地铁基坑施工监理要点概要

2024-05-13

地铁基坑施工监理要点概要(精选6篇)

篇1:地铁基坑施工监理要点概要

3.2.2.2重难点之1:围护结构施工控制

从招标文件资料可知,本标段车站基坑开挖范围均较大,而且基坑围护结构范围内多为淤泥层、砂层、残积土层,做好围护结构施工控制,关系到周边环境及建(构筑物的安全,关系到围护结构自身施工、基坑开挖、主体结构施工的安全,对主体结构乃至整条线路的正常施工进度和质量均有着重大影响。对围护结构施工控制,我们主要从重点控制围护结构的施工质量、安全、及支撑体系入手,拟采取的监理措施包括:

1、围护结构施工质量控制

本标段竖井、车站大多采用地下连续墙作为基坑支护结构,它的施工质量将直接影响基坑支护结构的稳定,基坑止水效果和主体结构施工安全。为此,采取如下监控措施:(1组织监理人员审查围护结构施工图纸,结合现场情况明确施工控制重点与难点,协助完善设计,制定监控方案;(2根据施工承包合同审查承包商现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系,督促承包商人员、设施、制度、措施落实到位。

(3审查承包商编制的围护结构施工方案,施工方案中保证质量、安全、进度满足相关要求的措施应切实可行。

(4重点检查监控现场施工工艺质量,包括地下连续墙导墙、地下连续墙施工全过程,并按规定做好记录。如导墙轴线、标高、钢筋绑扎、混凝土浇筑,地下连续墙成槽过程及成槽后的泥浆浓度、接头处理、岩性鉴定、成槽及嵌岩深度、槽段垂直度、槽底沉碴厚度、钢筋笼的尺寸及焊接绑扎质量等,当这些检验均合格后,才准予浇注水下混凝土。在浇注混凝土时,监理人员须进行施工全过程旁站跟踪,检查商品混凝土的配合比试验单、坍落度、监控浇筑工艺(特别是接头段,并见证取样。

(5由于残积土中往往会有孤石,在冲孔中如遇上孤石,容易导致垂直度失控制和塌槽问题,对连续墙施工造成较大影响。如有必要,施工前可督促承包商进行孤石摸查;如施工过程中碰到孤石,冲孔时可降低冲程,提高泥浆比重,加强垂直度控制,一旦超偏差允许值,需采取措施如回填片石处理后重新冲孔。

2、围护结构施工安全控制

围护结构施工期间,由于受场地、工艺、施工投入等影响,存在较多的安全隐患,拟采取的安全监理监控点主要有:(1审查承包商的围护结构施工安全方案及应急预案,督促按方案及预案的策划落实围护结构施工安全防护措施。

(2审查承包商结合工地实际编制符合要求的临时施工用电方案,督促承包商按方案布置现场的临时施工用电,并组织验收,符合要求后同意使用。

(3审查围护结构施工专业队伍分包资格,包括营业执照、资质经历等,审查分包协议的主要管理人员、特种人员及机械设备是否满足工程要求。

(4按规定审查承包商的进场机械设备、人员的相关资质或质量保证等资料,做好人证相符、机证相符并合格。

(5日常巡查、定期不定期检查施工过程人的安全行为、物/机的安全状态,包括文明施工、余泥渣土外运、坑槽边安全防护等,督促及时整改存在的安全隐患。

(6重点关注钢筋笼(如图

54、机械设备的挪移、就位等的吊装准备及 作业过程,除检查是否按方案吊运确保 吊物安全外,还要督促承包商管理人员 注意吊运环境的安全,如在跨越官湖站 及象颈岭站供电架空线路下方吊装时的 安全防护。

3、钢支撑安装施工监控

钢支撑施工对于控制基坑位移和基 坑外部地面沉降影响重大,同时也影响

基坑内外人员和建筑的安全。施工过程中,我们将采取如下质量保证措施:

(1在施工安装前,对于钢支撑及其

附属构件的钢材物理化学性能和强度 检验报告进行检查,要满足设计和规范 要求,同时督促承包商在现场储备足够 的钢支撑。图 54 钢筋笼吊装 图 55 钢支撑安装

(2重点检查钢支撑、钢腰梁或预埋铁件等主要受力构件的焊接质量。严禁在超负荷状态下进行焊接施工。

(3支撑安装前,应在墙面标出支撑点的位置,要求墙面平整,钢支撑平面受力点的结合面、钢支撑与墙面间的细部做法满足设计要求,受力均匀。

(4施工过程要按照“分段开挖、随挖随撑”的原则进行施工,避免支撑安装滞后较多而导致的基坑围护结构变形。

(5钢支撑的拆除必须满足设计要求,并严格按相应的施工方案进行。3.2.2.3重难点之2:基坑周边的沉降控制,建(构筑物和重要管线保护

受地质条件等影响,车站、竖井基坑开挖时容易引起周边地面沉降甚至蹋陷。从现场踏勘及收集到资料显示,在本标段三个车站周边虽然管线较简单,但是均有市政设施或道路通过,尤其是官湖站旁有高压电塔。象颈岭站有交通繁忙的新沙大道、高压电塔、较大面积的河涌、湖塘等,如果基坑开挖引起周边地面严重沉降、塌陷,将带来恶劣的社会影响,危及周边建(构筑物安全。

要控制基坑周边沉降确保建筑物的安全,信息化监测施工手续尤为重要。施工中应通过加强基坑支护,加强施工监测、对基坑变形进行严格控制,以确保周围管线、建筑物的安全。我司对基坑沉降控制、保护建筑的监控对策和建议如下:

1、在工程施工前期组织施工单位对基坑周边建(构筑物及地下管线进行详细调查,以便我们做出有针对性的保护方案和措施。

2、审查承包商编制的车站基坑支护方案、开挖方案、监测方案等,并上报地铁公司相关部门审查备案,从源头上最大限度的减少甚至杜绝一切风险源的存在。

3、督促承包商按规定组织专家审查论证高压电塔及重要管线保护、交通疏解方案等,并督促承包商按方案落实保护、疏解措施。

4、在做好围护结构施工质量监控的同时,检查承包商的辅助止水工艺施工,督促承包商落实围护结构辅助止水措施。

5、严格按开挖方案监督基坑开挖施工,“分段开挖,随挖随撑”。协同承包商人员做好围护结构、周边地面、水位、土体等变形进行观察、有效监测,及时分析观察成果及监测数据,反馈指导施工。

6、做好施工期间的应急预案及演练,从人员、物质、设备上保证,一旦发 生较为严重的情况,可以在最短的时间内进行处理和恢复,以保证施工正常开展。

7、针对出现的不利情况,及时会同有关单位制订相应的抢险措施。出现周边及开挖面塌方、滑坡及破裂,或量测数据有不断增大的趋势,或支护结构变形过大,或出现明显的受力裂缝且不断发展,或时态曲线长时间没有变缓的趋势等现象时,须要求立即停工,并采取相应措施处理。

3.2.2.4重难点之3:基坑开挖施工安全管理

本标段车站基坑开挖长度较长,开挖范围地层多为淤泥层、砂层、残积土层,基底大多座落在砂层、残积土层,开挖过程围护结构自身安全、土石方开挖安全等均存在较大隐患,易发生基坑涌水涌砂、坍塌,土方滑坡、坍塌等,造成重大影响和损失。因此,基坑开挖安全管理是施工监控重难点之一,我司将采取的措施如下:

1、做好开挖前的准备工作监理,包

括认真研究工程区域的工程地质和水 文地质、气象资料,辨识并细化基坑开 挖的控制点及监理措施。

2、审查承包商编制针对性和基坑 开挖方案,确认方案按规定经过专家论 证,注意方案中对邻近建(构筑物、管线的保护、防护措施应切实可行。

3、督促承包商按方案落实保护、防护措施,落实专业的监控量测人员,布设有效的符合设计要求的监测点并取得初始值。

4、督促承包商按经审批的方案进行基坑 开挖,开挖中应遵循“时空效应”、纵向“分

层分段”、横向“盆式”等程序,逐层、分 段开挖,及时支撑。

5、基坑开挖过程,要监控好支撑施工

质量,确保现场备有足量的支撑,协调好挖图 56 基坑开挖 图 57 基坑抽排降水

与支撑架设的关系,以保证基坑安全。基坑支撑施工质量主要应从钢支撑及其附属构件的钢材物理化学性能和强度检验、钢支撑及腰梁或预埋铁件等主要受力构件的焊接质量、支撑点的位置、钢支撑与墙面连接细部处理、支撑架设的“分段开

