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南京某住宅楼深基坑开挖安全监测分析

南京某住宅楼深基坑开挖安全监测分析

施胜挺1 顾小锋2

(1江苏商贸职业学院南通 226000 2南通市水利勘测设计研究院有限公司南通 226000)

中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号1007-6344(2017)05-0267-02

摘要:通过对南京某住宅楼深基坑从基坑顶部水平位移、周边道路管线沉降、周边建筑物沉降、基坑外水位变化等进行监测,监测结果表明:基坑顶部水平位移仅一个部位超过报警值;由于基坑所处位置地质条件较差,基坑开挖深度较深,对周边建筑物及道路管线的变形影响较大;深层位移、支撑轴力变化均在允许范围内,从整体上来看,基坑是稳定的。

关键词:深基坑监测;水平位移;沉降变化

1 工程概况

某住宅楼基坑开挖深度约14.5米,三层地下室,支护形式采用三轴深搅桩止

水,钻孔灌注桩挡土加三层钢筋混凝土内支撑。基坑侧壁安全等级为一级。基坑

开挖涉及土层为填土层、粉砂夹粉土层以及粉土层,底板标高位于粉土层中。场

地地形较平坦,对本工程有影响的地下水类型为孔隙潜水,埋深1.01~1.95米,水

量丰富,易造成管涌、流砂工程事故。基坑东侧为一栋3层、一栋2层浅基础低

层房屋,距基坑约5米,一栋桩基础建筑距基坑约10米;基坑南侧为马台街,道

路中心距基坑约12米;基坑西侧为新模范马路,道路中心距基坑约25米;基坑

北侧为一栋6层桩基础居民楼,距基坑边约10米。道路上管线众多,基坑周边环

境复杂。

2 监测内容、方法及监测点布置

根据建筑基坑支护技术规程、建筑基坑工程监测技术规范,监测的主要内容包括:(1)支护桩顶圈梁水平位移监测(D1-D16);(2)道路(管线)沉降(R1-R17);(3)周边建筑物沉降监测(H1-H21)(4)支撑立柱沉/隆观测(LZ1-LZ7);(5)坑外地下水位的监测(SW1-SW12);(6)支护结构深层位移监测(CX1-CX8);(7)支撑轴力的监测(ZC1-1-ZC3-8)。监测点布置见图1。

本工程水平位移监测方法采用小角度法,使用全钻仪以及配套棱镜组等进行观测;沉降监测(周边建筑物沉降、道路管线沉降、立柱沉/隆)采用二等水准测量,在基坑周围选埋4个测量基准点,与沉降观测点、工作基点构成沉降监测网,在第一次施测结束后每两个月进行一次复测,工作基点的复测周期为每月一次;深层水平位移(测斜)监测采用测斜仪进行观测;支撑轴力监测采用合适量程的

3 监测工况及频率

监测工作贯穿基坑土方开挖到地下室侧壁回填的全过程。现场监测于2011年11月11日开始布设监测点并逐步完成初测,至2014年07月01日进行最后一次监测,历时963天。基坑监测进程:2011年11月11日~2013年03月05日基坑开挖表层土至第一层支撑浇注完毕阶段;2013年03月05日~2013年04月22日基坑开挖第一层支撑以下土方至第二层支撑浇筑完毕;2013年04月22日~2013年07月30日基坑开挖第二层支撑以下土方至第三层支撑浇筑完毕;2013年07月30日~2013年12月07日基坑地板施工;2013年12月07日~2013年12月26日基坑第三层支撑拆除完毕;2013年12月26日~2014年02月20日基坑第二层支撑拆除完毕;2014年02月20日~2014年05月07日基坑第一层支撑拆除完毕;2014年05月07日~2014年07月01日施工至正负零及上部结构施工。由于文章篇幅限制,笔者仅选取若干代表性监测点变化情况加以分析。

