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试论坍塌与深基坑施工的安全防护
摘要 随着国家基础设施建设的进一步发展,国家已开始加快高层建筑等城市建设。在这些地下项目的施工过程中,都会有深基坑的施工,深基坑的安全保护是一个复杂而不可避免的问题,一旦发生错误,很容易造成坍塌的严重后果。本文详细探讨了坍塌与深基坑施工的安全防护问题。
关键词:深基坑;安全防护;坍塌
引言
城镇化的的进程不断加快,使城市土地资源越来越宝贵,建筑正在向高层建筑发展。在建设这类项目时,面临深基坑开挖的问题,新闻中经常报道由基坑开挖引起的坍塌事故,引起了工程建设领域的重视。
一、深基坑常见的坍塌类型及其原因
开挖深基坑会导致各种事故。坍塌的原因不同,坍塌的严重性也不同。通常,坍塌分为以下几种类型:倾覆性破坏,即深基坑的边坡坍塌;稳定性破坏;剪切力破坏,基坑斜坡上的土壤在整个剖面上滑动和坍塌;渗透性破坏,即水的作用破坏了土壤的稳定性;隆起破坏中由应力引起的破坏变化会在凹坑的底部引起相应的变形,并且变形达到一定程度,从而导致隆起损坏。在以上坍塌类型中,沿整个横截面的土壤滑移是最常见的坍塌事故,也是最致命的坍塌事故。通过总结过去的经验,发现这些坍塌的原因可以大致分为以下几点:施工行为不规范,安全措施没有到位,没有对支撑系统的详细计算,不完整的监管措施和监测数据,监控数据没有进行定量分析,缺少预警、救援机制不完善等。
二、深基坑施工中预防坍塌的安全防护方法
(1)详细掌握施工场地的环境
深基坑通常是指开挖深度至少为5 m的基坑。在建造深基坑之前,有必要了解从支撑结构表面到底部一定深度范围内的地层结构、岩石和土壤的特点、含水层、地下水位的深度、渗透系数等。了解埋在建筑工地上及周围的地下管道和埋葬的位置、深度、结构和时间。同时要了解现有的相邻建筑物的具体位置、建筑高度、结构类型以及深基坑施工类型等。此外,还需要了解其他自然环境,例如基坑周围的排水、雨水、径流等诸多问题。
(2)对深基坑工程进行科学设计
在深基坑工程设计中,主要包含了支护设计、排水或堵漏设计、隐蔽设计以及监测设计。支护设计主要使确保边坡以及支护结构的稳定,避免出现滑坡或坍塌,完全或部分地基不稳定,到基坑底部没有提升或管道连接,也没有撤出故障。同时,在进行水平位移的过程中且不能超过基础沉降的最大值,并且支护结构构件在进行负荷加载后不会出现弯曲、折断、剪切的情况。基坑支护的常用方法包括坡度法、排桩支护、板桩支护、地下连续墙支护、土钉墙支护和接缝混合支护。排水设计必须控制降水引起的地基沉陷,以免引起相邻关键管道的沉陷,影响正常使用,产生安全事故。比较常用的地下水控制方法有露天排水、电渗排水、轻型井点排水、管井排水等,截水帷幕应合理控制,以免造成土壤侵蚀和由于泄漏引起的过度变形,常用的方法有高压喷涂、灌浆和深层搅拌。土方开挖设计重必须符合分层、分割、对称、平衡的原则,为土方的开挖安全和合理运输提供保障。监控设计主要是为了满足信息化建设的要求。深基坑支护始于开挖。即,应观察支撑结构的上部位移并观察周围建筑物的沉降,及时解决观察到的问题,及时报告和反馈,确保支护设计的合理性,防止基坑坍塌。
(3)制定合理的深基坑施工计划