挖、随挖随撑”的原则实施、支撑预应力施加、支撑轴力监测、支撑拆除条件等方面进行监控。

6、基抗开挖过程中,必须督促承包商按方案进行纵向临时放坡,做好坡面的保护、修坡工作,必要时采取加固措施。挖出的土方应及时清运,减少坑边的地面堆载。

7、督促承包商做好开挖过程中的降水、排水措施,避免砂层开挖可能出现管涌(流砂,必要时或设计有规定时,应采用管井井点降水方法降低地下水位(如图56所示。

8、机械施工开挖近基底时,应注意防止超挖和扰动基底土层,保留200mm 以上土层由人工开挖。同时,应督促承包

商避免基底岩、土层遇水崩解带来的施工 风险。

9、基坑开挖验收后,应立即进行垫

层和基础施工,防止太阳暴晒和雨水浸刷 破坏基底土层原状结构。

10、基坑开挖前、开挖过程中应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平

标高、边坡坡度要进行复测检查。

11、注重信息化施工监理,督促承包商按设计要求的种类、数量、位置布置监测点,监督检查监测仪器有效性、点位有效性和数据真实性,监测频率、获取数据时间和监测数据及时性(如图58所示。及时分析监测数据并对按时间先后产生的各份数据报告进行对比,对不同类别的点位数据进行分析,找出数据之间的关联性,反馈指导施工及控制变形。对异常数据要认真分析,弄清原因,督促相关部门果断采取控制措施。

12、按相关规定要求督促、检查承包商建立健全工程安全管理制度、安全生产方案及预案,落实安全教育、交底及安全管理工作。

同时将安全巡查作为日常图 58 基坑监测

广州地铁 为你提速 监理工作内容,定期和不定期组织安全检查工作,及时发现问题,督促承包商整 改。

13、基坑开挖如需进行井点降水,我司将从井点降水方案审核、井点降水方 案审核、井管制作安装、井点降水检查等方面进行监控。井点降水方案审核应注意审核点包括:(1)渗透系数应根据降水场地的工程地质和水文地质资料确定,必要时还 应作现场抽水试验确认。(2)选用的井点类型,井点管长度、直径、数量,抽吸设备类型、套数,井点降水系统的平面布置、机房布置,各套抽吸设备的工作范围,基坑的横剖面(或纵剖面,设计的降水曲线、对附近场地的影响范围。(3)井点管的沉设方法,排水沟的设置,防止地面水流入基坑的措施,排 水地点的选择,井点管的位置及安装图。井管滤头是否设在透水性较好的土层中。(4)根据基坑底面以下土层渗透系数较大,附近建筑物、管线在降水影响 范围以外,水位降到基坑底面以下 0.5m 等条件确定井点降水深度。井管制作安装应注意监控的要点包括:(1)检查井管长度、直径、壁厚、滤管孔

径及长度、滤管滤网包裹情况,滤管位置、井管接头连接质量、井管安装居中情况。(2)井点系统安装完毕后,必须试抽试灌,检查系统质量,发现“死井” 和漏气、漏水现象应补救处理,确保正常运转使用。井点降水检查监控要点包括:(1)施工前应对井管、抽吸设备进行保养、检修和试运转,各种抽吸设备 的真空度应满足要求。井点降水运行后,抽吸设备应连续工作,井点出水应先大 后水,先混后清。同时,督促承包商做好井点降水情况测试、运行记录。(2)从出水情况、工作真空度、值班、井点成活率、出水排放、管道漏气、电源、观测井、开挖后降水效果等方面,定期组织井点降水质量评定。(3)基础完成或部分完成后,需停止抽吸地下水,拔除井管,必须对该部 分基础进行抗浮稳定验算。(4)根据本标段实际情况,在基坑周边、建(构)筑物周围可设置回灌井,对车站施工期间引起的地下水位下降及时进行回补,确保地面沉降在可控范围

广州地铁 为你提速 内。3.2.2.5 重难点之 4:结构防水与混凝土施工质量控制 据以往经验,在车站防水设计中,车站、出入口通道和机电设备集中地段结 构防水等级一般为一级,不允许渗水,结构表面无湿渍;风道、风井结构防水等 级为二级,顶部不允许滴漏,其它部位不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总 湿渍面积不大于总防水面积的 6/1000,任意 100m2 防水面积上的湿渍不超过 4 处,单个湿渍的最大面积不大于 0.2m2。防水质量控制是地下车站施工的共同难点。一般车站防水的设计,结构主体自防水是结构防水的关键,外防水作为附加 防水为结构外部的辅助防线。对于防水工程监理质量控制,我们拟从以下几方面 入手:

1、结构自防水质量控制 结构自防水的质量主要取决于结构裂缝的控制、混凝土的密实度和施工缝、变形缝等薄弱位置的防水措施。而要保证结构主体自防水的效果,就是要通过降 低水化热,减小混凝土的收缩应力,避免产生裂缝,提高混凝土密实度和加强薄 弱部位的防水处理来实现。因此质量监理工作的重点将贯穿于从结构混凝土配合 比到施工工艺质量控制的全过程。根据本工程的特点,我们将采取以下监理措施:(1)防水混凝土施工前,对承包商申报的防水混凝土施工方案、混凝土试 配报告进行审查,确认符合要求后督促承包商按方案展开施工。(2)督促承包商严格选材。为提高混凝土的防水性能,尽量采用低水化热 的水泥,级配良好的砂、石骨料以及较小的水灰比。在满足泵送混凝土和易性要 求的

前提下,严格控制水泥用量或掺入适当比例的粉煤灰,以防混凝土开裂,提 高混凝土的密实性。建议选用高等级的抗渗商品混凝土。(3)钢筋和模板制安期间,加强巡视、检查。在验收钢筋、模板时,对穿 墙管道、预埋件、固定模板的穿墙对拉螺栓止水措施等进行验收。对施工缝搭接 面凿毛及清理、钢筋和止水钢板调直及清理进行验收,确认符合要求后才能进行 隐蔽。(4)全过程旁站混凝土浇筑,注意监督承包商的现场混凝土振捣质量,特 别是穿墙管、预埋件、施工缝、钢筋密集处、施工缝、新旧混凝土接茬处。按规 定检查混凝土坍落度并留置混凝土试块,督促商品混凝土供应商与承包商紧密协

广州地铁 为你提速 调配合以尽量缩短同一施工段内的混凝土灌筑时间,在高温条件下浇筑时督促承 包商控制混凝土入模温度(广州夏天气温偏高,要采取加冰等措施控制混凝土温 度不大于 30℃)。(5)混凝土浇筑完成后,检查混凝土表面压浆、收光情况,并加强巡视,督促承包商及时做好养护、防晒工作,养护时间须达到设计要求。(6)建议在设计和施工中采用“放” “抗”结合的方法,防止结构贯穿裂 缝。“放”即是将结构主体划分成多个施工段,缩短环向施工缝间距,以减少相 邻施工段的约束应力。每段长度控制在 15m-25m,施工缝应设在受力较小或结 构断面变化处。“抗”即是通过改善结构配筋,沿结构表面合理增配构造钢筋,提高结构抗裂性。(7)切实做好施工缝和变形缝的施工质量控制 在车站主体与风道、出入口通道连接处、与盾构施工段的接口洞门,以及 主体结构中等部部位,一般设置有变形缝,多采用中埋式橡胶止水带嵌缝止水。施工时要督促承包商严格按规定施做,将止水带理顺铺平,要求连结牢固,以防 浇捣混凝土时跑位。结构施工中留置的施工缝较多,多采用中埋式钢板止水带防 水,是主体结构防水的薄弱环节。监理过程中注意检查止水带施工质量,止水带 位置须正确,钢板接头须满焊,在灌筑新混凝土前应将原混凝土表面凿毛洗净并 清除积水,摊铺一薄层水泥砂浆,以增强新旧混凝土的连结,提高防水效果。

