摘要:基坑工程是一種高風(fēng)險、高難度、影響因素眾多的系統(tǒng)工程,本文從基坑工程事故主、客觀影響因素出發(fā),較為全面的分析了基坑工程事故的原因,并且給出了相應(yīng)的預(yù)防方法,以期能對工程設(shè)計和施工、監(jiān)理等有所幫助。
關(guān)鍵詞:基坑工程;影響因素;預(yù)防方法
1 前言
隨著高層建筑和城市地下空間的發(fā)展,人們對建筑物提出了越來越高的要求,既要安全耐用,又要節(jié)能環(huán)保,還要盡可能的節(jié)約空間。打造節(jié)能環(huán)保型的建筑可以說是建筑業(yè)未來發(fā)展的方向,但是目前我國能夠?qū)嵭械闹饕是安全耐用和節(jié)約空間型建筑。目前,節(jié)約空間的辦法中,應(yīng)用最多的是“向上發(fā)展”,即蓋高層,和“向下發(fā)展”,即基坑工程。近年來。我國基坑工程數(shù)量增加迅速。基坑圍護體系的設(shè)計方法、施工技術(shù)、檢測手段以及基坑工程理論都有了很大的進步。但由于基坑工程的特殊性,包括區(qū)域性、個體差異性等等,基坑工程發(fā)生事故的概率往往大于主體工程,有調(diào)查顯示,基坑工程事故率可達到20%左右。
本文通過對基坑工程事故主客觀影響因素的分析,總結(jié)了常見的基坑工程事故的原因以及預(yù)防方法,以期能對基坑工程設(shè)計、施工、監(jiān)理有所幫助。
2 基坑工程事故客觀影響因素
基坑工程自身的特點對事故的發(fā)生起著很大的影響作用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)基坑工程的位置主要集中在市區(qū),往往存在施工場地狹小、周圍建筑物密集、臨近道路和市政地下管線等問題,因而對基坑穩(wěn)定性和變形控制要求極高。
(2)基坑工程技術(shù)性很強,涉及面廣,具有很強的區(qū)域性、綜合性。它和設(shè)計、施工、檢測、管理等都有關(guān),這就導(dǎo)致出問題或事故的可能性增大。
(3)基坑工程施工周期長,常需經(jīng)歷多次降雨,以及其他不確定影響因素,如突發(fā)性的地震、山洪、土的凍脹,故事故的發(fā)生往往具有突然性,難以防范。
3 基坑工程事故主觀影響因素
3.1勘察因素
基坑工程的設(shè)計是以勘察資料及其結(jié)論為基本依據(jù)的,以往基坑工程經(jīng)驗告訴我們,勘察資料的不詳、不準(zhǔn)、疏漏、勘察結(jié)論的不完備、不準(zhǔn)確,是基坑工程事故發(fā)生的罪魁禍?zhǔn)住;涌辈觳划?dāng),主要是思想上的認識和重視不夠,認為基坑支護是臨時工程,不愿為勘察付出過多的人力、物力和財力。而地質(zhì)條件、水文條件、氣象條件等對基坑工程的影響很大。
3.2設(shè)計因素
目前,我國因設(shè)計失誤而導(dǎo)致的基坑工程事故主要體現(xiàn)在以下幾方面:首先,計算參數(shù)選用有問題,設(shè)計計算或驗算的準(zhǔn)確性取決于計算參數(shù)的選用,若選用不當(dāng)易于導(dǎo)致圍護結(jié)構(gòu)偏移,甚至坑底大量涌土的事故發(fā)生。其次,支護方案選擇不正確,基坑實際開挖深度、地基土體的物理力學(xué)性質(zhì)、地下水位、周圍環(huán)境、設(shè)計變形要求以及施工條件等諸多因素是基坑支護方案選擇的基礎(chǔ),任一個因素考慮不周或疏忽都有可能造成嚴(yán)重后果。再次,[1]撐錨設(shè)計有誤,土釘設(shè)計間距、位置不當(dāng)或長度不足而引起土釘抗力不足,支撐支點太少、位置不當(dāng)或間距過疏而引起支撐桿件產(chǎn)生過大變形等。再次,設(shè)計的安全儲蓄小,業(yè)主為了追求經(jīng)濟利益,過大的減少支護結(jié)構(gòu)配筋,且驗算中使用的安全系數(shù)過小,容易導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)較大變形、滑坡、管涌、流砂等事故。最后,荷載取值與實際受力狀態(tài)有較大出入。
3.3施工因素
(1)無施工資質(zhì)或越級承包基坑[2]。由于我國有關(guān)建筑方面的法制還不健全,在建筑市場中,有些不具備資質(zhì)的施工企業(yè),也能接到基坑工程。
(2)施工質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)。施工工藝落后,設(shè)備陳舊,管理水平低。如灌注樁強度達不到設(shè)計要求,止水樁搭接出現(xiàn)裂縫,起不到止水效果,地下連續(xù)墻鋼筋不連續(xù),墻體有嚴(yán)重蜂窩、露筋現(xiàn)象,壓密注漿深度不夠等。
