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經過近幾年的努力,中國礦山企業的安全生產狀況總體上呈現出相對穩定、趨于好轉的態勢。但重、特大事故時有發生,事故總量仍然偏大,礦山安全生產形勢依然嚴峻。實踐證明,要實現礦山安全生產的長治久安,就必須建立礦山安全生產長效機制。積極有效地開展礦山安全審計工作,發揮審計的監督檢查作用,促進礦山切實落實安全生產主體責任,認真執行安全生產的各項法律法規,保證安全生產的必要投入,落實各項安全防范措施,不斷改善安全生產條件。使礦山生產的運行方式、管理形式和監督體制等走上正軌,才能使礦山安全生產狀況實現真正意義上的根本好轉。安全審計作為一項專門針對企業安全生產進行監督和評價的獨立審計活動,有助于督促企業遵守安全生產法律法規,有助于督促企業執行安全設施“三同時”,有助于督促企業生產責任事故賠償及時到位,有助于督促企業安全投入及時、足額等。從而保證安全生產形勢根本好轉。借鑒相關學科知識建立完善的評價指標體系,是開展安全審計的關鍵。
一、構建礦山安全審計評價指標體系應遵循的原則
安全審計有別于常規的財政、財務審計,安全審計是企業安全生產主體責任的人格化,審計客體由靜態的會計資料,到動態審計對象(企業)的主體責任和社會責任,從有形到無形,從客觀反映到抽象分析。安全審計評價指標體系是度量企業安全生產活動的有效工具。為了提高這一測度工具的信度與效度,構建該評價體系時,必須滿足以下幾個原則:
(一)重要性原則
在中國礦山企業開展安全審計工作還僅僅處于探討階段,筆者認為與要求評價指標體系的全面性相比較,強調重要性原則對實踐工作的開展更具有指導意義。同時,重要性原則也是在指標設定過程中對安全審計工作重點、成本與效率的綜合考慮。當然,隨著中國安全審計工作的發展與完善,該指標評價體系將進一步改進,以滿足全面性原則的要求。
(二)責任性原則
礦山安全審計評價指標體系應準確考評被審計單位及內部各部門和個人必須履行的安全生產責任,即所衡量、評價的安全生產活動及其結果應是審計對象的職責范圍,是其應當全部或部分負責,是可以控制和調節的,是其通過主觀努力可以改變的結果和過程。事故的發生具有偶然性、不確定性及外部不經濟性等特點,進一步造成一些企業盲目追求經濟效益,重生產輕安全,安全管理薄弱;無證或證照不全非法生產,超能力、超強度、超定員違法違規生產。所有這些安全生產主體責任不落實是礦山事故易發、多發、頻發,重特大事故集中、長期以來尚未得到切實有效遏制的根源。責任性原則是保證安全審計評價結論切實有效必須遵循原則之一。
(三)簡明性原則
安全審計評價指標體系中應選擇具有代表性、能夠準確清楚反映問題的指標。由于安全審計評價涉及的領域非常廣泛,評價指標雖然要求全面,但并不是越多越好。如果所選指標變量過多,一方面資料難以獲取,另一方面綜合分析過程也很困難。同時不便于決策者應用,而且大大增加了安全審計工作的復雜性和冗余度。如果所選指標變量過少,就有可能不足以或不能充分表征系統的真實行為或真實的行為軌跡。所以指標的設置要圍繞評價的目的有針對性地加以選擇,每個指標的含義要求明確,代表特征要求清楚,無相互交叉重疊現象。
(四)相關性原則
評價體系應與礦山安全審計的目標緊密相關,評價標準能夠反映信息使用者的需求,能揭示被審計對象的具體安全生產狀況及被審單位安全生產主體責任實現程度。相關性原則與簡明性原則具有內在一致性要求。
(五)動態性原則
安全審計評價是一個隨著審計項目的發展而發展以及安全生產形勢變化而變化的動態過程,客觀上要求設置的指標體系具有動態特點,既能反映該審計項目的歷史狀況和現狀,在一定的時期內保持相對的穩定性,又能對未來的變化發展做出評價。同時能夠適應安全生產形勢變化、安全監管工作要求做出相應調整。
(六)地域性原則
不同地區的自然環境和社會環境不同,所處地區的地理位置、經濟狀況、水文地質等條件不同,對安全的影響因子也不同,因此應按照因地制宜原則,針對所研究地區及其主要問題選擇評價指標。礦山安全評價指標體系的構建尤其注意遵循地域性原則。
二、構建礦山安全審計評價指標體系設計思路
(一)評價指標體系的維度定位
根據建立礦山安全審計評價體系的目標與原則,從范圍層次上劃分,安全審計評價標準分為總體評價標準和具體評價標準。所以在試圖建立安全審計評價標準時,也分別從這兩個方面考慮,先確立總體評價標準,再逐步完善具體標準。在指標體系架構中,不僅在礦山安全生產的規范性、效用管理以及外部效應三個維度進行了體系的構建(如圖1所示)。并且從安全生產法律法規、安全內控制度、安全設施“三同時”、事故處理、安全投入等五個層面進行了體系的設計。當然,安全審計評價指標體系應該是動態的、可擴充的,審計人員可以隨時按照實際情況增減,以增強其科學性、有效性,但主要指標需保留。
