淺析某銅礦精礦過濾脫水車間設備基礎沉陷原因及預防措施

呂春梅

(九龍縣雅礱江礦業有限責任公司, 四川甘孜 626000)

在建筑業迅猛發展的同時，由于建筑行業本身的特點：從業人員素質參差不齊，各方責任主體關系復雜，監管部門監管不到位，施工單位不按圖紙、標準施工的現象仍較為突出。基礎不均勻沉降、混凝土開裂、墻面裂縫、衛生間屋面滲水、管道漏水、下水道堵塞不暢等質量通病較多。不僅給用戶的使用造成困擾引發糾紛，嚴重的還會造成質量安全事故，作為一名工程技術人員應該引起高度的重視。下面就一個設備基礎不均勻沉降的質量問題案例進行分析，淺談其原因和影響，并就相關的預防及補救措施略作陳述。

1 某銅礦精礦過濾脫水車間設備基礎沉陷概況

1.1 地勘、設計情況

某銅礦工程項目地處攀西平原與青藏高原的過渡地帶，地勢北高南低，高差懸殊地形復雜。地勘及設計資料顯示，精礦過濾水車間所處位置為原始土，持力層為②層碎石土，持力層起伏較大。該區位于高原地帶，年平均氣溫11.5～12.8 ℃。5～10月為適宜施工季節。冬季平均氣溫0 ℃以下，每年5～9月為雨季降雨集中。該廠房采用全鋼結構，基礎為鋼筋混凝土柱下獨立基礎,地基承載力特征值fak=200kPa;附帶設備基礎,fak=150kPa。

1.2 設備基礎施工情況

5月8日，施工單位進行該處設備基礎施工，經現場管理人員，監理、設計共同驗收發現該南側設備基礎施工區域大部分位于新填土之上。建設單位要求施工方按照正常施工程序進行清基、放線、地基驗槽和地基承載力檢測驗收工作。5月10日起，該地出現連續降雨。6月12日，在精礦過濾機設備基礎施工現場出現少量不均勻沉降，業主方立即要求暫停此處施工，并要求做好施工場內排水措施，進一步觀察后再作加固補修處理。7月3日，監理、施工、地勘、設計和業主單位相關人員再次到現場發現設備基礎不均勻沉降加劇，且數量增多，個別基礎出現裂縫，地面嚴重下陷出現許多空洞，相關專業人員一致認為該質量問題嚴重，對結構的使用和安全構成重大影響，必須全面返工(圖1)。

圖1 基礎不均勻沉降

2 事故給施工、監理和建設三方造成的損失

本次事故給建設方、監理方、施工方都造成不同程度的損失。從建設方來看，最直接的便是推遲了投產使用時間，給資金回流、重要設備采購、生產合同履行均帶來損失。從監理方來看，本次事故的重要原因便是監理方監管不到位，監理方可能因此遭到建設方索賠和延長監理服務時間。而從施工單位來看，損失則更為嚴重：首先由于此次事故影響較大，基本上無法采取加固補修處理，必須整體拆除全面返工，這將大幅增加施工成本。其次，由此導致的施工進度滯后會給后續工期帶來巨大壓力，特別進入寒冷季節后，對施工工藝和技術將會提出更高的要求，為后續工作增加了難度。第三，此次返工，還將破壞原來的施工組織計劃，可能造成相關人員窩工、機械使用延長，管理費用提高，并增加其他一些不可預見問題的風險。第四，施工企業同樣可能因為此次返工延誤工期面臨業主方索賠[1]。

3 設備基礎沉陷的原因分析

3.1 勘查、設計方原因分析

該工程施工場地地處高山峽谷地帶，地質結構復雜，地表起伏較大。地勘單位在勘察報告中已進行詳細說明。設計單位在編制設計文件時已充分考慮，并注明設備基礎要與B軸的擋土墻同時施工，設備基礎挖到持力層后，用C15混凝土澆灌至基底設計標高；明確要求設備基礎必須進行分層碾壓回填，不能直接放在回填土上，因此排除是勘查、設計單位責任造成設備基礎不均勻沉降。

3.2 施工方原因分析

依據背景資料顯示，5月8日施工、監理、設計三方已發現南側部分設備基礎大部位于新填土之上，建設方發文要求施工方進行清基、驗槽和地基承載力檢測驗收工作。但施工單位并未按照擋土墻回填的設計要求進行分層壓實，且沒有進行分層壓實度檢測[2]。施工方對即將到來的雨季準備不足，未能采取可靠降排水措施，大雨期間造成基礎水位積壓。之后進行設備基礎施工時，為搶工期未經地勘單位、設計單位和監理單位檢驗檢測合格，就擅自進行基礎墊層、獨立基礎及鋼筋混凝土梁柱的施工。當施工單位自檢發現回填土地基承載力不符合設計要求時，仍心存僥幸未及時報告地勘單位、設計單位、監理單位和業主單位，繼續下道工序施工，最終造成設備基礎沉陷，引發質量事故。施工單位質量管理體系不健全，現場技術人員責任意識淡薄，施工單位管理人員重視程度不高是造成此次事故的根本原因。