(3)施工方法不當(dāng),沒有嚴(yán)格遵守施工規(guī)程。這方面的現(xiàn)象比較普遍,如挖土機械壓在支護樁附近反鏟挖土,使支護結(jié)構(gòu)所承受的荷載大大增加;外基坑開挖應(yīng)按設(shè)計施工順序進行,應(yīng)遵循“先撐后挖,嚴(yán)禁超挖”的原則,并進行及時支護;基坑底面暴露時間過長,基坑底面產(chǎn)生一定的回彈變形,等等。
(4)施工管理混亂,安全意識淡薄。如施工期間,大量向基坑傾倒施工廢水、生活用水,或?qū)⒐づ铩⒉牧蠋旖ㄔ诨舆吘,建筑垃圾堆放在基坑邊緣等,造成支護結(jié)構(gòu)主動壓力大幅度增加,引起支護結(jié)果大變形:為了運輸方便,隨意在基坑內(nèi)開口,破壞原有的支護結(jié)構(gòu)和止水帷幕的整體性
(5)防水、降排水措施不妥。如降水時,未對基坑做止水帷幕或止水帷幕不連續(xù)、不封閉,導(dǎo)致綦坑內(nèi)嚴(yán)重滲水并引起基坑周圍一定范圍內(nèi)土體的不均勻沉降。
(6)施工人員素質(zhì)低,安全意識淡薄,隨意修改設(shè)計。施工人員對工程事故毫無所知或安全意識差,在施工時擅自取消水平錨桿,將錨同結(jié)構(gòu)變?yōu)閼冶劢Y(jié)構(gòu),造成支護樁火面積傾覆,或隨意修改錨桿間距,造成支護結(jié)構(gòu)變形過大。等等
3.4監(jiān)理因素
(1)監(jiān)理單位超越本單位資質(zhì)等級許可的范圍或者以其他工程監(jiān)理單位的名義承擔(dān)工程監(jiān)理業(yè)務(wù)。由于工程監(jiān)理市場招投標(biāo)制度還不健全,往往把報價作為是否中標(biāo)的依據(jù),而無資質(zhì)的監(jiān)理公司或以掛靠的名義承擔(dān)工程監(jiān)理業(yè)務(wù),存在報價上的優(yōu)勢,勢必中標(biāo)的機會大,而在監(jiān)理服務(wù)的質(zhì)量方面卻往往監(jiān)理不到位,對于高難度、高風(fēng)險的基坑工程,更是如此。
(2)大型基坑支護設(shè)計方案與施工方案一般都需要有關(guān)專家論證,而監(jiān)理單位站在監(jiān)理的立場上,怕承擔(dān)自身的責(zé)任,往往不注重方案論證評審,對工程關(guān)鍵部位的施工方法、施工工藝不提出獨到的見解。
(3)[3]監(jiān)理人員整體素質(zhì)不高。一些監(jiān)理人員是退休的老人或下崗人員,甚至有些是兼職人員,這些人員或年老體弱、或一知半解、或其他事物緘身,導(dǎo)致不能及時發(fā)現(xiàn)問題,也不善于提出解決問題的建議,使得業(yè)主不能及時了解工程情況,錯過決策的良機。
(4)[4]忽略對基坑設(shè)計質(zhì)量把關(guān)。我國工程建設(shè)監(jiān)理工作,包括基坑工程監(jiān)理工作往往停留在施工階段的監(jiān)理,而忽略對基坑設(shè)計質(zhì)量把關(guān),使隱患進入施工階段。
(5)監(jiān)理單位責(zé)任心不強。當(dāng)前我國監(jiān)理單位地位之尷尬,導(dǎo)致有些監(jiān)理單位認為設(shè)計上的問題是設(shè)計單位的責(zé)任,施工的問題是施工單位的責(zé)任,監(jiān)理單位僅為輔助而已,不是造成損失的直接承擔(dān)者,不負經(jīng)濟損失責(zé)任。甚至有時基坑工程的重點部位和重要工序沒有旁站監(jiān)理[5],也沒有提醒施工單位重視,最終導(dǎo)致關(guān)鍵部位施工質(zhì)量不過關(guān),出現(xiàn)安全隱患。
4 預(yù)防方法
4.1客觀影響因素的預(yù)防
由于基坑工程客觀影響因素的復(fù)雜性、不可抗性、不確定性,目前能采取的辦法:
(1)加強基坑工程領(lǐng)域的科學(xué)理論研究,使理論能夠更好的為現(xiàn)實基坑工程服務(wù);
(2)開發(fā)大型施工機械設(shè)備,能夠有效的加快基坑工程進度,保障基坑工程的安全:
4.2主觀影響因素的預(yù)防
(1)重視地質(zhì)勘察工作,特別要重視深基坑開挖所在地的地形、地貌、水文和工程地質(zhì)特點的查勘。
(2)重視基坑工程設(shè)計工作,做到設(shè)計精心、安全可靠;庸こ痰膹(fù)雜性和高風(fēng)險性要求決策者在充分掌握本地區(qū)或類似條件下的成功經(jīng)驗與失敗教訓(xùn)的前提下,根據(jù)自身工程要求和條件綜合考慮,做出一個安全、可靠、經(jīng)濟的整體設(shè)計方案。
(3)確保施工的規(guī)范性,包括施工單位資質(zhì)的考核、施工方法、施工質(zhì)量的達標(biāo)。
(4)加強監(jiān)理監(jiān)督的作用和監(jiān)理市場的管理,提高監(jiān)理人員素質(zhì)和監(jiān)理單位在工程建設(shè)中的地位,實現(xiàn)中國工程監(jiān)理與國際接軌。
5 結(jié)束語
充分認識基坑工程事故發(fā)生的客觀影響因素和主觀影響因素,并在今后的工程實踐中高度重視和預(yù)防,對于減少事故發(fā)生和確;庸こ贪踩鞘种匾