(二)評價權重的分配
評價權重的分配涉及到各評價維度的權重分配以及每一維度內各評價指標之間的權重分配。在構建安全審計評價指標體系過程中,要確定評價指標的權重值。各項指標的權重值,反映了該指標在整個安全審計評價指標體系中所占的比重。權重值應根據該指標對企業安全生產水平的影響程度及其實施的難易程度來確定。指標權重的確定有主觀法和客觀法兩大類,主觀法主要包括專家調查法、層次分析法等,客觀法主要包括主成分分析法、熵值法和數據包絡法等。
安全審計評價指標體系的構建過程,應該是主觀分析法和客觀分析法相結合的過程。此外,指標體系的構造過程可分為指標體系框架的構建和指標篩選兩個階段,即指標初選和指標完善的過程。該過程可以概述為:分解總目標、構造層次結構、建立預選指標集篩選指標、最終確立評價指標體系。
在構建安全審計評價指標體系過程中,要確定定量指標的評價基準值。并應按照下列原則確定:凡是國家或行業管理部門在有關政策、規劃等文件中對該指標已有明確要求值的就應選用國家要求的數值;凡是國家或行業管理部門對該指標尚無明確要求值的,則選用國內重點大型企業近年來滿足安全管理要求所實際達到的中上等以上水平的指標值。確保定量指標的基準值代表了行業安全生產活動的平均水平。
需要說明的是,評價權重的分配會因不同階段、發展重點、礦山生產特點的不同而有所差別。而對情況各異的礦山安全生產管理,我們不可能確定一成不變的安全審計評價指標體系,也不存在統一的指標權重,即使同一評價對象在不同的歷史時期也會有所不同。盡管卓越的績效評價系統對每個組織都是獨特的,即按每個組織的需要和特點“量體裁衣”,但是反映社會滿意度的指標,應該在安全審計評價體系中占據絕對的比重,社會評議信息應是評價結論的主要證據資料。
三、構建礦山安全審計評價指標體系
(一)安全審計內容
安全審計評價指標體系應緊緊圍繞安全審計內容設定。考慮到中國礦山安全生產實際以及政府安全監管過程中存在的突出問題,筆者主張礦山安全審計主要內容應包括以下五部分:
1.安全生產法律法規遵守和執行情況審計
該審計主要是對礦山企業在生產經營過程中遵守相關安全生產法律法規的情況進行評價,包括定性指標和定量指標。評價時只需考慮法律法規的執行情況及效果,而不對法律法規本身進行過多地評價。評價時需遵循兩條原則:首先,企業能否執行相關安全生產法律法規;其次,企業能否做到持續、全面執行安全生產法律法規。這也符合性測試重點之一。
2.安全內部控制制度設計及運行情況審計
該審計主要是對礦山企業安全內控制度是否健全,能否保證整個業務處理系統控制目標的實現,制度與制度之間的銜接是否緊密協調以及內控制度是否有效執行進行評價。從而判定礦山企業各種安全內控制度的履行結果是否達到預期目標,是否結合企業安全生產實際及時自查修訂完善。為進一步確定安全審計的重點提供決策依據。
3.安全設施“三同時”情況審計
在安全設施“三同時”審計中,應該重點審查和評價與被審計單位安全設施“三同時”相關的下列內容:(1)被審計單位在生產經營過程中對相關的安全生產法律法規、規章制度、政策、計劃、預算、程序、合同等的遵守情況;(2)安全設施項目風險的識別、評估及應對措施;(3)相關安全控制活動的適當性和有效性;(4)有關安全資產、安全負債、安全支出項目等財務信息和非財務信息的獲取、處理、傳遞情況。
4.事故損失及事故責任履行情況審計
該審計主要是對礦山企業事故損失及事故責任履行情況進行評價。為事故責任認定及事故賠償提供決策依據。工傷事故賠償審計主要集中在兩點:(1)賠償標準是否合法合規。(2)賠償額度是否足額、及時。這一點往往也是事故雙方爭執的焦點。有第三方出具相應審計意見,有助于安全監管部門執法,切實保障受傷員工合法權益。
5.安全投入情況審計
安全投入情況審計是安全審計的重點。眾所周知,安全投入不足是造成中國安全生產形勢依然嚴峻的主要原因之一。造成企業安全投入不足重要原因之一就在于缺乏有效監督。近幾年,中國為擴大礦山企業安全投入資金來源及數量,建立穩定的安全保障資金渠道,頒布了一系列規定制度。由于安全投入效益的隱蔽性、滯后性、不確定性及其他原因(經濟效益不佳、領導不重視、短期行為等),一些企業(尤其小型礦山企業)往往在安全投入方面“勤儉節約”。企業為了應付針對安全投入狀況的檢查弄虛作假。通過安全投入審計,能夠有效監督礦山企業安全生產費用提取及使用情況,確保安全投入足額、及時。