2、附加防水层质量控制 附加防水层质量能否达到预期目 的,主要取决于防水材料的质量和施工 质量,在施工监理过程中主要应从防水 材料选择、把关和施工工艺质量控制两 方面进行监控:(1)防水施工前,审查承包商申报 的防水施工方案、防水施工队伍的专业 资质,检查防水材料的物理化学性能鉴 定,经审批合格后方能投入施工。

(2)在基底垫层上施工外防水的,须重点验收地下水位降低措施和基坑排 水效果,保持防水层基面平整、干燥。图 59 附加防水层施工

广州地铁 为你提速(3)直接在围护结构上施工附加防水的,须对围护结构找平层的平整度、清洁度、干燥状态进行验收。围护结构如有渗漏水的,须先行引水再注浆封堵处 理。(4)在结构主体表面施工外防水的,须对结构基面进行验收。重点验收基 面平整度、顺直度、干燥程度符合设计要求。(5)巡视检查防水层施工全过程,旁站防水层细部处理施工,重点督促承 包商严格按工艺标准、设计图及施工方案施工,并按规定进行试验,做好监理记 录。(6)防水层施工完成后,督促并检查承包商加强对附加防水层成膜或成品 的保护,防止防水层受损。

3、结构板、墙裂缝预防专项措施 结构板、墙开裂、渗漏现象在地下车站结构中比较多见,原因是多方面的,在施工监理过程中主要应从以下几方面来预防:(1)控制混凝土配合比,督促承包商从最佳配比选择、外加剂添加、砂石 级配及比例选择、水灰比确定、水泥品种选择等方面入手,选择最佳的混凝土施 工配比。(2)督促承包商按设计图做好钢筋工程施工,足量、正确设置结构中的各 种构造配筋,并在浇筑混凝土前进行二次确认。(3)协调现场合理设置施工分段长度和施工顺序,采用跳仓浇注等工艺方 法以防止混凝土收缩、温差裂缝产生。(4)按设计图纸及施工规范要求合理预留施工后浇带,并督促承包商按规 范、设计要求认真进行后浇带处理,做好后浇带混凝土施工。(5)重视混凝土养护的监督,尤其是督促承包商及时进行混凝土养护,防 止早期裂缝出现。必要时,建议采用喷淋等措施进行足够时间的养护。

篇2:地铁基坑施工监理要点概要

地铁车站深基坑施工安全监理控制要点

以西安地铁2号线深基坑开挖施工监理为例,对深基坑施工控制要点进行了介绍.从深基坑施工的基坑开挖、支撑安装及制作、降水控制、监控量测结果等几个方面介绍了深基坑安全监理控制要点,以解决深基坑的施工安全监理问题,保证基坑施工安全.

作 者:孙海燕 Sun Hai-yan 作者单位:北京希地环球建设顾问有限公司,北京,100086刊 名:地下水英文刊名:UNDERGROUND WATER年,卷(期):31(6)分类号:V231+.4关键词:地铁车站深基坑 监理 控制要点

篇3:地铁深基坑施工安全问题分析

随着城市文明的发展,和土地占有量的限制,城市规划也向纵深方向发展。地铁开挖工作时所面临的问题正是现代这一纵横复杂的情况下进行的。

据不完全统计:截止2012年,世界上拥有轨道交通的城市不大于200个,总长度不大于8000km。其中日本东京就占了近2000km。其轨道交通已经达到出门5~10min就能看到一个站口。而我国这个占世界人口1/4的人口大国,仅在一线城市有地铁布局,而且密度也远远不够。以北京为例,二环以内为交通密集地区,而其地铁线路密度却只有1.08。

对于很多人来说地铁行业是一个神秘的行业,它的施工过程一直在地下,作业过程没法向人们展示。也因此,地铁施工作业存在着的高风险性也鲜被人知。修建地铁工作在城市的地下,地上是林立的高楼大厦,施工时要考虑到能不影响人们的生活,还需要工体力学、土壤学、地质学等多种学科的结合,同时为最大限度地减小事故的发生,还需要施工管理人员懂得风险管理学。具体的来讲,就是施工单位在施工前对这一项目进行安全分析,同时对施工中可能发生的安全问题作合理的预防,有效地提高施工部门及作业人员在施工过程中对突发事件的应变能力,从而预防安全事故发生,尽量减少损失。

现依据多家地铁施工经验就深基坑安全问题做如下论述。

2 深基坑开挖过程要点

2.1 了解图纸

首先分析出开挖过程中的安全隐患,然后再根据分析出的安全隐患做出相应的规划和作业明细,以便工人在作业过程中进行有效规避。

2.2 全面检测与设计方案

设计方案不仅有开挖深基坑的各项监测指标还要包括控制基坑变形的方案;开挖的过程是一个破坏土体结构的活动,这一活动导致基坑内的土层向内部滑动,而撑护也会向开挖方向滑动,为了防止这种现象发生,必须设计ø609钢作为支撑挡护,确保整个开挖过程的安全。阴雨天是施工事故多发时期,要加强观测频率,同时当监测时有数据偏离正常数值时,要做出相应的应急反应,之后要连续监测一段时间。

2.3 降水控制

钻孔作业要严格按照预先制定的井点就位,误差不应当超过10cm。坚决做到不符合设计要求尺寸的不用,砂管质量不合格的不用。在开挖过程中,实行有效降水能够改变封壤强度,加强土体稳定性。井管要求垂直放入井中,井管头要高出地面0.5m左右。对井管进行清洗之后才可以放置水泵,同时水泵要实行双电源配置,为防止意外停电还要配备功率匹配的发电机。安装好抽水设备之后,应该提前试抽,并做好各项数据的记录,以保证机器能在使用时正常工作。在水泵工作时要时刻注意抽出水的含砂量,可测量土层中的含砂量,如果含砂量过高,停止水泵运行检查,否则将会引起地面沉降等危险。

2.4 坑底底板的施工

为能及时排除坑底积水,坑底应该设置集水坑。挖到底部之后,要在规定的时间内先进行浇筑混凝土垫层,然后进行钢筋混凝土底板。

3 风险规避

(1)在深基坑开挖的过程中,破坏了土层的稳定性,而土层的变化是随着开挖的速度和空间进行有规律变化的。所以在开挖过程中及时将挡护支起。因为基坑的暴露时间也有很高的要求,假如暴露时间过长,围护桩支撑时间拖后,就会造成围护桩变形,影响工程质量,严重的还会造成施工事故。所以应该以最快的时间完成围护桩支撑,在施工过程中,围护支撑坚决不能碰撞,否则支撑体系遭到破坏,会导致事故发生。假如发现围护桩变形过大,应马上停止作业,对围护桩再行加固,加固从横向和纵向两个方向进行。

(2)围护的要求是挖开一段做一段。为增强基坑的整体强度,围护用的钢筋都要做到:连续墙面不能间断,且墙宽不能低于6m,如果临近地面或地面有建筑物时基坑顶部厚度应该高于26m以上,材料一律使用三级钢筋,接口处要用锁口管牢固,上部帽梁处要用钢筋混凝土灌注。每一段围护都应该设有支撑点,明确支撑与地面是垂直的,并且严格要求与图纸保持一致,这需要有专人负责并及时提供支撑及配件,安装支撑后要正确的施加预应力,要按照图纸设计进行施加并做好记录,在施加预应力后,为能够使重心做实,要马上填实速凝混凝土。

(3)基坑开挖时一定要严格按照图纸作业,因为深基坑开挖的深度和跨度决定了其危险性,如果不能按要求施工,假如出现超挖现象,很容易出现地面塌方或地面建筑物沉降过量(引发地面建筑物出现裂缝或坍塌)从而引发事故。这就需要施工方在所经过的建筑物群进行沉降监测,监测时一旦发现数据不对便立即进行分析,如果此时建筑物已经出现裂缝,且裂缝正在不断扩大,就立即停止基坑的开挖,将支撑做好。同时疏散建筑物内的全部人员,设置隔离区,并设专人看守,不准任何人进入建筑物内部。请设计人员及相关专家进行研究,确定如何加固。加固工作进行完毕后仍要对建筑物进行监测,掌握加固之后施工过程中对建筑物的影响的第一手资料。何时开工还得等专家对加固工作认可才行。

