李江波
(榮成市建設工程勘察設計審查中心有限公司,山東 榮成 264300)
隨著中國建筑行業的不斷發展,城市空間處于不斷開發利用的過程之中,在高層建筑飛速涌起的當下,如何提升建筑的穩定性和安全性成為工程建設的重難點。因此在工程施工中就要注意基坑支護施工的有效性和科學性,以達到良好的建筑施工效果。
基坑支護工程是以保證建筑地下結構的安全性和周邊環境的安全性為保障,開展的建筑施工保護措施。其工程原理為通過對基坑側壁進行加固、支撐和保護,防止在建筑施工過程中出現結構坍塌、滑坡等問題。《建筑基坑支護技術規程》中對基坑支護工程做了非常詳細的規定,也成為進行基坑支護工程的技術規范。
1.2.1 實踐性和不確定性
基坑支護工程具有不確定性,這是因為:第一,支護工程設計既與巖土層性質有關,巖土層條件不同所要進行的基坑支護型式也不同,也和勘察人員的職業素質及責任心有關;第二,基坑設計人員的經驗和水平也決定了基坑支護型式是否合理有效;第三,因為施工時周邊環境的變化、季節時間的變化等各種因素都會導致基坑支護型式不同,因此在進行基坑支護工程施工的時候,要重視實踐性原則,具體問題具體分析。
1.2.2 事故性和區域性
因為不同城市的土質條件有所不同,所以基坑支護工程也具有一定區域性特征,工程師要根據不同城市的地質環境選擇不同的建筑方案。此外,在近兩年來因為基坑支護工程不當導致工程施工出現安全事故的情況屢見不鮮,造成很大的經濟損失,危急施工人員的生命安全,例如珠海市拱北某基坑事故,導致半棟樓宇出現嚴重的垮塌,不僅難以修復,且造成的社會影響和經濟損失非常大。
1.2.3 系統性和臨時性
基坑支護工程是一項系統性和綜合性非常強的工程步驟。為了規范建設,中國建筑相關部門制定了基坑支護工程的相關建設規定,并根據破壞的后果嚴重性進行了安全等級分級,對基坑支護工程進行了系統性的規范,成了建筑施工的主要規范性文件。同時,基坑支護工程也是一種臨時性的工程,所以其建筑施工的安全儲備可以設計得不必太高。
在進行建筑設計和建筑施工之前都要進行巖土工程的勘察,巖土工程勘察是工程建設的基礎。其通過技術論證和評價分析,正確反映建筑工程場地的巖土層和水文地質條件,對建筑工程設計、基坑設計準則提出指導性意見。巖土工程勘察工作是進行一切施工建設的基礎和前提,并且是能服務于工程全過程的建筑流程。
巖土勘察工作的重要性主要體現在兩個階段,第一是建筑施工設計階段,第二是建筑施工全過程。無論是設計還是施工階段,都離不開巖土勘察工作。
2.2.1 提供真實的工程地質數據,進行科學合理的設計
巖土工程勘察工作能為建筑部門提供最正確真實的工程施工地質數據、巖體力學性質數據和其他的相關地質資料。但是在市場上我們也發現,有些設計施工單位和建設業主為了節省資金,會在巖土勘察工作上減少資金投入,如此一來很可能造成地質數據不準確,或者不能查明建筑施工地點的真實地質條件。只有在有效開展工程巖土勘察工作以后,才能實現最優建筑地點的選擇,保證建筑地點的地質條件能滿足工程建設需要。
2.2.2 減少不良工程出現率,提升工程質量
倘若場區巖土層與勘察資料不符,很可能會導致施工的時候出現安全隱患,進而導致造價增多、設計變更等問題,因此在勘察階段進行科學合理的勘察是非常有必要的。但是,近年來各地陸續出現基坑坍塌、突涌流土等基坑事故,究其原因都是因為惡性競爭等因素導致巖土工程勘察工作實施不到位,勘察報告成果不準確,從而給后續的基坑設計和施工留下嚴重的安全隱患。因此,提高巖土勘察成果的準確性,是基坑設計安全、適用、經濟的前提條件。
在進行合理有效的巖土工程勘察工作以后,才能對工程場區的地質條件進行合理的分析解讀,進而制定科學有效的基坑支護施工方案。因此巖土工程勘察工作是進行基坑支護施工的基礎,也是進行建筑施工的基礎。
不同的工程地質條件不同,現有的科學技術條件并不能準確計算出工程場區的地質條件,因此巖土工程勘察工作只能測算出一個大致的范圍,因為技術尚不成熟,導致在實際的施工過程中,更要通過嚴格的工作規范,妥善解決好巖土工程施工中基坑支護工程存在的問題。目前看來基坑支護工程存在的問題主要有以下兩方面。