(二)分級設立評價指標
礦山安全審計評價體系的建立是一項系統工程,需要花很大力氣進行研究和實踐。在這里我們先構思一個指標框架,許多指標還有待于討論和完善。安全審計評價指標體系包括一級評價指標和二級評價指標兩個層次。一級評價指標包括安全生產法律法規執行情況評價指標、企業安全內部控制情況評價指標、安全設施“三同時”、事故損失及事故責任履行情況評價指標和安全投入情況評價指標。二級評價指標是一級評價指標的具體化。具體內容(見表1)。
安全審計的綜合評價,應該以評價年度各項二級定量指標的實際數據和各項二級定性指標的專家評分為基礎,按照各二級指標的基準值和權重值計算各單項指標得分,再綜合得出該企業安全管理水平的評價總分值。
單項指標評價分值=權重值× (1)
當>1時,按1計算。
二級定性指標和定量指標都采用百分制測評。定性指標采用專家評分平均值。
【關鍵詞】深基坑;施工;灌注樁
1 工程概況
某工程首層平面呈長方形布置,長126.40m、寬39.7m~44.7m,總建筑物面積19801m2,建筑層數為地上三層(局部四層),地下一層。地下室面積為5363m2,周長約340m,底板標高為-3.5m~-3.7m,底板厚度為400mm,基坑開挖深度為4.0m~4.2m。該商場位于市中心繁華地段,四周交通便利,東、南面街道較窄,建筑紅線距離建筑物最小處僅有10m,西、北面為車流量較大的主要交通干道,人員活動頻繁,而且四周管線密布,尤其是光纖電纜和市政排水渠相距較近。地下水源豐富,地下水位較高,離地面0.8m~1.2m。由于該工程工況復雜,受地理環境影響大,基坑開挖不可能采用放坡施工方法。為確保基坑周圍建筑物、地下管線、道路等的安全,決定采用鉆孔灌注樁作擋土、水泥攪拌樁止水的支護方案(如圖1、圖2所示)。
本場地古地貌屬水道的漫灘或階地,土層自上而下分別是:(1)素填土層,1.8m~3.7m,呈松散狀態,承載力特征值fak=50kPa;(2)粉土,1.7~1.9m,稠密,fak=80kPa;(3)淤泥質粘土,2.5~5.40m,飽和,流塑,fak=50kPa;(4)粘土,1.0~3.6m,可塑,局部軟塑,fak=120kPa;(5)粉土,0.8~4.6m,飽和,稍密,fak=150kPa;(6)礫砂,0.7~2.5m,飽和,松散,fak=150kPa;(7)粉質粘土,1.0~6.3m,可塑~硬塑,fak=250~350kPa。
2 施工工藝
2.1 鉆孔灌注樁施工
2.1.1 鉆機就位前,在已平整場地內鋪好枕木,并用水平尺校正,保證鉆機平穩、牢固。在樁位埋設6~8 mm厚鋼板護筒,內徑比孔口大100~200mm,埋深1~1.5mm,同時挖好基坑,排泥槽,泥漿池等。
2.1.2 成孔采用循環工藝,鉆進時取清水鉆孔,自然送漿護壁或加入紅粘土或膨潤土泥漿護壁,泥漿密度為1.3t/m3。
2.1.3 鉆進時應根據土層情況加壓,開始應用輕壓力,慢轉速,逐步轉入正常,按鉆具自重強加壓,不超過10KN,在松軟土層中鉆進,應根據泥漿補給情況控制鉆進速度。
2.1.4 采用單機跳鉆方法。
2.1.5 樁孔鉆完后,應用空氣壓縮機清孔,也可用泥漿置換方法清孔。
2.1.6 清孔量孔徑后,用吊車安放鋼筋籠,進行隱蔽驗收,合格后安放導管,然后灌注水下混凝土。灌注時,導管底至孔底的距離宜為300mm~500mm,并使用導管一次埋入混凝土面以下0.8m以上,在以后的澆筑中,導管宜為2~6m。
2.1.7 澆筑至樁頂設計標高后,在樁頂預留4φ14插筋,L=1150mm,錨入樁長度為600mm。
2.1.8 轉入下一根樁施工。
2.2 水泥攪拌樁施工
水泥攪拌樁是采用水泥作固化劑,通過特制的深層攪拌機械,將噴出的水泥漿固化劑與地基土進行原位強制拌和形成水泥土。利用在水泥與軟土間產生的一系列物理―化學反應,使軟土硬化成整體性的具有一定強度的擋土防滲墻。
2.2.1 施工工藝:定樁位鉆機對位攪拌鉆制備固化劑漿液噴漿攪拌提升重復攪拌噴漿至樁頂標高轉入下一根樁施工攪拌樁施工完成后,將鉆孔樁頂上的浮漿鑿除并清洗樁頂,然后在鉆孔樁頂設置C25鋼筋混凝土冠梁900×400,以增加擋土墻的整體性(見圖3)。
3 施工及安全控制
3.1 鉆孔樁施工
3.1.1 認真埋設護筒。埋設時應用十字架方法對準測量標定的樁位中心,使其偏差不小于0.05m。
