主要原因和次要原因，再進行有針對性的處理或者作出預防措施。

因果分析圖法是一種科學的管理辦法，但是若想其行之有效需掌握充分的質量反饋信息，必要條件就是進行經(jīng)常性的質量檢查[1]。若檢查中出現(xiàn)質量問題，則根據(jù)因果分析圖層層分析，可采用QC小組活動的方式進行，集思廣益。

2.2 基坑變形控制目標

1)通過一系列的管理活動，對基坑變形進行事前控制和事中控制，滿足相關規(guī)范要求；

2)滿足安全文明施工要求，規(guī)范化施工；

3)滿足施工方的成本控制的要求；

4)在施工過程中滿足安全、環(huán)境的要求。

2.3 因果分析圖法的應用

根據(jù)以上實施辦法，對德州領秀天衢基坑變形中水平位移過大過快的原因進行因果分析，其中，把人的因素、設計、管理、環(huán)境、地質因素作為主要因素進行分析；然后對主要因素再進行第二層面深入分析，這些因素可以稱為次要因素。依次類推，直至把所有可能原因分層次的意義羅列出來，如圖1所示。下面分別來分析以下影響基坑變形的主要因素。

1)人的原因。工地上的工人大多為民工，文化程度低，尤其是基坑開挖的工人，大多認為技術含量低，所以重視程度低，這已經(jīng)成為工地上的慣例。新工人到現(xiàn)場后，經(jīng)常是未進行任何技術培訓就開始上崗。即使經(jīng)過了技術培訓，有時施工前交底不明確，施工時工人責任心差，有時為了圖快或者偷懶不按操作規(guī)范操作。

比如，為了圖快，機器直接開挖至設計標高，而不是接近設計標高時采用人工開挖，此種做法的后果就是超挖，為了彌補這個錯誤，工人經(jīng)常直接把超挖的土回填，這是造成變形過大的原因之一。另外，工人為了偷懶，會把建筑材料直接堆積在基坑旁邊，造成坑邊荷載過大，變形增加，嚴重的，甚至會造成基坑坍塌。

2)設計原因。與上部結構的重大責任事故類似，基坑事故中有很大一部分是由于設計原因造成的。如圍護結構嵌入深度不足，即墻體的入土深度不足，造成這一結果，有時是勘察的失誤，有時是結構設計計算錯誤。除此之外，還有圍護結構的剛度不足以及支撐層數(shù)較少等原因導致基坑變形過大。

3)管理原因?；娱_挖具有時空性，并且步驟不同，變形呈現(xiàn)不同形態(tài)。因此，管理因素對基坑變形控制有重要影響。首先是開挖順序，有些施工工地為了加快施工速度，先開挖后支撐，會使基坑變形加大，嚴重的還會發(fā)生坍塌事故；其次是基坑開挖到設計標高后，未及時進行墊層施工，使基坑暴露時間過長；最后，若降水方法選用不當，或者排水不及時造成基坑浸水，也會使變形增大。

除此之外，觀測點的設置必須符合規(guī)范要求，并結合當?shù)氐刭|情況確定。

4)環(huán)境原因?；又車粲邢噜徑ㄖ瑧c相鄰建筑保持一定距離，因為附加應力分布在基底以下相當大的范圍內(nèi)，相鄰建筑產(chǎn)生的附加應力會使基坑下部土層的變形增大。因此工程東部有建筑物相鄰，所以應考慮附加應力的影響。其次，基坑周圍場地太亂，如坑邊擺放模板、鋼筋等建筑材料會造成基坑應力增加，嚴重的，還會造成基坑坍塌；最后，還有地下管線的影響，施工時需注意。

比如發(fā)生在2009年6月27日的上?！吧徎ê优暇霸贰痹诮欠空w倒塌事故，勘察、設計、施工經(jīng)事故調(diào)查后均無問題，事故發(fā)生的原因是北側堆土過高，而南側為地下車庫，開挖深度較大導致的兩側水平應力差過大使整棟樓整體向南倒塌。這完全是現(xiàn)場的技術負責人對現(xiàn)場管理的失誤造成的。

5)地質影響。不同地區(qū)的土質及土質分層情況不同，這兩個因素直接影響土壓力的大小和分布。設計者根據(jù)勘察報告以及設計經(jīng)驗，依據(jù)土壓力進行支護結構的設計，從而進行受力分析和變形計算。

以上為因果分析圖法分析出的基坑變形較大的主要原因。在施工過程中要有針對性的進行預防，如若不然，變形過大，則基坑會有發(fā)生坍塌事故的可能。比如，2008年發(fā)生的杭州地鐵湘湖站北2基坑坍塌事故，其原因主要就是以下幾個因素：施工方面，未按設計施工，嚴重超挖；設計方面，由北方某設計院設計，對杭州當?shù)剀浲撂攸c不熟悉，未合理選用設計參數(shù)，支撐設計不合理；監(jiān)測方面，監(jiān)測方已監(jiān)測到最大變形超過容許變形，但偽造數(shù)據(jù)；環(huán)境方面，事故當天，臨近路段道路維修，導致基坑旁邊路面車流量激增，坑邊荷載加大。

以杭州地鐵基坑坍塌事故為鑒，針對分析出的以上原因，應采取相應措施以預防基坑的過大變形。

3 采取的預防措施

1)施工現(xiàn)場管理。將土方開挖、基坑降水等勞務作業(yè)分包給有資質的專業(yè)分包或者勞務分包企業(yè)，建立專業(yè)化施工隊伍。施工人員加強勞務用工管理，特種作業(yè)人員必須持證上崗，普通施工人員加強崗前培訓，作業(yè)前要逐層進行技術交底，嚴格按照設計要求施工，先設計后施工，先撐后挖，邊施工邊監(jiān)測，邊施工邊治理。

施工現(xiàn)場加強管理與檢查，基坑周邊1.5 m以內(nèi)嚴禁堆放鋼筋、水泥、模板等建筑材料。嚴格現(xiàn)場檢查和驗收制度，做到未經(jīng)交底不施工，未經(jīng)驗收不進行下一道工序。

2)加強資質管理?；庸こ痰目辈臁⒃O計、施工、監(jiān)理、監(jiān)測任務，均應由具備相應資質的單位承接。要按照國家要求依法招標，選擇信譽良好的企業(yè)，監(jiān)理要按相關法律法規(guī)的要求對施工、監(jiān)測單位進行監(jiān)理。

3)勘察設計和施工必須遵守相應規(guī)范。本工程為超過10 m的深基坑工程，施工方案應經(jīng)建設主管部門審批，且要經(jīng)專家論證后方可施工，專家不能是施工企業(yè)的技術人員。除此之外，還應結合當?shù)氐某墒旖?jīng)驗，因地制宜。

4)加強基坑監(jiān)測。按照規(guī)范要求分別設置沉降基準點和位移基準點。變形觀測的間距及觀測周期和時間要符合規(guī)范要求。除此之外，變形觀測過程中出現(xiàn)特殊情況，如變形量或變形塑料布異常、超出預警值或周邊路面出現(xiàn)塌陷、滑坡等情況時，要建立安全預案，同時提高觀測頻率或者增加觀測內(nèi)容。

4 結語

因果分析圖是一種科學的管理辦法，并且具有一定的預見性，德州領秀天衢基坑采取了這種質量管理辦法取得了良好的效果。最大位移速率為0.567 mm/d，最大累積位移值為W7點16.5 mm，為進一步的施工奠定良好的基礎。