3.3 監理方原因分析

監理方受業主委托對于施工單位負有監管責任。然而在此次基礎沉陷的事故中，監理方自始至終卻鮮有作為：設計施工圖明確指出“設備基礎挖到持力層后，用C15混凝土澆灌至基底設計標高，基礎底板不得直接放于回填土之上。”監理方并未對這一重要施工過程進行特別監管；在發現南側部分設備基礎位于新填土之上，監理單位并未切實督促施工單位進行夯實、地基承載力檢測工作；對施工單位未經驗槽即進行下道工序施工這一嚴重違反施工程序的行為未采取任何措施。對雨季即將到來，而施工場地內缺乏可靠排水措施這一明顯疏漏也毫無察覺，可以說監理方在此次事故中的不作為是施工方連續犯錯的重要誘因[3]。

3.4 建筑方原因分析

建筑方在此次事件中技術人員責任心不強，專業技術人員實踐經驗不足，沒有足夠經驗去督促監理方管理施工現場。

3.5 氣候方面原因分析

該地地處高海拔地帶，冬季氣候寒冷，地表反復凍融易對基礎造成不利影響，因施工季節為夏季，暫不考慮凍融影響。但該地區夏季降水集中，需編制雨季施工方案，采取可靠降排水措施，施工單位恰恰因忽略此點造成積水，從而導致基礎不均勻沉降問題提前暴露。

4 現場處理方案

因降水對該基礎工程施工質量存在較大，施工單位在正式處理前應先解決降排水問題，編制雨季施工方案，開挖排水溝集水坑，經監理、建設方同意后進行下一步施工。地基基礎不均勻沉降常見的處理方法有換填墊層法、強夯法、振沖法、高壓噴射注漿法，、預壓法、夯實水泥土樁法等。根據現場勘察分析，該設備基礎工程質量問題嚴重，對結構的使用和安全構成重大影響，無法采用加固補修處理，可以考慮采用換填墊層法進行處理。施工單位先整體拆除后，再將土質軟弱的部分去除，進行換填，直至符合設計要求。質量問題處理完畢后，監理單位應組織有關人員對處理結果進行嚴格的檢查、鑒定和驗收。施工單位寫出質量問題返工整改處理報告，報建設單位和監理單位存檔，驗收合格后方可進行下道工序。

5 經驗總結及預防措施

根據上述的工程實例原因分析可以總結出，本次事故主要原因在于施工過程中，施工單位質量意識淡薄、措施處置不當，對施工中將要遇到的困難缺乏預見，相關監管單位監管不到位等。在今后的工作中，我們應當吸取教訓采取預防措施，避免此類狀況再次發生。

5.1 要重視圖紙及設計說明

設計總說明和施工圖是指導工程施工的綱領性文件，無論施工單位、監理、業主都必須重視圖紙、說明。施工方嚴格按圖施工，按設計說明進行操作。監理、業主按圖紙、說明的要求進行監督。如遇設計與實際情況不相符時，應及時聯系勘察、設計單位進行多方會審，不得擅自采取措施盲目施工。

5.2 要提高施工技術人員質量意識

施工單位要建立切實的質量管理體系，加強施工一線人員的責任心建設，定期對施工技術人員進行教育培訓和實踐考核，培養廣大施工人員“建一棟樓愛一棟樓”的觀念，真正把工程當做自己的作品和公司的臉面。發現問題及時處理，絕不抱有僥幸心理，要做對得起良心的工程。

5.3 要嚴格按照施工規范操作

基坑開挖時嚴格執行“先支后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的施工規范，在進行基礎開挖時不要擾動地基土，機械開挖到距基礎底200 mm左右時就停止作業，改用人工清理至設計標高[2]。如基坑底被大型機械擾動，應將基坑底松散的土清除后再用砂、碎石回填夯實[4]，并在進行地基處理時，回填土分層壓實，每300 mm夯實一次直至達到設計要求。施工單位若在施工過程中發現地基承載力不夠或地基土質較差時應立即停止施工，并將施工情況如實向監理和建設單位匯報，待設計單位相關人員到現場后再研究相應的處理方案。

5.4 要加強技術經驗積累，培養對工程發展的遠見性

施工單位應加強對復雜地質條件下基坑工程施工經驗、施工工藝、應急處置措施的技術積累。對凍融區，暴雨沉陷區采取必要的施工技術措施，防止基坑破壞。在施工過程中，地基變形監測力度，做好監控記錄，做到及早防范及早處理。

5.5 加強監管、落實責任

基礎開挖施工完成后，應遵循自檢、互檢、專檢三檢制度。建設單位、監理、地勘、設計、施工五方單位參加基坑驗槽。五方單位參與人員應該嚴格按設計要求進行基坑驗槽。若基坑承載力不能滿足設計要求時，必須采取可靠措施予以整改，嚴禁心存僥幸冒險施工。監理單位和建設單位現場相關人員要加強現場巡視力度。及時發現和反應問題，當反應問題給施工方后，必須認真督促相關責任方進行整改，對違反施工程序的行為堅決查處，齊抓共管落實責任。

6 結論

設備基礎雖只是本項目基礎工程的一個子目，卻是今后 機械設備正常運行的重要保證，亦是本工程質量體系建設的重要一環，通過對這一實例分析可以得出在應對基礎不均勻沉降時的基本經驗。再遇到類似問題時，我們可以首先查閱相關工程資料并結合現場情況，分析產生此現象的原因，再從原因入手及時處理，就能在以后的工程中有效地預防和處理基礎質量事故的發生。