3.1.2 樁機定位準確。樁機基本就位后,利用鉆頭與護筒內壁之間的孔隙大小來微微移動,調整樁機位置直到鉆頭中心與樁位中心重合為止,定好位的樁機必須用木楔將滾筒固定,最后用經緯儀進行觀測,確認鉆頭中心與樁中心的偏差不大于0.05m方可開孔。
3.1.3 控制泥漿密度。鉆孔過程中,要用泥漿護壁、泥漿密度應適宜,一般以下1.2~1.5為好,視地質情況而定。在粘土層中,泵入泥漿可稀些,必要時可加清水,取1.2左右。而在砂礫層中,泥漿密度要控制在1.5左右,否則極易出現坍孔事故。
3.1.4 必須作清孔驗收。現場派專人做好成孔清孔驗收工作,以確保樁身質量。
3.1.5 鋼筋籠安放控制。由于鋼筋籠采局部加強配筋設計(見圖4),安放時,必須由專人指揮,確保受力鋼筋位置安放準確,同時要控制好鋼筋籠標高和垂直度。
3.1.6 控制水下混凝土的標號、坍落度、水泥用量不小于360kg/m3,用中砂、砂率宜控制40%~45%,粗骨料最大粒徑≤4 0 m m,坍落度180mm~220mm。
3.1.7 控制導管與鋼筋應保持100mm距離。
3.2 攪拌樁施工
3.2.1 樁位、軸線控制。在攪拌樁軸線上每20m設控制樁一組,樁組間用鋼卷尺每隔350mm標定出樁位,同時在樁機前每5m設控制樁一組,校核施工樁位。用經緯儀在樁機一側放出一條與樁軸線平行的細線,控制成樁軸線,樁機的側移距均以該細線為標準。
3.2.2 垂直度控制。平整場地,樁機行走路線范圍內的地面高差不大于100mm,以利于調整垂直度。施工前用經緯儀調整樁機垂直度,在滑道架上下10m距離處用細繩各系一個十字形叉絲,使兩叉絲中點連線處于同一垂線上,掛一垂求,在后續單樁施工中用垂球控制樁機的垂直度。
3.2.3 進場的R42.5普通硅酸鹽水泥必須具備出廠質量合格證檢驗單,并對水泥的質量進行復檢,認定合格后方可使用。
3.2.4 水泥漿液應嚴格按確定的配合比拌制,水灰比為0.5~0.6,水泥量為60kg/m。水泥漿液在攪拌筒內不斷攪拌,漿液不得離析,且每次攪拌時間不得小于3min,水泥用量要準確,使用磅秤進行計算,噴漿時不出現斷漿現象,輸漿管道不堵塞。
3.2.5 相鄰兩次加固時間不得超過24h,若間歇時間太長應采取措施,可在下一根樁施工時增加水泥用量1%。
3.2.6 為防止斷樁和缺漿,攪拌樁下沉到停漿點以下0.5m,待恢復供漿時再噴漿提升,停機超過3h,則重新清洗一次輸漿管,確保輸漿暢通,保證噴漿均勻。
3.2.7 攪拌樁完工后28d,可開挖土方,基坑開挖時控制地面堆載不得超過10kN/m2,離樁800mm以內土方采用人工挖除,同時基坑底標高以上300mm,土方也采用人工開挖,以防止發生斷樁和擾動淤泥,保證支護樁的質量,施工期間作好基坑外側地面排水和基坑內集水、排水工作。
4 質量檢測
4.1 抽芯檢測。對比孔樁和攪拌樁進行抽芯檢測,取芯位置在單樁中心,檢驗結果表明,單樁長度、強度、水泥土的均勻程度,樁間搭接均滿足要求。
4.2 現場水泥土的抗壓強度,滲透系數檢驗。試驗結果表明,水泥土28d無側限抗壓強度均超過3.0MPa,抗滲試塊28d,滲透系數均小于A×10cm/s。
4.3 開挖后質量檢驗。開挖后對防滲墻進行質量檢驗時,墻面無滲漏且垂直整齊,無明顯的貫通裂縫,坑底無滲漏,無塑性隆起。施工期間,用精密經緯儀對墻頂水平位移及沉降進行監測測量,沿墻頂每隔10m設一監測點,每天測兩次,直至地下室施工完畢,其水平位移及沉降變化不明顯。由此可見該基坑支護方案安全可靠,也取得良好效益,達到了鉆孔樁和攪拌樁在本工程中應用的目的。
5 深基坑支護工程施工過程安全監測
由于深基坑施工具有一定危險的施工作業,在日常的施工安全檢查和監督中,必須嚴格執行JGJ59-99《建筑施工安全檢查標準》進行檢查和監督。對于深基坑來說,必須做好基坑變形監測的工作。為確保基坑支護結構和周邊建筑物、道路、管線的安全,在基坑開挖、支護、機構施工過程的各個階段,主要監測項目包括邊坡位移、周邊管線、周邊建筑物、道路、市政設施、樁的鋼筋應力等,應根據各個施工階段特點進行動態同步監測,護坡樁施工、土方開挖期間,監測頻率為1次/2d,土方開挖、支護完成后監測頻率為1~2次/d;支護完成后15d內未出現大的異常變化,監測停止。根據每日監測情況,及時對基坑開挖的速度和深度等進行調整,使得深基坑施工在監控信息指導下正確、合理地進行,保證基坑的安全。
6 結束語