(4)技术工作人员一定要时刻关注地质层的变化,如果基坑在开挖过程中出现渗水和漏水等情况,要及时采取相应措施。如深基坑内出现积水时,一定要及时抽排。当深基坑出现渗水且渗水严重时,要马上往事故发生地点投放沙袋,与此同时必须放置引流管排水,用水泵将水排到地面,直到排净为止。然后在事故点处打孔,向内灌注水泥浆,水泥浆的灌注一定要达到标准强度,待其达到一定硬度后,再进行测定如果没有危险才可以继续施工。

(5)深基坑开挖过程中,由于施工场地窄,很多地区土层稳定性相对性较差;地铁的深基坑开挖工程不是短时间能够完成的,一般需要3~5年不等的时间,在这期间要经历多次降水,地面震动等外界因素的影响。这都对作业人员提出了较高的技术要求。

(6)开挖深基坑作业做纵向开挖时,一定要保持在安全坡度内,并做人工修坡处理。这样做能有效防止因雨水过大或其他客观原因造成的滑坡现象。

4 地铁深基坑监测工作中还存在哪些问题

(1)深坑开挖工作只要有大量的劳动人员就可以进行开挖工作,像地铁工程这样的大型工程,一般都要由两个施工队伍分别完成。而建设方与施工方就必须签订两个平行合同。这样就出现了在工作过程中相互之间难于协调的现象,由于各自只顾己方的工作速度和工期,地层开挖队工作顺序比较乱,使许多挡土支护工作没做到位。这不但不能保证工作的进度,也没法保证施工质量,甚至留下了安全隐患。

(2)在施工过程中,有很多时候对边坡的修理,以能简单则简单的态度进行边坡修理,使边坡修理工作达不到施工标准要求。还有一种现象就是,由于现在都是大型机械进行开挖工作,由于操作手的熟练程度不一样,造成了开挖高度不一致,严重影响了边坡表面的平整度,而人工平整时也只能做一些表面的浅度平整,没进行严格检查就进行了喷灌工作,从而出现了超挖现象。

(3)在灌注过程中因水泥含量不足影响水泥支护强度的事故时有发生;原材料质量控制不严、配料不准、养护不到位等因素,往往喷后混凝土的厚度不够、混凝土强度达不到设计要求。开挖人员的水平高低不一,检查控制等手段跟踪不及时,造成混凝土回弹严重,都是因为在施工过程中,开挖方为追求利益,不顾设计要求私减配料数量造成的。所以在外包时一定要找资质材料齐全的施工方,否则后患无穷。

(4)建设单位为省钱不要求施工监测,或者虽设置一些测点,但由于数据不足,忽视坑边住宅的检测,或者将监测数据视为虚设。支护设计中没有监测方案,结果发生情况不能及时警报,事故发生后也不分析原因,不利于事故的早期处理。为减少支护事故,需要支护队伍细心施工、强化监理,保护坑边住宅与环境,提高深基坑支护技术和管理水平。

(5)在施工过程中发现地质情况与原设计不相符合,仍按原计划施工。这种情况的原因有以下几个方面,在监测过程中反馈信息有误,在得不到明确指示的情况下,开挖方在开挖过程中未对周围动态情况进行分析,施工方为赶进度依然按原设计进行,这样就为安全埋下了隐患。

(6)在工程勘查过程中,对地下水与水文地质勘察重视程度不充分,相应的勘察规范多数是对地下水提出要求,而未对拟建场所在区域的水文地质条件等提出勘察要求。由于各地的地质条件和水文地质条件都不一样,而岩石地质成因不同而反映出的岩土特征差异,有许多工程就是因为不同地质借鉴相同的工程而有失败的先例,所以这种施工存在一定的安全隐患。

5 事故发生后的应急处理措施

如果发生塌方事件,立即组织现场抢险小组,由专人指挥,马上疏散人群,设置隔离带,要保证有经验的人员进行指挥。如果有人员被压的,要一方面扒土,一方面采取支撑措施,防止二次伤害发生。如是危害大的塌方,应该配合专业安全部门进行应急处理。后期也要处理好事故中伤亡人员的安抚等工作。

6 结束语

地铁可以使大量资源向站口聚集,带动周边商业和居住环境的升级改造,对优化城市空间结构,引导土地合理利用,带动城市综合发展具有积极作用。但是在地铁修建过程中,尤其是深基坑开挖阶段,问题重重。而引发这些问题的原因有主观的也有客观的,以往的深基坑施工中不止一次发生安全事故,我们应引以为戒。这就要求现场的安全监测人员在工作中认真负责,在安全问题出现之前提出防控措施。

参考文献

[1]施亚霖,杨顺安.安全监测在深基坑工程中的应用[J].安全与环境学报,2003(2).

[2]黄宏伟,边亦海.深基坑工程施工中的风险管理[J].地下空间与工程学报,2005(4).

篇4:关于地铁深基坑施工风险控制探讨

摘要:随着经济社会的飞速发展,地铁已成为我国很多大中型城市的标志和不可缺少的交通设施,地铁工程施工根据其特点在工程建设领域也独成一脉,异军突起。为了确保地铁工程项目建设顺利开展,完成预期管控目标,规避建设过程中可能发生的安全事故,必须针对地铁工程项目进行安全风险管理,用先进的科学技术、管理方法对地铁建设安全风险进行分析和研究,在实现建设目标的同时保证人员的安全,可供同行参考。

关键词:地铁工程;深基坑;风险;施工管理

1、研究背景

众所周知,地下轨道交通,又称为地铁、地下铁,用英文来说,法国和中国内地称为Metro,新加坡、中国台湾等地区称为MRT,中国香港称为MTR,美国及周边地区、北京等称为Subway,英国伦敦及周边地区称为Underground。地铁,狭义上仅指在城市地下空间中运行的交通系统;就其广义的含义而言,由于大多数地铁交通系统在设计时需要配合城市设计规划和适应地铁交通系统周边环境,地铁线路常常会有地上空间的路段存在,因此地铁广义上一般泛指城市中的地下铁和地上轻轨交通运输系统。

2、国内外地铁建设安全风险管理研究文献评述

国内外地铁建设安全风险管理的文献表明,国外研究地铁建设安全风险管理的文献发表的时间比较早,最新的研究文献并不多;与此相反,国内的研究文献早期出现的少,但是近些年来国内的学者做了比较多的研究,安全风险管理成了我国地铁建设安全管理领域的热点问题。

一个行业的兴起,势必会影响学者们对这行业的支撑理论进行探索;同时,理论知识的深入研究和探索,又能够指导行业的健康发展。对于地铁建设而言,这个道理同样适用。欧美等发达国家的地铁建设基本上已经完成,专门论述地铁施工安全风险管理的文献近些年相对来说比较少,他们的研究集中在20世纪以前,这个时间段是国外地铁建设高速发展的时期。而我国地铁建设的高速发展时期,应该来说是以2000年为起点,而用于指导地铁建设的理论知识的发展,也恰恰是集中在2000年以后,这是符合我国地铁建设发展规律的。

国外安全风险管理知识发展比较早,形成了比较完善的安全风险管理知识体系。我国的地铁建设发展的时间不长,安全风险管理也主要以借鉴国外先进的知识和经验为基础,尽管我国学者针对我国工程建设实际情况对安全风险管理做了相当多的研究,仍然还没有形成切合实际的地铁建设安全风险管理知识体系。因此,本文以地铁深基坑工程安全风险辨识和评价为切入点,对地铁施工安全风险管理进行研究和探讨,是必要的也是有研究价值的。

3、地铁深基坑工程安全风险辨识——基于WBS-RBS

论文对地铁建设安全风险的定义是:在正常实现地铁项目建设目标过程中,可能导致地铁建设项目发生安全事故的危险源或其他可能造成不利后果的不确定因素。具体针对地铁深基坑工程而言,安全风险是指,在地铁深基坑工程建设过程中,可能导致地铁深基坑工程建设发生安全事故的危险因素或者可能对建设目标实现造成不利后果的危险因素。

