基坑工程与地下工程安全及环境影响控制

2020-11-26黄佛盛卓乔森黄佛保

商品与质量 2020年11期

黄佛盛卓乔森黄佛保

中铁隧道局集团建设有限公司广东广州 510000

随着高层建筑的快速发展，基坑工程发挥出重要作用，深基坑的安全与质量直接影响到高层建筑的可靠性与稳定性。为保证深基坑工程的建设质量，需要对施工技术进行安全管理，确保工程的整体施工质量。

1 项目概况

项目地处广州市南沙区明珠湾起步区，紧邻蕉门水道，南侧为城市干道海滨路，东临城市主干道工业四路，西侧、北侧为城市次干道。项目建设用地16505平方米，计容建筑面积66020平方米，建筑总面积约99339平方米，建筑高度111米，建筑物最大单跨跨度约40米。项目功能包含企业总部办公、酒店接待、国际会议中心、隧道博物管、配套商业、地下车库、物管服务等。

项目设置3层地下室，局部一层地下室，3层地下室基坑深度约12.0m-15m之间。根据勘察报告，场地内均有分布具高压缩性和易触变失稳特性的流塑状淤泥、淤泥质粉质黏土，平均厚度-17.0m，基坑开挖前已经全部采用搅拌桩进行地基处理加固。基坑安全等级为一级[1]。

本场地属珠三角洲海陆交互沉积地貌单元，地势平坦、开阔，原始地貌经后期人工堆填，平整后成建筑用地，场地原为广东粤群混凝土公司厂区，后经拆除，场地标高为-1.08m（ZK9）至-2.65m（ZK31），相对高差为1.57m。

根据勘察报告根据地勘报告地层统计表：0-4.45米为杂填土，4.45-17.6米为淤泥，17.6-19.8米为粉质黏土，19.8-23米为粉砂层，23-27米为淤泥质粉质黏土，27-30米为中砂层。

勘察期间测得地下水位埋深为0.10-1.60m之间，水位标高-2.15至-3.36m，根据钻探地层资料分析，场地内地下水主要有上层滞水、孔隙潜水、基岩裂隙水三种类型。

场区河涌发育，补给来源充足以潜水为主，赋存在第四系松散的砂层中，含水量较大，渗透性强，深部存在微承压水，地表填土不稳定存在短暂和间歇性的上层滞水，少量贫乏。总体上，本场地以强透水性地层为主。场区地下水位受降雨影响明显，施工期间应注意观测地下水因降雨影响产生的动态变化。场区水位年变化幅度±1.50m，判断本建筑场地的环境。

2 基坑及地下工程施工技术分析

2.1 水泥土挡墙与基地加固形式

深基坑工程建设时应用到非常多的专业技术，如土钉墙技术、锚杆支护、钢板桩支护、水泥土挡墙、基地加固等。其中水泥土挡墙与基地加固技术方案，由于施工成本可控，施工工艺简单，因此在工程施工中得到广泛应用。

在基地加固技术与水泥土挡墙技术的开展下，可以避免深基坑周边的边坡出现滑动危害，提高基坑边坡的稳定性，同时为基坑提供了很好的抗隆起性能，保证深基坑的施工安全与质量。通过对基地加固与水泥土挡墙技术的综合应用效果分析可知，在具体施工过程中会对周边环境造成一定影响，如基地加固技术应用时，因为该技术的应用周期长，需要施工人员保持全身心的投入，时刻管控施工质量与安全。

在深基坑技术选择应用时，不能单一的选择某一种技术方案，应当基于建筑物设计开发的要求，选择多种技术组合方案。通过不同施工技术的结合，可以实现优势互补充分发挥出深基坑技术施工安全，提高深基坑工程建设的可靠性与安全性[2]。

2.2 悬壁桩支护形式

悬臂桩施工技术应用范围有一定局限，深基坑项目需要远离居民区，且周边没有大型建筑物，同时深基坑不存在较大变形，且深基坑的施工深度较大。该种工程条件下，则可以开展悬臂桩支护技术。

在该支护技术应用之前，必须对其进行科学合理评估，主要是因为该支护技术的施工周期较长，且施工技术造价较高，为保证深基坑工程建设的整体安全性与经济性，应当对悬臂桩支护技术方案进行综合考量。

3 基坑安全管理措施

3.1 提前做好安全调查

深基坑前施工前，存在着很大的不可预知性和不确定性，因此，在施工过程前，应了解建筑场地及周边、地下情况，做好预防措施，避免造成安全事故。施工前应首先熟悉本工程的地质勘察报告，根据不同土层的物理性能和地下水位情况，采取相应的支护、降水措施；调查分析基坑周边环境，采取相应措施保护原有建筑物；调查基坑周边的地下管线，地下设施，制订保护措施。