上述工程深基坑施工采取了合理的技術措施和嚴格的施工安全管理,在施工中取得了很好的效果,保證了深基坑施工的順利完成和周邊環境的正常工作秩序,未對周邊環境造成影響。經相關權威部門檢驗,達至優良。
參考文獻
關鍵詞:深基坑支護工程;施工安全技術;分析
在國民經濟水平的發展之下,各類高層建筑如雨后春筍般出現在人們的生活與生產之中,這也在一定程度上促進了建筑深基坑支護技術的發展,深基坑工程也成為建筑施工中難度較高、投資較大、風險偏高的工程。同時,與一般的施工技術相比而言,基坑面積較大,深度較深,其水文地質與工程地質條件也較為復雜,尤其是城市中的深基坑,對于施工質量的要求也更高,可以說,深基坑支護工程施工安全技術直接影響著整個建筑物的施工質量,下面就針對深基坑支護工程的施工安全技術進行深入的分析。
一、建筑工程深基坑支護工程的問題分析
1.基坑土體取樣不確定
在進行設計前,需要對土層開展分層取樣工作,這樣才能夠獲取到最精確的指標,然而,為了降低工程造價,鉆孔數量是有嚴格限制的,在這種情況下,所取土樣就有較大的不確定性,難以真實的將土層情況反映出來。
2.土體物理力學參數變化不確定
深基坑支護結構的土壓力大小對于其安全度有著直接的影響,由于地質情況具有復雜性的特征,因此,想要精確計算出土體的壓力基本是不可能的,特別是在深基坑開挖完成之后,其黏聚力、內摩擦角與含水率是不斷變化的,因此,支護結構的實際受力情況也會發生一定的變化。如果在設計過程中未確定好土體物理力學參數,就會對深基坑支護工程的施工產生一些不利影響,目前,土體物理力學參數的選擇一直都是設計人員頭疼的問題。
3.支護結構計算結果與受力情況不符
就現階段來看,在進行深基坑支護結構計算時,主要的依據就是極限平衡理論,但是在實際上,支護結構的受力情況是十分復雜的,這也給深基坑支護工程的施工帶來一些安全隱患。
4.基坑開挖過程的空間效應問題
有關研究顯示,深基坑周邊向基坑中的水平位移是一種中間大、兩邊小的趨勢,因此,深基坑邊坡失穩多發生于長邊中間位置,因此,深基坑的開挖屬于典型的空間問題,對于細長條基坑而言,可以應用平面應變問題進行處理,然而,長方形與方形的深基坑卻需要進行調整才能夠滿足施工需求,但是由于一些因素的影響,部分設計人員未注意到這一問題,就給后續的施工埋下了安全隱患。
二、深基坑支護施工安全技術分析
在深基坑支護施工施工過程中,需要注意到以下幾個問題:
第一,在開挖坑槽時,需要做好排水工作,防止生活廢水、施工用水以及地表水進入到施工現場對邊坡產生影響;如果施工現場的地下水位較高,就需要先降低地下水位再進行施工。
第二,在連續開挖時,應該減少無支護暴露時間,采取多臺機械開挖的形式,控制好挖土機之間的間距,從上到下的進行開挖,對于相鄰基坑的開挖,應該遵循同時開挖或者先深后淺的原則。
第三,為了減少靜載壓力,應該將材料與開挖泥土遠離坑邊,將高度控制在1.5m,如果土質較差,則禁止在坑邊堆土。如果有重型機械在旁邊施工,應該設置好專用的平臺。在吊運土方之前,應該檢查繩索與起吊工具是否牢固,待檢查確認無誤后,方可投入使用。
第四,為了保障施工人員的人身安全以及邊坡的穩定性,在上下基坑時應該使用斜道或者體系,在進行機械開挖時,應該預留好一定厚度的原土層,如果采用人工挖掘的方式修正,應該控制好操作的間距。
第五,對于地下的溝道、電纜、管道需要事前調查清楚,并將其清晰的標準與平面圖之中,在施工時要嚴格注意以上的問題,如果在開挖過程中遇到不明異物需要及時的采取安全措施。
三、提升深基坑支護工程施工安全技術的對策
1.改革傳統設計觀念
近些年來,我國建筑深基坑支護技術已經得到了飛速的發展,也收集了大量的施工數據,這就為發展深基坑支護結構設計奠定了堅持的基礎,但是,就現階段來看,國內外還未出現精確的計算方式,我國也未出現統一的設計規范,支護樁以及土體壓力的計算還依照“等值梁法”與“庫倫理論”進行,計算結果與實際受力存在著一定的差異,經濟性與安全性都不理想。考慮到這一因素,設計人員應該轉變傳統的設計觀念,逐步建立起以施工監測為基礎的信息反饋體系。
2.開展支護結構試驗
科學合理的理論需要建立在試驗研究基礎之上,但是由于各種因素的影響,我國建筑學界對于深基坑支護結構的試驗還很少,一些支護結構成功了也沒有總結出成功的經驗,一些支護結構失敗了也不知道失敗原因是什么。雖然支護施工工作中累積了大量的技術資料,但是試驗數據很少,難以進行科學的分析,不能將這些技術資料上升到理論高度,為了解決這一問題,在下一階段下,就需要開展支護結構的試驗。
