時(shí)間:2022-11-23 04:13:46
引言:易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實(shí)踐,為您精心挑選了九篇地下工程施工總結(jié)范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容,可隨時(shí)聯(lián)系我們的客服老師。
關(guān)鍵詞:地下室防水施工技術(shù)總結(jié)
中圖分類號(hào):TU57文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1防水工程概況
1.1工程概況
本商務(wù)樓工程地上面積為25003.74平方米,地下建筑面積11679.6平方米,結(jié)構(gòu)形式為主樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu),裙房及車庫為框架結(jié)構(gòu),地下2層,地上21層,其中地下二層為地下車庫,一層至四層為公共商業(yè)部分,五層至二十一層為單間商業(yè)。防水施工分為底板防水、外墻防水兩部分。
1.2防水材料
本工程地下室防水材料為單層4mm厚SBS防水卷材,面積約26000m2。
1.3地下室防水工程詳細(xì)做法
1)基礎(chǔ)底板防水設(shè)計(jì)做法如圖1所示。
圖1 底板防水做法
2)外墻防水設(shè)計(jì)做法如圖2所示
圖2 外墻防水做法
1.4防水施工條件
基層必須牢固干凈,無松動(dòng)、起砂、空鼓、脫皮等缺陷。基層表面應(yīng)平整光滑、均勻一致,其平整度符合規(guī)范要求。陰陽角應(yīng)做成均勻一致,陰角為平整光滑的圓弧,陽角為鈍角。施工環(huán)境溫度不低于-10℃。
2地下室底板防水施工
2.1施工工藝流程
磚保護(hù)墻放線砌筑磚保護(hù)墻抹磚保護(hù)墻找平層抹墊層找平層養(yǎng)護(hù)基層清理基層干燥卷材進(jìn)場(chǎng)取樣復(fù)試特殊部位增補(bǔ)處理、附加層SBS 防水卷材施工抹防水保護(hù)層。
2.2施工要點(diǎn)
1)保護(hù)墻放線:建筑物基礎(chǔ)底板墊層施工后,按施工圖放出保護(hù)墻位置線。2)砌筑保護(hù)墻:按設(shè)計(jì)要求砌筑保護(hù)墻至基礎(chǔ)底板上皮標(biāo)高以上400mm。3)找平層:為了使SBS防水卷材與基層粘貼牢固,在底板墊層、保護(hù)墻,應(yīng)抹找平層并壓光,使防水卷材鋪貼在一個(gè)平順的基面上。陰陽角要抹成圓角。4)找平層養(yǎng)護(hù):找平層抹完后應(yīng)養(yǎng)護(hù),待強(qiáng)度上升后,方可做防水層。5)基層清理:基層清理時(shí)必須將突出基層表面的異物、砂漿疙瘩等鏟除,并將塵土雜物清掃干凈,陰陽角等處更應(yīng)仔細(xì)清理干凈。6)基層干燥:防水層施工前基層要干燥。7)SBS 防水卷材施工:①涂刷基層處理劑(冷底子油)。在已經(jīng)處理好的基層上涂刷基層處理劑,要涂刷均勻,不得漏刷或露底。②細(xì)部附加增強(qiáng)處理。對(duì)于陰陽角、管道根部等部位應(yīng)做增強(qiáng)處理。③彈粗線。在已處理好并干燥的基層表面,按照所選卷材的寬度留出搭接縫尺寸,將鋪貼卷材的基準(zhǔn)線位置線彈好,以便按此基準(zhǔn)線進(jìn)行卷材鋪貼施工。④采用空鋪卷材。本工程地下室底板采用空鋪,空鋪法主要是搭接部位防水卷材的熔粘要牢固,這種方法可以保證卷材鋪貼質(zhì)量。⑤墻面采用熔粘端部卷材。將整卷卷材(勿打開)置于鋪貼起始端,對(duì)準(zhǔn)基層上已彈好的粉線,滾展卷材約1m,由一人站在卷材正面將這1m卷材拉起,另一人站在卷材底面(有熱熔膠)手持液化汽火焰噴槍,慢旋開關(guān)、點(diǎn)燃火焰。調(diào)呈藍(lán)色,使火焰對(duì)準(zhǔn)卷材與基面交接處同時(shí)加熱卷材底面與基層面,待卷材底面膠呈熔融狀即進(jìn)行粘鋪,不得過分加熱或燒穿卷材。再由一人以手持壓輥對(duì)鋪貼的卷材進(jìn)行排氣壓實(shí),不得有空鼓、皺折,這樣鋪到卷材端頭剩下約30cm 時(shí),將卷材端頭翻放在隔熱板上,再行熔烤,最后將端部卷材鋪牢壓實(shí)。