工程监理在复杂地质条件下深基坑施工中的安全控制
陈荣林
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引言
在城市建设中,为满足建筑功能和空间利用的需求,深基坑工程成为了常见的基础工程形式。然而,当深基坑施工面临复杂地质条件时,如软土地层、砂卵石地层、岩溶地层等,施工过程中的安全风险显著增加。这些复杂地质条件可能导致基坑边坡失稳、涌水涌砂、地面沉降等事故,不仅会影响工程进度和质量,还可能对周边环境和人员安全造成严重威胁。工程监理作为保障工程质量和安全的重要角色,在复杂地质条件下深基坑施工的安全控制中发挥着不可或缺的作用。
一、复杂地质条件对深基坑施工的挑战
(一)软土地层
软土地层具有含水量高、压缩性大、强度低、透水性差等特点。在深基坑施工中,软土地层容易导致基坑边坡产生较大的位移和沉降,支护结构的受力也会变得复杂。如果支护设计不合理或施工过程控制不当,极易引发基坑边坡失稳事故,造成周边建筑物和地下管线的损坏。
(二)砂卵石地层
砂卵石地层颗粒间粘结力小,透水性强。在深基坑开挖过程中,容易出现涌水涌砂现象,导致基坑内土体流失,进而影响基坑的稳定性。同时,砂卵石地层的开挖难度较大,对施工设备和施工工艺要求较高。
(三)岩溶地层
岩溶地层存在溶洞、溶蚀裂隙等不良地质现象。在深基坑施工时,可能会遇到突然的塌陷、涌水等问题。如果在施工前没有准确查明岩溶的分布情况,施工过程中一旦遭遇岩溶空洞,可能会导致基坑支护结构失效,引发严重的安全事故。
二、工程监理在深基坑施工安全控制中的重要性
(一)保障施工安全
工程监理依据国家相关的安全法规、标准和规范,如《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)等,对深基坑施工过程进行全方位、全过程的监督。在施工前,监理工程师对施工单位提交的施工方案进行细致审查。 针对复杂地质条件,重点审查方案中对软土地层的加固措施是否合理,如是否采用了合适的地基处理方法(如深层搅拌桩、高压喷射注浆等);对于砂卵石地层,审查降水方案是否可行,涌水涌砂的应急预案是否完善;对于岩溶地层,审查是否有详细的地质勘察补充计划,以及针对溶洞、溶蚀裂隙的处理措施是否得当。
在施工过程中,监理工程师通过日常巡查、旁站监理等方式,及时发现施工中的安全隐患。如发现施工人员未按照规范进行支护结构施工,或者施工设备存在安全故障等问题,立即要求施工单位整改。对于特殊地质情况的处理措施,监理工程师进行严格监督,确保处理过程符合设计要求和施工规范。例如,在处理岩溶溶洞时,监督施工单位按照设计方案进行填充、加固,保证施工质量,从而有效降低施工安全风险,保障施工人员的生命安全。
(二)保证工程质量
安全与工程质量紧密相连,安全的施工环境是保证工程质量的基础。 工程监理在深基坑施工安全控制的同时,对工程质量进行严格把关。 在 的成孔质量、钢筋笼的制作和安装、混凝土的浇筑等环节进行监督检 一般不超过 0.5%⟩ ),桩径是否符合设计要求(允许偏差为 符合设计和规范规定。对于土方开挖,监督施工单位按照设计的分层厚度 禁超挖和欠挖。每层开挖厚度一般控制在3-5m,防止因开挖不当导致土体应力突变,影响基坑稳定性和支护结构的受力。
通过对施工过程的质量控制,确保深基坑的支护结构、土方开挖等符合设计标准,为后续的主体工程施工提供坚实可靠的基础。如果深基坑施工质量不达标,后续主体工程施工过程中可能会出现基础不均匀沉降、结构开裂等问题,严重影响建筑物的使用寿命和安全性。
(三)协调各方关系
深基坑施工涉及多个参与主体,各主体在施工过程中承担不同的职责。建设单位负责项目的整体规划和资金投入;施工单位负责具体的施工操作;设计单位负责提供施工图纸和技术指导;勘察单位负责提供地质勘察资料。工程监理作为中立的第三方,在各主体之间发挥着协调作用。
在复杂地质条件下,各方的密切配合尤为重要。例如,当勘察单位提供的地质勘察资料与实际施工情况存在差异时,监理工程师及时组织建设单位、勘察单位、 进行沟通协调。勘察单位重新进行补充勘察,提供准确的地质数据;设计单位根 计进行调整;施工单位按照调整后的方案进行施工。在施工过程中,若施工单位发现设计方案存 理之处,监理工程师协调设计单位进行现场勘查,共同商讨解决方案。通过监理工程师的协调,及时解决施工过程中出现的问题和矛盾,保证施工顺利进行,确保深基坑施工的安全和质量。