試驗內容應該包括工程現場試驗與實驗室模擬試驗兩個方面,雖然這些試驗會花費大量的資金,但是能夠取得可靠的資料,經過試驗再開展設計就可以節約大量的費用,從這一層面而言,開展工程現場試驗是十分必要的。
3.建立好變形控制的工程設計方法
在現階段下,設計人員主要使用極限平衡原理開展設計工作,這種計算結果有著一定的參考性,但是將其應用在深基坑支護結構的設計工作中只能夠滿足強度需求,難以保障結構剛度,很多工程事故就是由于支護結構變形問題造成的,因此,評價深基坑支護結構設計方案時,不僅要考慮到施工強度,還要分析結構的剛度。考慮到以上的問題,在進行設計時,還要重點研究支護結構的空間效應與平面效應之間的轉化、變形控制標準、地面超載因素對于支護結構的影響。
4.研究新型支護結構設計方式
高層建筑的發展導致深基坑支護結構的設計在發生著不斷的變化,在地下連續墻、鋼筋混凝土板樁、鋼板樁以及鉆孔灌注樁擋墻等結構的廣泛應用之后,組合拱帷幕、雙排樁、旋噴土錨、土釘、預應力鋼筋混凝土多孔板也相繼問世,但是,這些支護結構簡圖、設計方法、計算模型依然是現階段下設計工作中應該重點分析的問題。在未來階段下,深基坑支護結構也開始朝著綜合性模式發展,這就導致支護結構的受力情況越來越復雜,因此,必須要研究出新型的支護結構計算方式。
四、結語
總而言之,深基坑支護工程的施工具有風險高、協調量大、責任重大的特征,在設計與施工的過程中應該對水文地質條件、工程地質條件、基坑開挖深度、周邊環境對施工的影響、基坑類型、排水條件、降水條件進行綜合考慮,不斷的改善設計方式,這樣才能夠有效提升深基坑支護工程的施工質量。
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關鍵詞:深基坑;支護施工;支護監測
中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況
某工程為24層金融甲級寫字樓,裙樓3層,3層地下室,總建筑面積為64420m2,其中地上建筑面積為50560m2。
基坑安全等級定為一級,基坑支護采用樁撐結構,針對上述工程條件,基坑支護采用直徑為1200mm咬合樁+內支撐支護體系。
基坑開挖深度為16.8m,局部受多樁承臺影響深度為18.2m。C、D~F段護坡樁采用D1000mm咬合樁,一葷一素布置,樁間距800mm;F、F’~I段護坡樁采用D1200mm咬合樁,一葷一素布置,樁間距1000mm。基坑開挖過程中,需設置兩道鋼筋混凝土支撐,第一道設置于標高-2.40(相對標高)的位置,第二道支撐設置于標高-9.50的位置。鋼筋混凝土截面采用600mm(寬)×800mm(高),布置間距約4.5m,局部略有不同。
二、地質情況
擬建場地原始地貌屬于低臺地地貌,微地貌單元為風化剝蝕臺地與河流階地接觸地帶,地勢開闊而略有起伏。場地標高介于7.15~7.75m,平均地面標高為7.39m。場地內地層自上而下依次為:人工填土層(Qml)、沖洪積層(Qal+pl)、坡洪積層(Qdl+pl)和殘積層(Qel),場地下伏基巖為燕山期粗粒花崗巖(r53)。地下水位穩定水位埋深介于3.2~7.9m,標高介于-0.6~4.39m。據地下水的埋深及賦存狀況,場地地下水類型主要有孔隙潛水和基巖裂隙水。
三、支護施工
1、施工順序及土方開挖
(1)基坑土方開挖采用分區分層的開挖方式,土方開挖遵循“分區分層、邊挖邊撐”的原則,是由中部向東、西兩側開挖。如下圖所示:
(2)基坑開挖、主體(基礎等)施工過程中應防止施工機械碰撞支護結構,以確保基坑支護結構安全。
(3)基坑底以上30cm厚度土方采用人工開挖。
(4)基坑地下室外墻與支護樁間的回填采用中粗砂或石粉等無粘性土材料。
(5)基坑土方開挖完成后應立即對基坑進行封閉,減小坑底暴露時間,防止水浸,并應及時進行地下結構的施工。
2、基坑截排水
本工程采用咬合樁作為截水措施,同時在基坑的坡頂及坡腳設置300mm×300mm的磚砌排水溝,并在基坑角點位置設置7個集水井,及時排走基坑積水和雨水。
3、支護樁施工
(1)咬合樁分兩序施工,一序樁采用緩凝混凝土灌注,緩凝時間控制在初凝60小時,終凝時間70小時,混凝土等級為C15。二序樁為鋼筋混凝土樁,在相鄰的一序樁施工之后初凝之前進行施工,混凝土等級為C30。
(2)咬合樁采用套管鉆機施工,為保證咬合樁定位達到精度,誤差要求小于10mm,采用鋼筋混凝土導槽進行控制。
(3)成孔過程中經常檢查鉆頭直徑是否符合要求,確保成孔直徑滿足設計和規范要求,成孔深度必須符合設計要求。