3.1地铁深基坑工程安全风险影响因素分析

地鐵深基坑工程项目作为地铁建设项目的子系统,在时空上是开放的动态的系统,影响地铁深基坑工程建设安全的因素错综复杂,范围广泛。从宏观的角度,地铁深基坑工程与下面四个因素相关:人、技术、环境及管理。这四类要素相互协调,地铁深基坑工程建设过程中才可能不发生安全事故。人是核心要素,管理作为其中协调、控制手段,协调着人、技术、环境相互关系,并将地铁建设项目的施工安全状态反馈给风险决策者,促其更改调整管理计划,使地铁工程项目达到一个安全状态。图3-1表示人、技术、环境、管理四要素之间的相互关系。

3.1.1人员因素

地铁深基坑工程建设系统的安全很大程度上与人员因素有关,所有有关建设安全的活动都依赖于人的行为。保障安全的建设环境需要人创造,先进的生产建设技术需要人实施,完善的管理制度也需要人来执行。因此,人在工程建设过程中处于绝对核心的地位。而就地铁深基坑过程建设项目而言,人员因素可以分为系统外人员和系统内人员。

1.系统外人员

系统外人员主要包括地铁深基坑工程项目周边的居民。工程周边的居民的不恰当行为可能会对工程项目的建设造成破坏或不利影响。由于地铁深基坑工程项

目的建设要求多部门多工种协同作业,项目周边的居民这一群体也或多或少地对现场施工的安全有影响。深基坑工程建设系统外的人员虽然不直接参与工程的建设,其行为也会影响到深基坑工程建设的安全,为了保障工程安全和人员的健康,他们也必须遵守相关的法律法规,规范其行为。

2.系统内人员

系统内人员主要包括地铁深基坑工程建设的作业人员、管理人员。深基坑工程建设实施的每个环节,每项施工作业中,都由人来指挥和管理;每项工作所需要的机械设备也要由人来操作;人推动着整个项目的进行。作业人员的思想素质、职业道德、安全观念、劳动纪律、技术业务素质乃至生理心理素质都与工程项目

的安全有着十分密切的关系。近年来发生的一系列安全事故也充分表明深基坑工程作业人员、管理人员的综合素质直接影响项目建设的安全。提高操作人员和管理人员的安全风险管理意识,必须全方位培养作业人员、管理人员的综合素质,在相关人员中开展专业技能、职业道德、劳动素养、文化修养等教育培训,使整个建设团队的每个参与者的综合素质全面发展,才能保证工程建设的安全。

3.1.2技术因素

技术因素也是影响安全的重要方面。工程项目施工必须依赖各种基础设备和安全技术设备,这些技术因素影响着工程项目建设系统的安全性能。在地铁深基坑工程项目建设过程中,施工机械设备的正确操作和合理使用都需要技术力量作

为支撑,只有掌握了技术才有可能保证机械设备的有效运转,才能使系统达到良好的安全运行状态,才能完成预期的建设目标。同时,引进新的先进设备和技术,采用新工艺、新方法,对保障项目建设的安全也具有重要作用。地铁深基坑工程项目的建设需要依靠先进的技术来控制在建设过程可能存在的安全风险,为生产和建设提供安全保障。

3.1.3环境因素

环境因素是指跟工程建设活动能够发生作用的所有要素的总和,工程建设项目的边缘区域就是环境,它在时间和空间层面影响着项目的建设。每个工程都处在时刻变化的环境中,这是从环境的时间层面来描述;每个工程建设项目时刻都在发生着变化,从表象上可能是隨道的挖掘、线路的铺设或者车站的建成,这是从环境的空间层面来描述。

影响地铁深基坑工程项目建设安全的环境因素可以从狭义和广义两个方面来定义,狭义的环境指的是建设系统内部小环境,主要包括施工作业环境和系统内部生活、生产环境;广义的环境指的是影响建设系统的外部环境,包括自然环境和社会环境。

1.内部小环境

内部小环境主要包括施工作业环境和系统内部生活、生产环境。施工作业环境,例如照明条件、作业环境温度、噪音、空气中的灰尘等等,都会影响到作业人员和管理人员的生理和心理健康程度。系统内部生活、生产环境,例如政治文化氛围、团结协作意识、职业道德、纪律观念等等,都会影响到建设过程中的每个人员。地铁深基坑工程的建设需要各个岗位的员工群策群力,没有一个良好的生产、生活环境,工程项目建设的安全保障就无从谈起。

2.外部大环境

外部大环境包括深基坑工程建设的外部自然环境和社会环境。自然环境往往很难被人所控制,建设过程中也很难避开自然环境带来的安全风险,各种复杂的工程地质条件、水文条件对地铁深基坑工程建设的安全影响极为关键,洪水、泥石流、台风、暴雨、地震等自然灾害时刻威胁着地铁深基坑工程的安全。作为项目决策者,必须进行全方位的自然环境条件的调查,在恰当的时间恰当的地点进行工程项目的建设。社会环境涵盖范围广泛,不仅包含常规的政治、经济、文化、法律、道德等方面,还包含技术、家庭、风俗等其他方面。这些因素不同程度地

影响着地铁深基坑工程建设的安全。

由于地铁深基坑工程的建设通常都处于难以完全勘测清楚的环境中,因此其中存在着许多不同的风险因素,只有因地制宜地加以识别和分析,才能有效地采取措施,避免安全事故的发生。此外,通过施工监测和三方监测等手段对施工环境进行预警分析,合理安排施工方案和施工工艺,也有助于提高工程建设系统的安全性。

3.1.4管理因素

影响地铁深基坑工程建设安全的管理因素,主要指的是管理者按照深基坑工程建设的客观规律,对工程建设实施相关的人、财、物、信息等资源进行风险控

制的一切活动。管理因素具体包括队伍管理、组织体系管理、制度建设管理、施工方法、监测手段等方面。管理的主体是工程项目的建设者和管理人员,管理的客体是人力、物力、财力和信息等方面。影响工程施工安全的管理因素见图3-2。

图3-2影响地铁深基坑工程项目实施安全的管理因素

安全管理的本质就是调动一切资源和力量,制定科学系统的安全管理制度,发挥人的主观能动性来减少事故促进安全施工。管理的方法主要有计划、组织、领导、协调。管理因素是保障地铁深基坑工程建设安全的重要因素。定期对地铁深基坑工程建设的各级领导、管理人员以及作业人员进行安全、思想政治教育和安全知识教育,对提高工程建设系统安全性能有重要意义。

3.2基于WBS-RBS的風险辨识方法

所谓风险辨识,是指人们以工程经验和知识储备作为指导,利用已经存在的客观风险事故数据对未知项目潜在的风险进行鉴别。风险辨识的目的是识别出风险管理的对象,它是进行风险管理的基础,没有辨识出风险因素,风险管理也就没有任何意义。

3.2.1安全风险辨识方法

地铁安全风险因素辨识有许多不同的方法和模式,一般而言,可以分为经验分析法和系统安全分析方法两大类。

1.经验分析法

经验分析法,原本是价值工程中的方法,指参照一定的评价标准,借助专业人士的经验知识和理性思维逻辑评判能力,对项目潜在的风险因素进行鉴别的方法。经验分析法适合运用在有类比工程的新建项目中,而不适合运用在那些没有

可以借鉴或具有参考价值的历史类比工程的新建项目。常用的经验分析方法有2种:经验法和类比法。但是单独运用上述2种方法进行风险辨识,其结论的可靠性没有预期的那么高。经验法的优点是简单易操作,所需的经费非常低,但是这种方法带有极为强烈的个人主观意识色彩,容易遭受由于辨识人员经验的局限性、个人感情偏好、占有资料不全等方面的影响,从而影响到风险辨识结果的准确性。类比法的优点在于,它以具体历史类似工程作为参考对象,用比较严谨的逻辑推理思维类推分析得出新建工程的风险因素,其辨识的结果有较高的置信度。在现实中,工程项目具有单一性和独特性,完全相似的类比工程并不存在,而且由于同行竞争的影响,所获取的资料其全面性、可靠性难以保障,这种方法的应用范围会受到较大的限制。因此,在风险识别过程中,这2种方法经常会同时使用,并且会扩大辨识人员的规模,形成专家组进行辨识。

2.系统安全分析方法

系统安全分析方法,是指通过研究系统中人、设备和环境之间的关系,从系统整体出发,对安全风险进行辨识的一种方法。系统安全分析方法适用于各种复杂的系统,因此其应用领域非常广泛,几乎没有一个领域不能用到这种方法。系统安全分析方法的种类非常多,适用在风险识别领域的方法有:预先危险性分析(PHA)、故障类型及致命度分析(FEMCA)、事件树分析(CETA)、安全检查表法(SCL)、故障树分析(FTA)和工作结构分解(WBS)等。