3.1.1 基坑設計和施工實際之間存在差異
在工程過程中,因為工期的變化、建筑材料的影響和人為因素影響,很可能出現基坑設計方案和施工實際方案存在差異的問題。將誤差穩定在一個合理的范圍內,是保證基坑工程建設有效開展的基礎,但是倘若二者間的差距過大,很大程度上會導致工程設計方案的失效。出現差異變大的原因有以下幾種:施工建設單位強行施工、偷工減料;建筑施工設計人員水平有限、方案欠妥;設計方案本身存在不切實際等。
3.1.2 邊坡修理不合規范導致出現安全隱患
邊坡修理是進行巖土工程施工的基礎,但是在實際的基坑支護工程開展過程中,因為施工人員的操作手法和施工工藝等問題,導致基坑支護邊坡修理不符合設計要求。最直觀的表現就是在深基坑開挖過程中存在超挖和陡挖的問題,不滿足設計要求,導致工程工序不規范,進而導致安全隱患產生。
由于經濟利益的驅使,個別施工單位的基坑支護工程以經濟性優先為原則,導致基坑的安全性和適用性降低。例如,在實際的施工過程中,我們設計人員最常用的結構設計理論是極限平衡理論,但是通過實踐證明,該理論測算出的受力數值誤差比較大,其和實際的支護結構所承擔的力存在很大的出入,導致基坑支護工程很難滿足最低的安全系數標準。因此,重視基坑支護工程和巖土勘察的質量問題,是做好一個基坑支護項目的前提與基礎。
巖土勘察工作的質量決定著工程質量,因此要對巖土勘察工作的流程進行合理的規劃和規范,實現標準化和科學化勘察??碧焦ぷ髁鞒虘獜暮炗喓贤_始,一直延伸到工程交付階段,具體的流程圖如圖1所示??碧綔y試的結果準確性應當重視起來,除了實地調研以外,還要開展室內試驗進行分析佐證,以保證勘察資料的準確性。此外,還要強化工程管理工作,具體的管理工作分為原始資料管理、項目評價管理。原始資料應當進行妥善的保管,所有的勘察報告內容都要進行審查,分析資料和勘察實際能否滿足工程本身需求;重視工程管理,巖土勘察工作的每一個階段完畢以后,都要進行復核和審查,最后在室內試驗階段后,還要經過工程審核評價小組的審核和修改,才能進行最后的工程交付。

圖1 巖土勘察工作流程詳細規范
在進行基坑支護工作之前,應當根據不同地區的不同實際情況,制定相應的基坑支護方案。以深基坑工程為例,開挖深度不足6 m一般不會出現失敗,但是開挖深度一旦超過6 m,那么就要綜合考慮地質學問題和原有的市政地下管網設計。地質和土質條件不同的地區,也有不同的基坑支護方案。設計人員要充分分析勘察部門提供的地勘報告以及設計單位提供的基坑開挖邊線、地下室結構、周邊環境圖等各種參考資料,對工程巖土層參數進行整體分析,確定剖面土層參數,確定合理、經濟、安全的基坑支行型式,最后進行方案的優化調整。
為了避免建筑單位盲目趕工期、偷工減料導致基坑支護工程質量參差不齊的問題,相關政府部門應當督促建設單位建立責任制度,工程負責人為第一責任人,出現問題嚴懲不貸,嚴格審查制度,不定期抽查工程質量。此外,建設單位也要將安全生產作為企業生產的第一要義,嚴抓基坑支護工程質量,保證工程的有序開展、安全開展,做良心生產建設的施工單位。
科技是發展的第一要義,因此無論是巖土工程勘探工作,抑或是基坑支護工程建設,都要以技術為導向,實現行業的又好又快發展。以基坑支護中錨桿注漿工藝為例,常見的有一次常壓注漿和二次壓力注漿,但是實現技術升級后,采用二次高壓注漿,能有效提升錨桿質量。實踐證明,二次高壓注漿能實現最高2倍黏結強度提升。工程施工單位也要加強技術人員培訓,不斷提升工作素質,提升勘探準確性和基坑支護工作質量。再者,目前的科學技術水平限值還很難達到三維立體的勘察目標,因此科研部門也要加快技術研發,不斷促進建筑行業的精細化和科學化發展。
總而言之,在工程建設中,要高度重視巖土工程勘察對基坑支護的影響??辈焓潜WC安全生產的基礎,而安全生產正是一個建筑企業的良心表現,更是保證建筑施工一線人員人身安全的最后一道防線。在工程施工開始之前,要對工程所在地的地質條件、水文條件、原有的地下管網規劃等進行詳細的勘察與調查,從而保證工程勘察工作的有效開展。