(4)鋼筋籠在焊接結束后,分批進行檢查驗收,鋼筋籠每5~15根為一個檢驗批。檢驗項目包括鋼筋籠長度、錨固筋長度、主筋間距、螺旋筋間距、接頭數量、焊點質量及表觀質量等。鋼筋籠的運輸和起吊過程中,在鋼筋籠上每隔3~4m裝上可拆卸的十字形臨時加勁架,防止變形。
(5)混凝土應符合設計要求和水下混凝土的各項技術指標,每班不定時檢查混凝土坍落度,保證混凝土坍落度滿足施工要求。
(6)嚴格控制孔底沉渣厚度、泥漿比重滿足施工規范要求,第二次清孔后要及時進行混凝土澆筑,用測繩檢查混凝土灌注深度,并計算導管長度,確保導管埋入混凝土2~6m,嚴格控制第一次和最后一次灌注量,確保樁身質量和樁頂在鑿除浮漿后達到設計強度及樁頂標高。
4、冠梁、腰梁及支撐施工
(1)冠梁600×800mm、1000×800mm,冠梁、腰梁及支撐混凝土設計強度等級為C30,鋼筋保護層厚度為30mm。
(2)冠梁施工進行分段施工,冠梁澆筑時的底模采用細石混凝土薄層找平,梁側模板采用18mm厚優質鏡面板、50×100mm木枋和φ48×3.2鋼管圍柃,配套穿墻螺桿采用直徑為φ14的高強螺桿。
(3)混凝土采用輸送泵下料,人工振搗,振搗要密實但不得過振。混凝土澆筑時,應注意保護鋼筋的位置,每澆筑一段應用抹子壓實、抹平,表面不得有松散混凝土,保證混凝土平整度和光潔度。
土方開挖時開始后要及時去除,梁底多余混凝土及雜物以防墜落傷人。
5、立柱施工
(1)立柱采用直徑800mm的鉆孔樁。
(2)立柱采用C30混凝土澆筑,鋼筋保護層厚度50mm。
(3)立柱定位誤差小于30mm,樁垂直度偏差小于0.5%。
6、支護結構質量檢測
(1)支護結構施工現場使用的水泥、鋼筋、等原材料和加工的成品,按規范有關施工驗收標準進行檢驗。
(2)咬合樁葷樁及鉆孔樁質量檢驗采用低應變動測法檢驗樁身結構完整性,檢測數量為總樁數的5%,且不得少于5根。當按低應變動測判定的樁身缺陷可能影響樁的水平承載力時,應用鉆芯法進行補充檢測,檢測數量為總樁數的1%,且不小于3根。
四、施工安全監測
為保證基坑自身穩定和安全,在基坑施工過程中,對基坑進行全程監測監控。變形監測以結構安全監測為主,建立24小時連續監測自動化安全監測系統。根據監測數據,了解基坑安全狀態,判斷支護設計是否合理,施工方法和工藝是否可行。監測的主要內容有:
監測平面布置圖
1、對于隧道結構采用自動化監測,采用徠卡SmartMonitor自動監測系統配合測量機器人TS30進行自動監測,實現無人值守24小時自動監測。被監測隧道長約160米,每20米布設一個監測斷面,靠近基坑段的斷面間距加密為10米,共計13組監測斷面。每個斷面布置5個監測點,包括1個拱頂沉降監測點、2個道床沉降觀測點和2個拱腰水平位移監測點。
2、基坑支護結構坡頂位移監測,采用徠卡TC402全站儀,共布設16個樁頂位移監測點,監測點在冠梁施工完成后,根據圖紙在現場選定布點設置。
3、樁身測斜,基坑兩邊圍護結構樁身監測,布設3點。
4、基坑周邊道路,采用天寶DINI12電子水準儀及配套銦鋼尺,共設13個周邊道路、管線沉降觀測點。
5、支撐軸力監測,采用鋼筋計、鋼弦式頻率讀數儀,共設10組軸力監測點。
6、地下水位監測,共布設6個地下水位監測井,地下水位監測采用孔內設置水位管,采用電子水位計進行測量。
7、監測頻率
五、結束語
深基坑支護工程是高層建筑基礎工程施工中的難點和重點。它的成敗不僅對工程的造價、質量和工期有著重大的影響,而且更對周圍環境有著不可忽視的影響。采用咬合樁+內支撐支護形式在本工程中取得了良好的效果,也帶來了較好的經濟效益;而且還方便了施工,節省了工期,更節約了施工成本。
【參考文獻】
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關鍵詞:現代建筑 深基坑支護技術 安全管理分析
隨著土地資源的日趨緊張,深基坑工程成為現代高層建筑施工的重要環節。復雜的地質工況與施工環境,推動了建筑安全施工技術的不斷開發。深基坑支護技術,作為保障地下建筑結構及地質環境安全性能的加固保護措施,是現代基坑施工過程中,重要的施工手段。
1、深基坑支護技術的內涵特征
1.1 臨時性保護措施
基坑支護體系屬于臨時性加固型保護措施和結構,其安全儲備相對較小,具有較大的風險性。深基坑支護施工過程中需要實施監測、應急措施,以便保障基坑支護體系的安全性能。
1.2 綜合性系統工程
基坑工程包括支護體系設計和土方開挖兩部分。土方開挖的程度影響著基坑支護體系的施工。深基坑支護技術融合了巖土工程,結構原理,力學理論、檢測技術與施工技術等諸多知識體系,綜合性較強。