3.2.2 WBS-RBS风险辨识方法

WBS-RBS风险辨识方法,是指从横向和纵向2个角度对项目的风险进行辨识,一般而言,从纵向将项目进行工作分解结构分析(WBS,Work BreakdownStructure),从横向将项目进行风险分解结构分析(RBS,Risk BreakdownStructure)c它在本质上还是一种系统分析方法,将项目作为一个完整的工作包(Work Package).根据系统的特性进行合理的系统层次分解,选取分解后的恰当的系统层次进行风险辨识,从而可以得出整个系统的风险。若将横向的风险分解结构定义成安全风险分解机构,那么WBS-RBS就成为了安全风险辨识方法,可以用来对项目的安全风险进行识别。

1.工作分解结构(WBS)

工作分解结构是将整个工程项目进行结构分解,例如在建设工程领域最常见的结构分解方式:工程总体一单位工程一分部分项工程一工序,见图3-3。当然也可以按照其他逻辑顺序进行分类,比如说可以按空间和时间的逻辑顺序展开。

图3-3 WBS分解图

2.风险分解结构(RBS)

按3.1节中对安全风险因素分析的结论,将风险分为人员风险、技术风险、环境风险和管理风险,由于人员风险在地铁深基坑工程中在很大程度上可以归结为管理风险,因此本文将人员风险归并于管理风险类,以简化分析和计算过程。按类别对安全风险因素分析进行分解,见图3-4。

图3-4 RBS分解图

针对工程建设风险辨识而言,WBS-RBS风险辨识是从工程的施工(纵向) 和工程的风险特性(横向)来对工程进行系统分解,从而分解出适合风险辨识的基本工作单元。具体步骤如下:

第一步,工程的工作分解结构分析。工程的工作分解结构通常可以从施工流程、功能特性和要素进行,从施工流程角度可以分解成“流程1—流程2—…一流程N”,从功能特性角度可以分解成“功能1—功能2—…一功能N”,从要素角度可以分解成“要素1—要素2—…一要素N”。工作分解结构分析的角度要视具体的工程区别对待,必须始终坚持的原则是将系统分解成易于识别风险的基本工作单元。

第二步,工程的风险分解结构分析。针对工程的特性,对其可能存在的风险进行分解,一般可以按“4M1E”——人、机、事、物、环境来分解,也可以按照本文“人员、技术、环境、管理”进行分解,当然,在具体的分解过程中,遵循分类互斥原则,达到识别起来更加方便的目的,可以对某些因素进行合并处理,或者对某些因素进行细化分解。风险分解结构分析的原则是,将风险分解到适合工作分解结构中的基本工作单元根据其进行风险归类。

第三步,将工作分解结构和风险分解结构得出的结果进行親合处理。所谓的親合,就是将纵向和横向的结果进行交叉处理,构建成纵横结合的矩阵形式,从而得出WBS-RBS风险辨识矩阵。若构建的是安全风险辨识矩阵,则只要用安全风险分解结构代替风险分解结构即可。WBS和RBS耦合的原则是,二者的基本单元可以构成系统的风险因素时,耦合矩阵中该交叉处取值为1;二者的基本单元不构成系统的风险因素时,耦合矩阵中该交叉处取值为0。

WBS-RBS最先使用是在计算机软件编程方面,将其引入工程项目风险辨识之中,它的优点有如下几条:

首先,它是系统分析方法,具有分析全面系统的特点。WBS-RBS是从系统的角度出发,按照严謹的逻辑推理分析,对系统的基本构成单元进行风险辨识。就本文将构建的地铁深基坑工程WBS-RBS安全风险辨识方法而言,对地铁深基坑施工中可能存在的安全风险进行比较全面的辨识,能够很好的避免由于逻辑上的错误或者其他方面造成的安全风险因素的缺失。

其次,利用WBS-RBS进行风险识别,可以从宏观方面将安全风险管理与进度管理、成本管理进行完美的结合。工程建设领域中进度控制的最常见工具是网络进度计划,而WBS是建立网络计划的基础,利用WBS-RBS方法,有利于工程建设中安全风险管理、进度管理和成本管理的有机结合,实现工程项目管理的一体化。

再次,WBS是从计算机软件领域发展起来的,有利于安全风险管理信息系统的构建。

3.2.3地铁深基坑工程安全风险WBS-RBS风险辨识

1.本文WBS研究对象是地铁深基坑工程施工的安全风险,大部分深基坑工程的围护支撑结构采用的是地下连续墙,因此选取地下连续墙作为深基坑工程的工艺。从施工的角度出发,将地铁深基坑工程的工作结构分解,见图3-5。

图3-5地铁深基坑工程工作分解结构图(WBS)

4、基于WBS-RBS故障树安全风险评价模型

4.1故障树法定义、发展及优点

故障树分析方法(FTA,Fault Tree Assessment),也称为失效树分析,它是一种逻辑演绎方法,是从结果出发推导出原因的逻辑模型。故障树分析方法可以用来推导系统发生故障的原因,还原事故发生的过程。以地铁深基坑围护结构渗漏事故为例,从结果开始演绎,找出各种可能引起渗漏的原因,识别出导致事故发生的原因如混凝土开裂、机械碰撞等等,而这些所识别出的事故原因也就是项目潜在的安全风险因素。

故障树分析方法不仅能对系统的安全风险因素进行定性分析,也能够对安全风险因素做定量分析。既可以用来辨识潜在的安全风险因素,又能对风险发生概率做评估,还能在此基础上提出相应的风险预控措施。故障树分析方法通常运用在以下这几个方面:

1.定位查找系统发生的故障;

2.辨识系统中潜在的可能造成系统故障的因素;

3.形象地描述系统故障发生的过程;

4.定期关注系统中某个子系统特定的功能性故障。

4.2深基坑工程主要安全事故分为5种。

1.围护结构渗流破坏

围护结构渗流破坏,是指在深基坑开挖过程中,由于阻止水流渗入和沙土挤压的围护结构失效,导致地下水携带砂粒、土壤渗入深基坑施工作业环境中,造成深基坑支护结构破坏。例如天津地铁3号线华苑站深基坑工程,在建设过程中由于围护结构错位变形,导致发生围护结构渗流破坏事故。

2.深基坑支撑失稳

深基坑支撑失稳,是指深基坑支撑锚固体系由于设计不当、施工缺陷或其他不可预期外力干扰,导致其强度、稳定性不足以达到支撑作用,造成深基坑围护结构向内部倾倒破坏。例如深圳地铁1号线大新站深基坑工程,在建设过程中由于支撑体系遭受机械碰撞,导致支撑结构失稳。

3.坑内土体滑坡

坑内土体滑坡,是指深基坑土方作业由于放坡过陡、顶部堆荷或暴雨等原因,导致深基坑中既有围护、支撑结构遭到破坏。例如台湾捷运鼓山1号站深基坑工程,由于暴雨的原因导致坑内土体滑坡。

4.深基坑围护结构踢脚破坏

深基坑围护结构踢脚破坏,是指围护结构吃土深度不够或者土质松软,导致被动土压力过小,造成深基坑围护结构踢脚破坏。例如上海4号线海伦站,由于地下连续墙吃土深度不够,发生了踢脚破坏。

5.突涌破坏

突涌破坏,是指在深基坑施工过程中、坑底产生的自重不足以抵抗承压水力,导致坑底土体受剪切,引起坑底破坏。例如南京地铁某车站深基坑工程,由于降水不及时导致地下水压力徒增,冲破坑底造成突涌破坏。

5、结束语

综上所述,地铁建设安全风险管理作为大的研究背景,以地铁深基坑工程建设为实际研究的承载对象,对地铁深基坑工程安全进行风险辨识和评价。通过安全风险辨识和评价,可以提高对地铁深基坑过程建设过程中危险源的预判能力,能够在施工安全事故发生之前对安全风险进行规避和化解,从而提高整个系统的安全性能,加强地铁深基坑的质量。

参考文献:

[1]王广冰,张远芳,苏福全.深基坑支护工程事故原因综合分析[J].山西建筑,2011

[2]朱征.深基坑工程风险管理与技术应对措施[J].建筑施工,2009,31(10):853-856.