三、工程监理在复杂地质条件下深基坑施工安全控制的工作内容
(一)施工前的安全控制
1.审查施工方案
监理工程师应仔细审查施工单位提交的深基坑施工方案,包括基坑支护设计方案、土方开挖方案、降水方案等。重点审查方案是否充分考虑了复杂地质条件的影响,施工工艺是否合理,安全措施是否完善。对于存在安全隐患或不合理的地方,应要求施工单位进行修改和完善。
2.地质勘察资料复核
监理工程师要对地质勘察资料进行复核,确保勘察资料的准确性和完整性。对于复杂地质条件下的关键地质参数,如土层的物理力学性质、地下水位等,要进行详细的分析和验证。如果发现勘察资料与实际情况不符,应及时要求勘察单位进行补充勘察。
3.施工人员资质审查
对参与深基坑施工的管理人员和作业人员的资质进行审查,确保其具备相应的专业知识和技能。特别是特种作业人员,如塔吊司机、电焊工等,必须持有有效的特种作业操作证书。
(二)施工过程中的安全控制
1.基坑支护施工监督
在基坑支护施工过程中,监理工程师要对支护结构的施工质量进行严格监督。检查支护桩的垂直度、桩径、桩长是否符合设计要求,锚杆、锚索的安装位置和锚固力是否达标,支护结构的混凝土浇筑质量是否合格等。同时,要注意观察支护结构在施工过程中的变形情况, 旦发现异常,应立即要求施工单位停止施工,采取相应的处理措施。
2.土方开挖监督
土方开挖应按照施工方案进行,分层分段开挖,严禁超挖。监理工程师要监督施工单位控制好开挖速度和开挖顺序,避免因开挖不当导致基坑边坡失稳。在开挖过程中,要及时对基坑边坡进行修整和防护,设置有效的排水设施,防止雨水浸泡基坑。
3.降水与排水监督
对于地下水位较高的复杂地质条件,降水和排水是深基坑施工安全的重要保障。监理工程师要监督施工单位合理设置降水井和排水系统,确保降水效果满足施工要求。同时,要定期对降水井的水位和出水量进行监测,防止因降水过度导致周边地面沉降。
4.周边环境监测
深基坑施工对周边环境的影响较大,监理工程师要督促施工单位对周边建筑物、地下管线等进行监测。监测内容包括建筑物的沉降、倾斜、裂缝,地下管线的位移、变形等。根据监测数据及时分析评估施工对周边环境的影响,一旦发现异常,应及时采取相应的保护措施。
(三)施工后的安全控制
1.基坑验收
深基坑施工完成后,监理工程师要组织相关单位进行基坑验收。验收内容包括基坑的尺寸、支护结构的质量、周边环境的状况等。只有验收合格后,才能进行后续的主体工程施工。
2.资料整理与归档
监理工程师要对深基坑施工过程中的安全监理资料进行整理和归档,包括施工方案审查记录、施工过程监督记录、监测报告等。这些资料不仅是工程质量和安全的重要见证,也是后续工程维护和管理的重要依据。四、工程监理在复杂地质条件下深基坑施工安全控制的方法
(一)巡视检查
监理工程师应定期对施工现场进行巡视检查,及时发现施工中的安全隐患和违规行为。巡视检查的内容包括施工人员的操作是否规范、施工设备是否正常运行、安全防护设施是否到位等。对于发现的问题,要及时要求施工单位进行整改。
(二)平行检验
监理工程师利用一定的检查或检测手段,在施工单位自检的基础上,按照一定的比例独立进行检查或检测。例如,对支护结构的混凝土强度进行抽样检测,对锚杆的锚固力进行现场拉拔试验等。通过平行检验,能够确保施工质量和安全符合要求。
(三)旁站监理
对于深基坑施工中的关键部位和关键工序,如基坑支护桩的浇筑、土方开挖的关键阶段等,监理工程师要进行旁站监理。旁站监理过程中,要对施工过程进行全程监督,确保施工符合设计要求和施工规范。
(四)信息化管理
利用信息化技术对深基坑施工进行管理,建立安全监测信息管理系统。通过该系统实时收集和分析监测数据,及时掌握基坑的变形情况和周边环境的变化。一旦监测数据超出预警值,系统能够及时发出警报,以便监理工程师和施工单位采取相应的措施。
结论
在复杂地质条件下的深基坑施工中,工程监理的安全控制工作至关重要。通过施工前的严格审查、施工过程中的全面监督和施工后的规范验收,运用科学合理的安全控制方法,能够有效降低施工安全风险,确保深基坑施工的安全和质量。同时,工程监理还应不断总结经验,提高自身的专业素质和管理水平,以更好地应对复杂地质条件下深基坑施工带来的挑战。未来,随着技术的不断进步,工程监理在深基坑施工安全控制中应进一步探索和应用新的技术和方法,为城市建设的安全和发展提供更有力的保障。
参考文献
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