施工计划(或施工组织设计)是任何项目的先决条件,主要包括深基坑工程支护组织设计、排水或封堵组织设计、隐蔽组织设计和监控组织设计。应在施工前弄清设计方案,并制定有效、适当、合理、全面的深基坑施工技术和施工条件的施工方案。施工计划必须充分了解深基坑施工过程中的难点、要点和特点,质量安全管理目标是否适当,措施是否建立,施工组织是否合理,检查监督是否适当、严格。对于运用的基坑支护方法不同,施工难度以及要点也是不一样的,但要求是基本相同的。首先是要对施工过程以及施工要求有详细的了解。二是需要具备对工程机械及配套设备进行操作的能力。第三是控制原材料和产品的质量,例如水泥、沙子、砾石、钢筋、锚、钢板桩等,进行严格的检查,确保施工质量。第四,结合施工的难点和施工阶段的不同,需要合理运用排水或阻水方法,第五,需要分层、分段的进行土方工程施工。控制开挖进度,必须排除地下雨水回流到基坑中,并注意雨水的渗透。当土壤筛网的强度降低而土壤压力升高时,就会发生倾斜,导致基坑坍塌。
(4)施工时运用信息化的方法,并进行有效的监测
结构与岩石的相互作用是深基坑施工的标志。对结构进行计算时,岩石和土壤特性的不确定性以及结构与岩石之间关系的不确定性构成了计算的复杂性。深基坑施工实践工程类比的施工方法广泛应用于深基坑施工。深基坑施工的特殊要求必须符合信息化施工方法。必须在计划阶段反复比较深基坑设计的合理性、施工组织的设计或施工计划的合理性,并在此基础上及时反馈给监理、设计和施工监控数据。在施工期间,对于不合理的地方进行及时修改和说明。近年来,由于深基坑的设计不当,也有损坏基坑的情况。因此,基坑开挖时施工监测非常重要,必须执行监测计划,包括监测方法、监测点布置、精度要求、图表绘制、信息反馈等。
(5)建立和完善应急救援预案
由于深基坑的施工存在一定的风险,因此考虑到这种深基坑施工的特点,施工单位必须制定,充分准备并制定应急救援计划,以防止意外事故的发生。
首先,需要做好随时救援的准备工作。安全生产事故救援需要提前做好救援规划。及时是事故应急救援工作的重要条件。在进行深基坑施工时,应根据深基坑工作的特点和可能发生的事故,进行事故预防处理,以减少事故的发生,并应采取各种救援准备措施,并做好预防准备。如果发生事故,可以及时实施救援工作。
其次,需要进行统一指挥,责任到人。施工部门需要建立完整的应急救援体系,在人力、财力和物力上充分实施,并充分利用事故部门的优势。深基坑的施工是一项高度专业的工作,必须根据各种施工类型和程序进行事故预防和紧急救援准备。必须充分利用各方的主动性和力量,以形成一项综合而有效的救援措施。发生事故时,可以立即启动救援机制,并可以快速有效地配置和实施紧急救援,以尽可能防止和减少损失。深基坑的建设会带来一些困难和风险,但只要做好预防和救援的准备,就可以减少安全事故造成的损害。
结语
到目前为止,我国建筑业深基坑施工和安全管理的总体水平还比较高。建设项目带来机遇与挑战,同时也伴随着极大的风险,深基坑工程是建筑物的重要基础;建造过程中需要不断改善基坑支护施工。深基坑支护是对施工技术的要求非常高。施工单位必须重视安全和质量问题,严格按照施工计划进行施工,并进行实时监控。如果发现异常,必须根据实际情况及时调整,以人为本,消除各种安全隐患,避免出现坍塌的情况,确保深基坑工程施工顺利开展。在建设项目中更加重视高风险项目的建设和安全管理。除了不断发展社会经济和科学研究水平,还必须根据实时情况不断完善深基坑施工的安全防护工作。
参考文献
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[2]康水妙.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理研究[J].四川水泥,2019,(11):138.
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