[3]钱健仁,黄捷,吴盛等.郑州地铁车站超深基坑施工风险管理与控制[J].华北水利水电学院学报.2011,32(3):86-89.

篇5:地铁基坑施工监理要点概要

李志敏

中铁第四勘察设计院集团有限公司

湖北省

430063

【摘要】:改革开放以来,我国的经济发生了突飞猛进的变化,人们的生活水平也得到了很大的提高,汽车已经成为大众化的产品,随着车辆总量的增加,交通变得越来越拥挤,为了缓解交通压力,各大城市开始兴建地铁。在地铁建设施工中,地铁车站的深基坑开挖一直是一个难点,在开挖过程中总是存在各种各样的问题,这给地铁建设留下了很多的安全隐患。本文笔者就根据自己的经验,设计过程中深基坑支护的类型与选择做出了分析,对地铁车站深基坑开挖施工中经常遇到的问题及施工控制要点、相关维护方案等进行了分析。

【关键词】:地铁车站;深基坑;开挖;技术

中图分类号:U231+.3

文献标识码:A

文章编号:

引言

众所周知,在20世纪70年代末基坑工程开始在我国展开广泛的推广,那时我国的改革开放刚好处于兴盛的时期,基本建设越来越多,相应的基坑也越来越深了,开挖深度也就更深了。随着社会经济的不断发展,目前我国已有很多的城市拥有了轨道交通线。因为轨道交通线路很多都是从市中心穿越的,但是随着地下空间开发的速度不断的加快,现在的基坑越挖越大、越挖越深。由于深基坑工程的风险高、影响因素多等特点,深基坑安全事故给国家和人民带来不良影响和很大的经济损失。世界各国已经有不少学者开始进行相关的研究,而且也已经取得了一定的成就。

一.设计过程中深基坑支护的类型与选择

在各种类型的建筑施工过程中都需要进行基坑的开挖,对于一些较小的施工项目,基坑的开挖深度较小。可以采用直接开挖和放坡开挖两种简单方便的模式。但是对于大型的建筑工程或者是周围的施工空间较为狭窄的情况就需要进行基坑支护。进行基坑支护的主要作用是起到挡土的作用,另外一个方面进行基坑支护可以对周围的建筑物和环境有一个较好的保护作用。、钢板桩支护

钢板桩支护的形式主要是采用热轧型的钢材进行钳口和锁口,将钢板桩相互连接在一起,形成一个整体的钢板墙结构,这样可以起到很好的挡水和挡土的作用。目前常用的钢板桩支护结构形式主要有Z形、U形和直腹板等结构形式,因为钢板的加工工艺比较简单,材料的来源也比较广泛。所以采用钢板桩支护得到了广泛的应用。

2、深层搅拌水泥桩

水泥搅拌主要是起到对软土地基的一个加固和饱和的作用。水泥起到了固化剂的作用,利用水泥和软土的一系列物理化学的反应,能够形成一定强度的水泥加固体,使得软土地基的承载能力显著提高,并且也增大了软土地基额变形模量。根据相关试验研究表明,当水泥掺入比在8%~20%之间,水泥土重度比可以提高约3%~5%左右,而且水泥土的含水量可以降低10%,可以看出水泥土可以明显的起到改良土质的作用。而且水泥土的无侧限抗压强度一般可以达到0.3MPa以上,相比于未处理的软土地及其抗压强度提高了几十倍由于水泥土抗拉强度与抗压强度具有一定的相关性,抗拉强度一般等于(0.15~0.25)抗压强度之间,这意味着水泥土抗拉强度也得到相应的提高。、排桩支护

排桩支护主要是在利用钢筋混凝土在柱子之间进行挖孔,钻孔灌注桩是挡土结构的重要组成形式,主要是在桩与桩之间进行柱子的布置。使得相邻的桩之间能够很好的联系在一起,然后通过钢筋混凝土胶管来形成一个完整的结构体系。

4、锚喷网支护

一般指联合使用锚杆和喷混凝土或喷浆的支护。锚喷网支护在深基坑支护中是利用比较多的,锚喷支护常紧跟开挖掘进,平行作业,特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时,可随着开挖断面的扩大,边挖边喷,直至全断面完成。

深基坑的支护工程涉及的领域比较广,在基坑支护过程中要用到结构力学和土力学等学科的内容。另外也要根据不同的工程的实际情况采取不同的处理措施。针对具体的工程实际问题要进行基坑支护方案的优化,通过方案的优化可以不断积累深基坑支护的成果实践经验。在设计过程中一定要根据本工程实际情况,综合的考虑, 本着技术先进、经济合理、确保安全的原则,组织技术专家组分别进行了计算和论证, 最终决定采用合适的支护结构。

二.地铁车站深基坑开挖的控制要点

1、基坑开挖施工为地铁车站施工中一个最重要的工序,施工中按照施工规范及设计要求操作,在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分区分段、先支后挖”的施工原则。

2、土方开挖到各层钢管支撑底部时,及时施作钢管支撑。基坑开挖必须分段、分层、分区、对称进行。纵向放坡时,应在坡顶设置挡水土堤,防止地表水冲刷坡面和基坑外积水流入坑内。基坑开挖后及时设置坑内排水沟和集水井,防止基坑内积水。基坑纵横向放坡根据地质、环境条件取开挖时的安全坡度,要求不得陡于1:1。对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用网喷等坡面保护措施,严防纵向滑坡,3、土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致,开挖第一层土时每一段的开挖长度一般不超过12m;其余各层开挖时,每段长度一般不超过6m,开挖时间和钢支撑安装时间在16小时和8小时。基坑开挖时严禁大锅底开挖,开挖至基底以上0.3m时,应进行基坑验收,并改用人工开挖至基底,及时封底,尽量减少对基底土的扰动。

4、施工时严禁挖土机械碰撞支撑,严禁人员在支撑上行走,支撑表面不允许加荷载,安排专职安全员跟班作业。基坑开挖时应及时施作桩间网喷层,保证桩间土体稳定。开挖至基底后及时施作接地网。加强基坑稳定的观察和监控量测工作,以便发现施工安全隐患,并通过监测反馈及时调整开挖程序。

三.保证基坑开挖的技术措施

开挖应把基坑侧壁的稳定成型放在首位,已开挖的基坑侧壁不稳定时应及时处理,不许再向下开挖。对围护桩侵入基坑开挖线以内的部分,随开挖及时凿除,为找平层施工工序做好铺垫。限制基坑开挖线以外地面堆土堆物荷载不超过20KN/m2,并做好计算校核工作,随时检查确保安全。开挖过程中随时做好基坑内的排水工作,及时排出坑内积水,确保开挖过程中基坑底部干燥,确保基坑底部强度和稳定性不被破坏。基坑内的给排水管线应将管道内水排除干净再进行土方开挖施工。基坑开挖过程中,及时进行地质描述,做好开挖记录,当地质情况变化并与设计不符时,应立即报监理工程师和设计人员,及时调整施工方法。密切监测基坑周围水位线的变化,当发现问题时及时采取措施以减小基坑降水对周围建筑物的影响。其具体措施详见降水施工方案。施工中各工序应以测量监测为指导,根据水位变化,围护桩位移,轴力计的大小,基底反弹量等数据调整施工方法。

结束语

随着经济的发展,交通拥挤已经成为人们急需解决的问题之一,于是地铁成了我们的首选方案,近年来,大量的地铁交通建设在各大城市兴起。为了保证通行质量,地铁车站深基坑开挖施工技术受到了人们的普遍关注。根据大量的实践和研究表明,根据地铁车站基坑的位置和周边建筑环境,同时结合基坑自身结构特点,提出合理的开挖顺序和方法及和其相匹配的围护方案与围护形式,能够确保地铁车站深基坑自身边坡的稳定性和结构安全。本文笔者已经针对这些问题作了简要的分析和论述,希望在实际施工过程中,施工单位可以给予足够的重视,避免出现工程质量问题。

参考文献:

篇6:地铁基坑施工监理要点概要

工技术研究

摘 要:本文以某地铁站工程为例,详细介绍了在饱和淤泥质软土地层中如何进行深基坑降水施工,重点说明了该工程深基坑降水的措施和效果,以期对今后类似地下工程的施工具有一定的 参考 价值。关键词:地铁站;深基坑;降水

1,前言

工程界习惯上将开挖深度超过6米的基坑列为深基坑。80年代以前我国深基坑工程较少,当时修建的多层和高层建筑的地下室多为一层,深度一般不超过5m,采用常规的 方法 进行降水和开挖困难不大。至80年代末期我国开始出现一些较深的基坑,在北方地区由于土质较好、地下水位低,已有10m以上的基坑;而在上海一带的软土地区,亦开始出现少量的两层地下室,开挖深度8m左右。

地铁工程建设首先面临的是车站深基坑工程,从80年

代末至今,我国在深基坑工程的 研究、设计、施工及监测等方面取得了长足的进步,研究、开发了一系列适应我国国情的设计方法与施工技术。在我国已取得数万平方米的超大型基坑及开挖20多米的深基坑设计与施工的成功经验。近年来我国随着 经济 和城市建设的迅速 发展,地下工程施工技术也有了飞速发展,地下连续墙、SO工法、水泥搅拌桩、旋喷桩等成熟施工工艺得到广泛运用,施工中使用了各种先进的大型施工机械,提高了施工效率,保证了施工质量和安全。但由于深基坑工程具有技术难度高、不可预见的因素多等特点,其安全可靠性不仅 影响 基坑工程本身,而且往往会影响周边环境。如设计、施工错误和不当,亦会带来严重的后果,因此要求我们不断 总结 施工经验,提高施工技术和管理水平。

2,工程背景

2.1 工程概况

某地铁站为地下二层岛式站,长166.6m,标准段宽17.2m,南、北端头井宽21.4m。东西两端(车站北侧)各有一个风道,南北两侧共有三个出入口。车站主体采用地下连续墙作基坑的围护结构。地下连续墙深:标准段26.5m,端头井

28.0m;墙体厚度:标准段为0.6m,端头井为0.8m。它既是车站施工阶段的基坑围护结构挡土墙,又是车站使用阶段永久结构的一部分(与内衬墙一起作为永久性结构侧墙)。地下连续墙墙体间采用柔性接头,混凝土设计强度为C30,抗渗等级S8。车站主体东端II级基坑范围及两端头井内采用水泥搅拌桩抽条加固,基坑内加固范围为底板以下3m,基坑外大抗力被动区加固自顶板上1m至底板下1m。

2.2,地质情况及基本要求

根据地质勘察报告,本场地的地层情况按其水文地质特性,地下水类型可分为两类:潜水与承压水。

(1)潜水含水层

自地表以下至36.54m范围内第③一⑥层的土均为饱和的粘性土,其特性均为透水性很弱的地层,地下水位主要受大气降水、蒸发的影响而变化,水位在地表下1.25m左右。

(2)承压含水层

承压含水层主要由第⑤-2层粘质粉土与⑦-1层砂质粉

土及第⑦-2层灰色粉砂组成,第⑤-2层粘质粉土为微承压含水层,其水头高度为地表以下5m左右,⑦-1层砂质粉土及第⑦-2层灰色粉砂为第一承压含水层,该层土的承压水头高度一般在地表以下4.9m左右。这两层土在本场地分布的深度约为地表以下22~44m范围内,局部地段两含水层连通。

根据基坑开挖及基础底板结构施工的要求,降水(压)要达到以下效果:通过降水及时疏通开挖范围内土层的地下水,使其得以固结,以提高土体强度和自稳性,防止开挖面土体失稳。降低下部承压水层的承压水水头,防止基坑底部土体隆起或突涌的发生,确保施工时基坑底板的稳定性。

3,基坑降水降压设计方案

3.1,降水(压)井布臵

以往地铁车站降压井的井位一般布臵在基坑的两侧(外侧),但由于该地铁站场地所限,场地南侧便道仅有4m宽,地下埋有污水管、雨水管等三根地下管道,布井的空间较小,且在管线附近不宜布井,易引起管线的沉降变形。而在场地北侧是车站的主要施工便道,吊车、挖机、车辆移动频繁。如果布臵在北侧,不仅井的数量要增加,而且难以保证井的

完好性以致影响降水的正常进行。

鉴于上述因素,降压井布臵在基坑内偏南侧。但是降压井布臵在基坑内,在降水施工结束后必须采取有效的封井措施,并在施工过程中不能截割与碰击,对井管的保护要求较高。具体布臵为:坑内布臵5口降压井,坑外布臵2口观测井。采取真空深井井点降水方案,基坑内设15口 273降水井降潜水,单口井点的有效降水面积约为250m2,井点间距为15~16m。

3.2,降水(压)井构造与设计

(1)井口应高于地面以上0.50m,以防止地表污水渗入井内,采用优质粘土或水泥浆封闭,其深度不小于4.0m,保证管内真空度达到要求。

(2)降水井成孔孔径 500mm,降压井成孔孔径 550mm,降水井与降压井的井壁管均采用直径 250mm的焊接钢管。

(3)降水井与降压井均采用桥式滤水管,滤水管外均包一层30目~40目的尼龙网,滤水管的直径与井壁管的直径相同。降水、降压井的滤水管位臵均根据各井位对应的地质剖

面来设计:降水井设2段滤水管,长3m和4m,分别设于基坑底以上第④层土和基坑下第⑤层土中;降压井的滤水管布臵在第⑤-2层(微承压含水层)与⑦-1层(承压含水层)中。

(4)沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而 影响 进水的作用。沉淀管接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长1.00m,沉淀管底口用铁板封死:根据本场地的地层情况,降水井的深度不宜超过⑤-2层的顶面深度,为了确保降水井底部滤水管的长度,主体结构内的降水井均不设沉淀管,降压井设沉淀管。

(5)采用洁净的粗砂从井底向上至地表以下4.0m,于井管与孔壁之间的空隙均匀围填。采用颗粒磨圆度较好的粗砂,从井底向上至滤水管顶部以上2.0~4.0m围填。

(6)在降水(压)井粗砂的围填面以上采用优质粘土围填至地表并夯实,将降水井管口密封保证不漏气。降压井封井采取在井管内先填瓜子片碎石,然后注浆再灌注混凝土的封堵 方法。

3.3,主要施工工艺及控制措施

3.3.1,降水井注意事项

(1)严格密封降水并井管,保证真空管路系统在土方开挖前真空度达到-0.06Mpa以上,土方开挖过程中,真空度会有所下降,但须控制在-0.03MPa以上。

(2)降水井随着基坑开挖,暴露井管随时割除封堵。为方便挖掘机在基坑内作业,井管随着土方开挖而分段割除,并用粘土回填密实,保证有足够抽水能力的真空度。

3.3.2,降压井注意事项

(1)基坑开挖阶段:根据基坑不同部位在不同开挖深度分别 计算 需降低承压含水层的承压水水头高度。由基坑底板的稳定条件:基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力,计算得基坑开挖阶段承压水位需降低值根据计算,在基坑的不同部位开挖到危险深度时,应开启相应部位的降压井进行抽水,并及时观测相邻部位停抽井的实测水位深度(即需降承压水的水头高度)来调整是否需增开相邻部位的降压井。

(2)主体结构施工阶段:上体结构底板混凝土浇筑完

成并达到相应强度后,底板与地下墙连成整体共同作用,其抗剪强度和抗弯强度经验算能够满足大于下伏承压水顶托力的要求,故主体底板浇筑完成并达到相应强度后可停止降承压水。

4,结论

本工程采用降水、降压井结合地质条件,运用真空及多段滤管等措施,比较好的处理了淤泥质粘性土渗透系数低及局部地层缺失后的微承压水与承压水联合作用的难题。在降水过程中可以发现土体空隙中的自由水一般在30天内基本被抽出,且前期抽出量大,后期抽出量小。降压井抽水可明显看出承压水补给量很大,必须使降压井的影响半径足够,并保持一定的抽水速度,来保证整个基坑底板的稳定。

参考 文献

[1]李世烽.隧道支护设计新论[M].北京: 科学 出版社,1999

[2]夏才初,李永盛.地下工程测试 理论 与监测技术[M].上海:同济大学出版社,2000

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