3.2 编制深基坑施工方案

在施工前编制深基坑施工方案，用于指导施工，保证深基坑工程按施工按工艺流程、工序顺利完成。根据设计方案，编制会会对性强，全面、合理的施工方案，经公司技术负责人和项目总监理工程师批准，并经专家论证通过后方可组织实施。深基坑施工方案应当包括下列内容：施工部署，人、机、料组织保障，具体施工方法，土方的开挖及运输方案，地面堆载、降水措施，相邻设施的保护措施，监控措施，应急措施等。在施工过程中，严格按照已审批的方案进行施工，如果实施条件发生变化，则应重新编制方案重新审批。

3.3 提升安全意识

由于施工安全教育，安全交底不到位，管理人员及作业人员安全意识淡薄，安全管理松散，容易出现安全事故。施工前，应当向现场管理人员及作业人员进行安全技术交底，三级安全教育及班前安全教育，强化安全意识、安全技术水平及应变能力，消除麻痹大意思想和侥幸心理，严格按照操作规程、规章办事，一丝不苟，才能时时、处处、事事的保证安全。

3.4 落实安全措施

即使施工方案再好，技术再先进，如果未能很好的落实施工现场安全措施，也只能是纸上谈兵。施工现场的管理是做好施工安全工作的重点。以创建安全生产的标准基地为重点，全面的贯彻关于安全生产的各项规章制度和条例条规，将安全工作放在首位，规范施工，严格管理，不断地去提高安全管理的水平。

3.5 基坑与周边建筑物监测

具体监测包括：围护墙顶部横、纵向位移；各层支撑挠度、水平位移、轴力；周边建筑沉降量；坑外水位变化量以及地下管线沉降等。

在地铁监测上，主要进行线路沉降、裂缝、变形缝、渗漏、道床变形等问题的监测。

3.6 现场垂直运输及平行运输交通管理方案

以现场施工道路实际情况为基础，结合建筑栈桥布置、基坑结构、支撑设计以及工程图纸，确定垂直运输方案，经详细分析，该工程用8台塔吊进行垂直运输工作。塔吊是通过混凝土承台、钢格构柱及钻孔灌注桩作基础入坑布置，基坑每层土开挖环节，为保证塔吊的稳定性，其钢格构柱均通过剪刀撑的形式进行焊接，保证钢格构柱处于有支撑状态。在大圆环支撑内设置塔吊，同时，为防止车辆碰撞，在其周边放置了警示标识与防护栏杆。

为对建筑做到良好保护，在地下工程施工的整个过程中，东侧道路不过重载车辆，并且现场车辆速度不能超过5km/h。

该工程中，南北向栈道为施工机械的关键施工通道，实行人车分流，同时对于中心施工机械，设置专用车道，以此确保施工安全性。在栈道入口处，有指挥员实施管理，对通行人员进行严格控制，对司机进行安全交底，车辆进场时，要避开敏感路线，按规定路线行驶。

3.7 制订基坑阶段施工应急方案

在进行基坑施工时，若施工控制不当，很有可能发生较大的险情，因此，应做好应急预案工作，对围护结构变形、管线变形、渗水以及坍塌等险情，事先制定出解决方案，并定期进行演练，确保在不良情况发生时，及时处理确保基坑工程顺利、安全。

4 基坑及地下工程绿色施工管理

建筑施工过程应避免光污染对作业人员及周边环境的影响，应对夜间照明、焊接作业采用遮光措施。焊接作业应设置遮光罩，减少弧度光外泄，焊接人员应有有效的防护措施；夜间施工照明时，应对照明光源加装聚光罩，使光线照射在施工部位，避免光源散射影响周边环境。

施工现场的废气主要包括机械设备废气、电焊废气、汽车尾气、生活燃料废气等。施工现场应禁止燃烧废弃物，禁止使用有烟煤的高污染燃料，禁止使用高污染的施工设备，对进出场车辆和施工机械设备检查是否绿色环保。

水污染是指应某种物质的介入，导致水体化学、物理、或者放射性等方面特性的改变，造成水质恶化，危害人体健康或者破坏生态环境。施工现场应对污水进行排放检测，检测达标后才可排放。施工现场应设置污水沉淀池，现场污水应采用三级沉淀处理方式，集水池、沉沙池、清水池三个蓄水池之间用水管相互连通，污水经过三级沉降处理后进行回收再利用或者排放。施工现场的厨房应设置隔油池，隔油池应设置在厨房等油污污水的下水口处，并定期清理[3]。