4 监测结果分析

4.1 桩顶水平位移变形分析

图2为部分代表性监测点桩顶水平位移随时间变化曲线。本次监测中,基坑水平位移监测点D14的累计水平位移量最大,其累计位移量为35.1mm,略超过报警值(35mm),该点位于基坑南侧,两栋浅基础建筑物旁,其余各点变化均小于D14,支护结构总体基本有效的抑制了周边土体的变形。在土方开挖期间,由于表层土方开挖,土压力释放较快,水平位移变化量随基坑开挖深度的加深而逐步加大,水平位移曲线呈连续上升的趋势,水平位移累计变化量持续增加,变化最大点D10累计值达到21.7mm,变化速率平均0.16mm/d;在底板浇筑完成后,位移曲线逐步收敛,这个时期基坑水平位移逐步减小,这说明垫层和底板的浇筑对抑制水平位移的发展起到了重要的作用,变化速率稳定在0.02mm/d;在支撑拆除阶段,应力突然释放,位移量有突变的趋势,变化量逐步增加,变化速率达到0.5mm/d。支撑拆除后几天的监测数据曲线趋于平稳,说明基坑已处于稳定状态。

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图2 水平位移随时间变化曲线

4.2沉降变形分析

沉降变形监测包括基坑周边道路沉降监测以及周边建筑物沉降监测。图3为部分基坑周边道路沉降随时间变化曲线,其中,道路沉降观测点R15的累计沉降量最大,其值为28.6mm,未超过报警值(30mm),此点位于基坑西南角上。主要原因是由于基坑开挖初期进行大面积强降水,坑外水位下降变化较大,导致道路沉降点下沉速率加快,基坑外水土平衡后,道路沉降速率有了明显的减缓,最终整个基坑施工期间未对周边道路造成大影响。基坑南侧三层建筑沉降观测点H27的累计沉降量最大,其值为64.4mm,此栋建筑其他沉降观测点变化同样较大,分别为H29(60.5mm)、H31(53.5mm)、H28(54.5mm)。这主要是由于建筑物距离基坑较近,且为浅基础,随着表层土方开挖并不断加深,周边土体固结沉降,导致地表下沉,建筑物受到影响,但随着后期底板浇筑完毕后,周边建筑物沉降趋势也趋于稳定。虽然此栋建筑沉降较大,但其最大差异沉降量H27-H28为1.03‰,低于报警值1.6‰。

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4.3 深层位移变形分析

图4表示了在不同工况下基坑CX06监测点的测斜曲线,该点位于基坑南侧中部位置。由图可知,随着基坑的开挖,水平位移的最大值逐渐下移,深层位移观测点最大值出现在CX06测点7m深度处其值为44.6mm,未超过报警值(50mm)。曲线在工程开展期间呈“鼓肚型”特点,结构回筑期间受拆撑影响较大,距顶端0~5m范围内位移增大,累计值最终呈现上大下小的状态。分析数据得知,该基坑在施工过程中深层位移受拆撑影响最大,其他期间属于正常范围。

4.4 支撑轴力分析

各支撑在土方开挖阶段受力值整体持续增加,当底板浇筑完毕后轴力有所平缓甚至下降,底板的浇筑能有效地减小支撑受力。图5表示了三层支撑轴力最大值的变化情况,如图所示,一层混凝土支撑轴力最大值发生在基坑阳角的ZC1-7测点,其值为4345.0kN,未超过报警值(4500kN);二层混凝土支撑轴力最大值发生在东北角的ZC2-5测点,其值为6192.3kN,低于报警值(10352 kN);三层混凝土

(下转第269页)

浅谈爆破施工安全管理

岑森裕

(雅化集团三台有限公司)

中图分类号:TU714 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2017)05-0269-01

摘要:爆破施工作为当前建设和发展中较为常见的一种施工技术,伴随着高风险性,这就对爆破施工的安全管理提出了更高的要求,无论是施工前、施工过程中还是爆破器材等都要做好安全管理工作,建立完善、健全的安全管理机制和管理制定,只有这样才能有效的确保爆破施工的安全,避免施工过程中出现的安全隐患造成人力、物力、财力的损失。

关键词:爆破施工;安全管理;风险性

引言

爆破施工的高风险性决定了其发展过程中对风险和安全隐患管理的高标准性、高要求性,特别是在当前现代化建设中,爆破施工被广泛的应用,一旦发现安全管理不当现象,可能直接威胁到施工场所人员生命,造成不可估量的损失。因此,强调对爆破施工安全管理对于爆破施工而言具有其重要性和必要性,基于此,下面就对爆破施工安全管理几个方面进行具体的分析和说明,希望对提高爆破施工的安全性提供一点帮助。