1.3 區域性時空效應
基坑工程具有很強的區域性,其地質環境存在很大的差異性,基坑的開挖程度對基坑支護體系的穩定性影響較大。基坑支護體系設計要針對基坑工程的地質結構、季節時令等時空效應給予充分重視。
2、常見的深基坑支護技術分析
2.1 深層攪拌樁支護
深層攪拌樁支護是利用水泥、石灰等材料作為固化劑,通過深層攪拌機械,將軟土、漿液和固化劑進行混合攪拌,利用其物化反應性能,使軟土固結硬化形成具有整體穩定性和一定強度的水泥土攪拌樁樁體,作為深基坑的支護結構。
2.2 地下連續墻支護
地下連續墻是利用特制的成槽機械,在泥漿護壁的情況下,開挖一定深度的溝槽,然后吊放鋼筋籠,澆筑混凝土,在深層地下形成一道鋼筋混凝土墻作為擋土墻體的支護技術。當軟土基坑開挖深度大于10米、周圍相鄰建筑或地下管線對沉降與位移要求較高時,常采用地下連續墻作基坑的支護結構。
2.3 排樁支護
排樁支護是以某種樁型按隊列式間隔布置組成的基坑支護結構。排樁包括鋼板樁、鋼筋混凝土板樁及鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等常用樁型,其支護形式包括柱列式排樁支護、連續排樁支護、組合式排樁支護等支護技術。其結構形式可分為懸臂支護或錨桿結構,布樁可分為單排或雙排布置。樁的嵌固深度、樁徑和配筋根據坑深、支撐布置和周圍環境要求等進行科學預算設置。
2.4 土釘墻支護
土釘墻支護是在基坑開挖過程中,在原位土體中釘置密度較大的細長型金屬構件,并在基坑坡面土體結構表面噴射混凝土,形成鋼筋網混凝土面層,通過土體、面層和構件接觸界面上的粘結力和磨擦力共同作用形成復合土體,利用復合土體的穩定性達到支護加固目的。土釘墻支護在施工過程中必須進行現場監測,具有施工快捷簡便性大、安全可靠性高、靈活適應性強,常用于開挖深度不大、施工機械化程度要求不高的粘性砂土和硬粘土基坑支護,
2.5 錨噴支護
錨噴支護技術,是采用錨桿和噴射混凝土來支護圍巖結構的施工措施。錨噴支護是將錨桿材料、混凝土噴層與圍巖坡壁共同作用形成整體性防護加固體系,防止巖體松動或剝落。錨噴支護面層與開挖圍巖坡壁嵌合密實,剛度柔性較好,具有良好的物理力學性能,當深基抗鄰近有建筑物,交通干線或地下管線影響,基坑不能放坡開坑時可以采用噴錨支護技術。
2.6 拱圈結構支護
利用鋼筋混凝土澆筑成閉合式或者非閉合式的拱圈結構,配合其他材料進行基坑支護的形式進行擋土,能承受水平方向的土壓力,能充分發揮混凝土抗壓強度高的特性。施工方便,施工機械化程度要求不高,施工速度較快。拱圈形成包括圓拱、橢圓拱和二次曲線拱,施工現場要適合拱圈布置,構造應符合圓環受力特點。要特別注意的是拱腳的穩定性,并對其穩定性要有可靠的保證措施。
3、深基坑支護技術的安全管理
3.1 完善安全監管體系
深基坑支護技術施工,要有完備的安全監管制度體系為保障。要牢固對樹立以人為本的安全管理理念,嚴格執行安全第一,預防為主的方計。建立和完善安全生產責任制,實施技術施工的過程化監控管理,實現深基坑支護安全的前提保障。
3.2 優化施工設計方案
深基坑支護,是一項安全防護要求很高的單項工程,需要科學合理的施工方案進行指導和落實。施工方案設計是指導工程現場全部施工活動的重要技術目標,編制有針對性的責任施工方案,對于保障支護安全管理是十分必要的。
3.3 工程支護技術管控
高層建筑深基坑支護包括開挖、擋土、圍護、防水等具體施工環節,是一項復雜的綜合性系統工程。要嚴格按照施工規程和相關技術規范組織施工,對深基坑工程的土方開挖、實地支護等具體施工要點進行加強過程管理和控制。
3.4 現場工況施工檢測
深基坑支護屬于具有區域性時空效應的臨時性保護結構,手基坑開挖施工現場的地質環境影響較大,針對地下工程的地質結構、巖土性狀、水文性質、以及基坑深度進行及時適時的了解和監測,有利于基坑支護的安全性。
3.5 構建安全應急預案
由于深基坑工程的施工具有一定的危險性,針對深基坑支護的施工特點,施工單位應當建立和完善應急救援預案,加強支護施工的技術管理和質量獎偶那個值,防止突發事故的發生。
4、結語
總之,深基坑支護技術施工是一個循序漸進的過程,隨著現代高層建筑的規模化發展,深基坑支護技術的安全施工要求愈加嚴格。施工監管雙方應立足于實際,科學的優化和擇取支護技術,嚴格施工程序,創新管控措施,加強深基坑支護技術施工的過程控制,保證工程的安全高效施工質量。
參考文獻