摘要:不論是工程量還是造價,基坑施工在高層建筑施工工作中均占據了較大的比重。同時,基坑施工的質量直接影響到建筑物基礎施工的質量,甚至影響到整個建筑物的整體施工質量。基坑施工的問題可能給整個建筑物帶來無法彌補的安全隱患。所以,基坑施工工程占據整個建筑施工工程的比例較大。
關鍵詞:基坑施工;質量;建筑施工
基坑施工過程中可能遇到各種外界因素的影響,比如巖土力學問題,土層壓力問題,地下水問題等。這些問題都可能使整個基坑的施工過程受到嚴重影響。本文以寧波外經大廈基坑工程施工為例,對其基坑支護工程問題進行研究。
1、基坑支護工程中遇到的問題
1.1低估了地下水對基坑邊坡土層的壓力影響
項目在設計過程中,鉆取了不同深度不同位置的土層樣本進行了一系列的試驗,包括比重試驗、含水量試驗、抗壓試驗、抗剪試驗、自然堆積角試驗、剪力角試驗等,此部分試驗過程完全符合國家相關規程規定的要求。但在實際施工中,土層的應力表現與試驗預期差距較大,最終導致了項目區內不同深度的土層位移達到了100mm以上,使得本文項目的邊坡壓力管理遇到了較大的困難。
1.2 缺少行之有效的邊坡壓力管理體系
邊坡壓力的管理是一個復雜的工作,以往的建筑施工中,其基坑面積較小,基坑深度較小,基坑施工的管理壓力較小。為了體現領導重視,責任明確,大部分基坑邊坡管理的負責人為項目經理本人。在施工中,項目經理也擔任了邊坡安全管理的總負責人。但項目經理需要考慮的問題較多,特別是工期接續壓力使得項目經理無法全身心的投入到邊坡安全管理工作中去,最終導致了在邊坡壓力與初期設計出現偏差時,項目經理委任技術負責人處理,而其自身因為知識技能結構的問題,無法實現邊坡問題的及時處理。
1.3 強排降水設計過程中存在過度程式化的問題
為了進行強排降水作業,設計了長達20頁的《強排降水作業規程》,但規程的設計過程主要根據勘探工作提出的強排降水排水量和排水路徑進行的相關工程施工設計。設計內容包括排水井、集水井的施工等。此設計過程為全靜態的設計方案。而在實際施工過程中,發現了強排降水工作給邊坡壓力帶來了不良的影響,此方案及相關預案中缺少相關的補救辦事路徑和補救措施,這就使得在實際施工中出現了繼續排水增大邊坡壓力停止排水導致施工現場出現積水的兩難境地。
2、基坑支護工程問題原因分析
2.1沒有形成獨立的邊坡壓力管理團隊
本案的邊坡壓力管理團隊均為“兼職”人員構成,每個環節的負責人都有其他工作需要同步處理,雖然邊坡出現報警后所有施工必須停止,所有人員需要進入到邊坡搶救的工作中來,但在邊坡出現隱患時,缺少一套行之有效的管理團隊對其進行預防性的管理工作。
2.2應急管理預案不完善
項目出現的土層自持力比勘探結果出現較大程度偏差的問題是在其他相關項目中沒有出現過的,所以,項目在實際施工和災害處理中表現出了較為被動的局面。追其原因,主要是應急管理預案中沒有考慮到在實際施工中遇到的實際應力大于預期應力28.51%的特殊情況。這種情況在項目的設計階段就埋下了隱患,但以往安監部門、規劃部門、工程及住建管理部門的相關要求中均沒有體現。
2.3強排降水方案的設計較為程式化。
強排降水方案的設計過程雖然做到了完全合法合規,但相關政策法規的技術性并不強。完全符合相關政策法規的設計過程,不能排除因為勘探問題造成的數據錯誤帶來的強排降水施工設計問題。因為本文項目的強排降水方案完全合法,雖然在監理索賠工作中因為邊坡問題造成的時間索賠和成本索賠由基坑施工方承擔,但基坑施工方成功向勘探單位實現了時間成本和施工成本的索賠。雖然基坑施工方沒有造成最終的實質性損失,但工作帶來了較大程度的被動。
2.4強排降水方案受到勘探結果的影響較大。
本文的勘探流程完全符合相關法律法規的規定,相關部門要求的勘探項目也提供了完整的準確的數據,但隨著建筑規模的加大,建筑用地的土層結構復雜性增強,所以實際勘探的項目如果不能得到有效補充,其勘探的理論數據與現實數據發生偏離的概率也明顯增加。寧波市是臨海城市,其土層結構本身較為復雜,所以日后在類似地貌的勘探項目應該根據本文項目的經驗教訓進行增補。特別是以后深基坑的施工設計過程中,必要時應該進行深基坑的補充勘探,防止出現地下水等外在問題影響對土層應力特性帶來的影響。
3、基坑支護工程對策建議
3.1 加強專項勘探和補充勘探工作
在之后的深基坑施工中,應該進行專項勘探工作。
(1)專項勘探工作主要包括兩個方面:
一方面對不同含水量的土層進行分別實驗。本文項目出現的問題主要集中在準飽和土層的自持力小于過飽和土層的自持力,而不是以往相關施工中常見的準飽和土層的自持力大于過飽和土層的自持力。這種情況并不多見,但一旦出現,會讓深基坑的邊坡安全管理出現較大的壓力。而在對周邊建筑施工數據進行調查時應該發現可能影響土層應力特異性變化的數據依據,對其他可能出現的土層應力特異性變化影響因素也應該進行補充實驗,以確定基坑邊坡的臨時支護和保護方案。
另一方面對周邊建筑的施工數據進行調查和分析。高層建筑施工過程中,其施工數據在相關的文獻平臺中都有展示,所以,在補充勘探的過程中,必須查閱項目區外擴5000米之內的可以查閱的所有相關數據,以發現可能對項目區土層應力產生特異性影響的相關因素。基坑設計的過程中應該召開足夠次數和時長的頭腦風暴會議,防止出現在設計過程中可能出現的疏漏。
(2)深基坑施工開始后發現了相關問題應該立即進行補充勘探工作
部分地區的局部地質環境變化較為明顯。雖然這種現象在寧波市等第四系發育良好的地區并不多見,但也可能出現項目區外擴5000米的相關建筑遇到的地質問題與項目區出現的地質問題存在差異性的可能。所以,在施工過程中,揭露的土層應該進行相關實驗,在位移發生前發現設計問題,并進行設計修正。土層應力問題的發現并不需要找到其影響因素,實際施工中遇到了土層的抗剪應力、抗壓應力、剪力角、自然堆積角等巖土力學問題時,即可以根據該應力變化重算其臨時支護和永久支護的相關參數,最終決定是否需要對臨時支護和永久支護設計進行修正。
3.2 編制詳細的施工預案
本文項目施工期間發現的問題表明,以往的施工規程和相關方案中缺少一個重要的環節,就是施工中遇到設計問題的補充設計流程。本文項目發現大位移問題后,因為施工工期和監理合同的問題,沒有窗口進行補充設計,最終導致在施工中反復因為大位移報警停工進行邊坡處理,最終被迫加快施工進度甚至晝夜施工,搶在大位移發生事故之前完成相關的施工。雖然本文出現超過100mm位移后邊坡趨于穩定,但此問題確實給施工帶來了較大的隱患和不良影響。
以后的施工籌備過程中,在進行補充勘探的前提下,應該給補充設計留出窗口,并將該窗口的約定寫入監理合同中,給日后的施工中可能出現的勘探數據問題和其他不可預見問題保留合理的設計層面的搶救窗口。
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