一、基于施工前爆破施工的安全管理

施工前的安全管理是保障爆破施工安全进行的基本前提,首先,对施工的周围、施工范围、爆体的结构、性质等等各个方面都要有个明确而清晰的认识和了解,及时的做好施工准备,针对施工过程中可能存在的一些安全隐患也要做好适当的保护措施,提高对安全隐患的预见性,尽可能的避免施工过程中的事故。同时编制爆破设计书,按照国家爆破安全法规和地方法规进行具体的爆破操作,对爆破项目的安全等级进行评估,做好安全评估过程,进一步保障施工过程中的安全性。除此之外,还需要加强对工程人员安全意识的重视度,加强培训,提高对安全管理的宣传工作,将安全生产作为第一生产力至始至终贯彻在施工过程,提高施工的可靠性和安全性。

二、基于施工过程中的爆破施工的安全管理

在施工过程中,具体的贯彻和落实安全管理意识,做好施工前的基本准备工作和安全管理工作,一方面,是为了降低施工过程中的风险系数,为施工过程中的安全性打下基础。另一方面正确的、科学的对施工项目进行衡量和评估,对施工项目的结构、构造和基本情况进行深入的了解,便于及时的制定施工计划和采取有效的防范措施,进一步的降低施工过程中的风险性,促进施工项目安全性的开展。基于施工过程中的安全管理基本可以分为下面的几种:

首先,要确保施工过程中的规范性。爆破施工作为一种高风险的施工项目,在施工的过程中受各类环境因素的影响和制约,导致意外事故的发生,面对这种情况,相关人员在工作过程中要明确的按照标准和要求进行规范性的操作,不能凭借自我意识或者自身经验,片面的主观操作,要结合实际,加强对施工现场的监督和管理,制定一系列的安全管理措施,及时的发现施工过程中存在的一些安全隐患,并采取有效的措施进行处理,尽可能的将风险扼杀在摇篮,保障施工过程中的安全性。

其次,加强爆破安全警戒。加强爆破安全警戒实质是做好爆破前的准备工作,在装药时禁止闲杂人进入,并且对施工现场,爆破区域都要做好警示工作,在爆破前,对居住于爆破区域周围的居民要提前通知,让居民代表与地震效应测试人员一起进行测振工作,消除居民疑虑,监督测振的真实性,避免给居民造成恐慌的同时减少了一些不必要的麻烦,使爆破施工能顺利进行。

再次,做好爆后检查和经验总结。加强对爆破施工后的安全管理,从爆破效果、有无爆燃、有无残药等方面加强检查,及时的做好总结工作,一方面是为了下次工作的开展提供科学的依据,为进一步提高爆破施工的科学性。另一方面也能及时的发现爆破施工后存在的一些安全隐患,并及时的采取措施进行管理,当一切就绪、安全以后,才代表整个爆破施工已经安全完成。

最后,建立健全、完善的安全监理制度。安全监理制度是保障施工安全的一个重要的督促机制,建立健全、完善的安全监理制度,明确爆破施工过程中的一些责任制,强调对施工过程中各个环节、各个方面的的监理,避免因为人为造作事物造成的安全风险。1.督促施工单位结合施工区域的具体情况,制定科学、合理的施工策略的施工计划,采用哪种爆破手段和方法等,都需要按照标准和要求进行操作。2.对施工过程中可能存在的一些安全隐患,如:爆破飞石、滚石等等都要严格的监督做好安全警戒工作。3.对爆破体结构、构造等进行全面的分析,对施工周边环境和现场进行勘察,对爆破参数和炸药单耗进行合理的分配,保障整个爆破施工的科学性、合理性。4.在装药前,对炮孔的布置、数量、深度、孔网等各个方面都要进行严格的检查,确定基本属性都合格以后才能实现装药。5.施工前,对于施工周围保护物的震动要求进行测试,对震动的衰减规律和衰减公式都要进一步的确定,保障爆破的安全性和合理性。当然,总体而言,强调对爆破施工过程中的安全管理除了上述中的施工环节中各个方面的管理以外,还需要综合考虑爆破产生的公害,对周围环境造成的一些危害,加强对重点保护建筑的现场保护力度,做好周全的防范措施,避免爆破施工对他人或其它的建筑物造成危害。

