趙 帥
(中鐵十二局集團有限公司,山西 太原 030024)
我國地理環境復雜,建筑基坑工程既有處于城市中密集建筑群中,也有位于濕潤多雨的山地,基坑支護設的好壞直接關系到建筑工程質量和使用安全,盡管作為臨時性的基礎工程,但其技術復雜性不低于其它部位結構,由于基坑支護是工程施工的起點和基礎,工程立項后,必須首先考察工地地質、水文地質條件,降排水條件等有關因素,一旦有相關因素未考慮或者處置不當時,將不僅僅影響周邊的建筑,也可能造成整個工程不能如期竣工,因此研究基坑支護施工過程前的方案設計、過程可行性和工程質量問題處理及預防措施處理措施是非常有意義的[1]。
近幾年來,高層建筑群隨著城市化發展不斷涌現,建筑施工的深基坑支護技術也獲得快速發展,設置深基坑支的目的為對地質結構強化加固,并對施工過程和周圍建筑及環境形成保護。大城市中建筑業發展過快,且基坑和其他建筑間距很小,不僅給施工增加了技術難度,也延長了施工工期,增加了施工費用,傳統深基坑支護設計無法滿足現代工程的技術要求,甚至引發深基坑事故,因此,對于所有建筑工程參與者,必須重視深基坑設計中和施工中存在問題,不斷積累經驗,積極采用新技術、新結構尋找合理解決方案[2]。
新的建筑工程需要開挖相應的巖石基坑,但是建設、施工等部門對巖石基坑不重視,加之經驗不足,產生人身傷亡和經濟損失的問題時有發生,據統計基坑工程的事故率高達1/4,在軟土環境和其他特殊工程地質條件的基坑工程,事故率甚至高達1/3,由此可見基坑支護工作的重要性,其問題主要表現在以下幾方面:
現有基坑支護力學計算方法采用極限平衡理論為,但土壓力分析計算忽視了開挖卸荷帶來的應力變化和土壓力非線性變化、巖土時空效應和坑壁移動后土壓力大小和方向的改變等因素,因此在施工過程中發現,部分支護結構雖然滿足設計要求,但支護工程個別受力點出現破壞的現象也較為普遍,同時極限平衡理論是基于靜態的計算,基坑支護本身受力在施工隨著施工過程不斷變化,尤其是環境變化較大時,傳統支護結構計算方法不適應實際施工過程的設計問題也比較突出。
工程分包問題一直是困擾工程管理的難題,在利益和工期壓力面前,總承包單位或者業主將基坑支護施工分包給專業公司或者施工單位,但是分包后,單位管理易出現管理和監督難的問題,且不能很好控制工程質量,加大了基坑支護事故的發生概率。
基坑支護施工作業環境較為惡劣,機械化程度偏低,施工人員個人素養、工作經驗等參差不齊,尤其老齡化社會的來臨,年輕人不愿意參與到比較辛苦的工作中,施工人員年齡偏大問題也比較普遍,施工單位只能拼湊作業人員來擔任這種基礎性、細致化、專業性工作,不僅影響施工進度,對保證工程質量也是一種不穩定因素。
雖然基坑支護在項目中積累了較多經驗,工程計算也取得不錯成績,但是基坑支護工程受到影響因素較多,設計時綜合考慮施工過程和地理環境的流變、時間、空間等因素影響,精確計算基坑支護結構受力過程,合理設計并優化基坑結構,同時設計者必須改變固有設計思路,引入現代建筑設計方法,引用數據監測采集系統,時刻接受基坑受力的動態變化信息,將基坑設計和施工過程緊密結合。
最近兩年建筑市場需求擴張過快,部分業主為了保證建筑工期想要提前開工,對地下巖土工程部分先行進行招標,這就造成了中標單位提前進行基坑支護施工,但是基坑支護的設計和施工與上層結構緊密關聯,造成設計結構不合理,也有建筑總承包不具備巖土工程設計資質,中標后只能進行轉包,直接給施工過程埋下安全隱患。因此項目招標時必須強化招標資質,將不具備施工能力的單位排除,同時嚴控把控轉包行為,將分包的工程納入總體項目的管理和質量控制體系中。
基坑支護是一個基礎性、專業性很強的工作,尤其是隨著建筑高度增加技術難度也相應增加,因此必須對設計人員、施工人員和監理人員進行專業的培訓,以適應自身能力的缺失和不足。建筑公司制定長期培訓計劃,并創造條件讓團隊每一名成員優化接受在職教育,并積極進行和同行業技術高手進行探討,互相學習經驗,交流心得,對自身不足進行查漏補缺,提高自身素質和認識水平。
設計者確定深基坑支護結構前,必須對基坑周巖土進行勘測,并對土層進行取樣分析,確定土體物理力學指數,為深基坑支護結構提供詳細設計依據。土體取樣時位于基坑施工影響區域2-3倍范圍內,當地質構造復雜時,嚴格按照要求國家標準勘探取樣,采用必要措施保證取樣可以代表巖土地質實際情況,防止出現導致支護結構設計與施工地質偏差大的問題。
在建筑業高速發展的背景下,巖土工程基坑支護必須克服施工過程存在基坑支護設計結構不合理、工程管理混亂、施工隊伍專業性差的問題,做好前期工程勘察工作,強化基坑設計和施工現場結合,科學進行工程項目管理,積極進行專業隊伍建設,保證建筑工程的穩定發展。