三、爆破器材的安全管理

爆破器材的安全管理是爆破施工安全进行的外在条件,在器材的安全管理上,需要从器材的购买、运输、使用、退库等方面加强安全管理。

首先,在爆破器材的购买方面,要严格的按照标准和要求,在器材的数量和质量上都要做好报备工作,由相关负责人进行统一监督和管理,并且还需要上报给施工单位所在地公安局治安进行审批,只有在审批合格后才能进行购买。

其次,在爆破器材的运输方面。爆破材料作为一种特殊的材料,如果不合理的利用和严格的管理,很可能威胁的社会的安全和稳定。基于此,爆破材料的运输都是市政工程进行统一的配送的,一方面有效的保障了运输的安全性,降低了运输过程中存在的安全风险。另一方面,为施工单位提供了更多的方便,节约施工单位装药时间,进一步的提升了装药过程的规范性。

再次,在爆破器材的使用方面。在数量上进行清点,确保爆破器材数量的准确性。根据设计要求和相关的《民爆器材配送单》清点数量,做好记录工作,定期的进行检查、核对、记录。

最后,在爆破器材的退货方面。爆破器材本身的就具备了一定的危险性质,在当天使用后,对没有用完的爆破物品要及时的退还给炸药库,对爆炸物品及时的进行妥善的管理,避免因为多余爆炸器材过多的停留施工工地造成一些意外的发生。

总之,对于爆破施工的安全管理涉及到爆破施工的各个方面,在具体的操作过程中,要遵循一定的原则和要求,明确的按照管理制度和监理制定进行督促,要做到从严管理、依法监督、方便生产,安全第一。制定明确的责任分工制,强调对相关人员责任意识的培养和综合素质水平的提升,提高对自身岗位的重视度,将安全管理、安全生产具体的贯彻和落实到各个环节中,提升对风险性的预见性和主动性,尽可能的控制风险,促进爆破施工安全的进行,避免事故的发生。

参考文献

[1]张万营.浅谈爆破施工过程安全管理[J].山西建筑,2009.

[2]马华祥,张宪堂,王洪立,胡冠英.试论爆破施工安全管理体系的建立[J].煤矿爆破,2006.

[3]于亚伦.工程爆破理论与技术[M].北京:冶金工业出版社,2004.

(上接第267页)

支撑轴力最大值发生在西北角的ZC3-1测点,其值为3967.7kN,低于报警值(5756 kN)。说明整个支护结构是稳定的。

2

211

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4.5 立柱沉隆变形分析

基坑内土方开挖导致土层隆起变形,坑底隆起变形导致立柱桩上浮,而竖向荷载会引起立柱桩的下沉。本工程中各沉/隆曲线在土方开挖过程中变化不大,立柱沉/隆最大点为LZ2,其下沉值为9.5mm,远低于报警值(12.0mm),基坑施工过程中立柱桩比较稳定。

4.6 基坑外地下水位变化分析

大最大变化速率达到40mm/d,之后在工程进行过程中,坑外水位随着坑内降水强

度的变化而上下起伏。总体而言,除基坑南侧SW11、SW12受回灌影响外,基坑土方开挖对坑外地下水位影响较小,变化量处于报警值以内。

5 主要结论

通过对各个监测点数据的分析,可以得到以下结论: (1)水平位移除监测点D14的累计水平位移量较大外,其他点均小预警报值,支护结构总体基本有效的抑制了周边土体的变形。

(2)由于基坑所处位置地质条件较差,基坑开挖深度较深,对周边建筑物及道路管线的变形影响较大,但基坑底板浇筑后周边建筑物及周边道路沉降速率均有所减小,说明底板的浇筑对基坑变形能起到很好的抑制作用。

参考文献

[1] 中华人民共和国行业标准. JGJ 120-2012建筑基坑支护技术规程[S]. 北京: 中国建筑工业出版社. 2012.

[2] 中华人民共和国国家标准. GB 50497-2009 建筑基坑工程监测技术规范[S]. 北京: 中国计划出版社. 2009.

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