⑥卷材搭接縫施工。卷材搭接縫以及卷材收頭的鋪粘是影響鋪貼質(zhì)量的關(guān)鍵之一。搭接縫不隨大面一次粘鋪,而做專門處理是為保證地下工程熱熔型卷材防水層的鋪貼質(zhì)量。搭接縫及收頭的卷材必須 100%烘烤,粘鋪時(shí)必須有熔融瀝青膠從邊端擠出,用刮刀隨即將擠出的熱熔膠刮封接口,使接縫粘結(jié)嚴(yán)密。8)保護(hù)層施工:①保護(hù)層應(yīng)滿足《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)范中4.3.8的規(guī)定。②防水層做完后,按設(shè)計(jì)要求做好砼保護(hù)層;立面為抹水泥砂漿保護(hù)層。在防水層上行走或用膠輪車運(yùn)輸材料,應(yīng)在其上鋪腳手板。
3地下室外墻防水施工
3.1施工工藝流程
結(jié)構(gòu)穿墻螺桿孔封堵結(jié)構(gòu)面清理拆除根部臨時(shí)保護(hù)墻SBS 卷材施工保護(hù)墻施工。
3.2施工要點(diǎn)
1)結(jié)構(gòu)穿墻螺桿孔封堵首先對(duì)外墻對(duì)拉螺桿孔處理完畢,如圖3所示。
圖3對(duì)拉螺桿孔處理
a—固定模板螺栓 a—嵌縫材料 c—防水砂漿
2)結(jié)構(gòu)面清理:首先,將固定模板用的對(duì)拉螺栓周邊混凝土鑿成直徑50mm、深25mm 的外大內(nèi)小的洞,在根部將對(duì)拉螺栓拆除或割除,再將所留空洞澆水洗凈、濕潤后,用防水砂漿塞實(shí)、抹平、壓光。對(duì)模板接縫處的水泥渣用磨光機(jī)磨平,對(duì)外墻表面水泥漿等雜物用鏟刀和鋼絲刷清理干凈,最后將混凝土表面灰塵掃凈。3)小心拆除根部臨時(shí)保護(hù)墻,將防水層清理干凈。4)復(fù)雜部位增強(qiáng)處理:對(duì)于陰陽角、管道根部以及變形縫等部位應(yīng)做增強(qiáng)處理。5)SBS 防水卷材施工:同底板。6)防水護(hù)墻厚120mm,采用粉煤灰磚每隔2米砌240×240磚垛,防水護(hù)墻每隔5~8m 及陰陽角轉(zhuǎn)角處留置施工縫。7)細(xì)部處理:伸出外墻的管件需穿透防水層,在管道穿過結(jié)構(gòu)處埋設(shè)套管,套管上附有法蘭盤,防水層粘貼在套管的法蘭盤上,搭接寬度至少為100mm,并用夾板將防水層夾緊。防水層與管道埋設(shè)件連接處的作法示意如圖4所示。
4抗浮錨桿處施工
4.1抗浮錨桿施工條件
1)抗浮錨桿施工完成,抗浮錨桿試驗(yàn)合格。2)基礎(chǔ)墊層清理時(shí)必須將突出基層表面的異物、砂漿疙瘩等鏟除,并將塵土雜物清掃干凈。3)找平層抹完,待找平層強(qiáng)度滿足防水施工后清理干凈。4)其余同底板防水施工作業(yè)條件。
4.2施工工藝流程
基礎(chǔ)墊層清理 抗浮錨桿孔用M30水泥砂漿填平1:2.5水泥砂漿找平層4mm厚SBS防水卷材施工建必特熔化于鋼筋周圍不小于100mm,厚度不小于4mm刷聚氨酯以抗浮錨桿鋼筋為中心做100mm直徑,抗浮鋼筋上返高度100mm,涂刷厚度3遍1.5mm防水砼保護(hù)層。
4.3施工要點(diǎn)
抗浮錨桿孔洞低于墊層表面50mm清理干凈。聚氨酯防水涂料施工的過程中注意聚氨酯防水涂料涂刷厚度均勻,并且沿抗浮錨桿鋼筋上返100mm。SBS防水施工中注意抗浮錨桿處鋼筋根部的處理要加強(qiáng),并保證和鋼筋間粘接牢固。
5質(zhì)量檢查及成品保護(hù)
5.1 質(zhì)量檢查
防水層施工中,每一道防水層完成后,應(yīng)由監(jiān)理、業(yè)主進(jìn)行檢查,合格后方可進(jìn)行下一道工序施工。1)提供認(rèn)證、復(fù)檢、技術(shù)指標(biāo)、合格證等資料。2)卷材的搭接縫以及附加蓋口條,必須粘結(jié)牢固,封閉嚴(yán)密,不允許有外觀缺陷存在。3)卷材與穿墻管之間應(yīng)牢固粘貼,卷材末端收頭部位應(yīng)封閉嚴(yán)密。4)不允許有滲漏水現(xiàn)象。5)密封防水處理部位應(yīng)經(jīng)檢查合格后方可隱蔽。
5.2 成品保護(hù)措施
嚴(yán)防各種工具及雜物碰壞防水層。減少人員走動(dòng),防止穿帶釘鞋損壞防水層。做好的防水面嚴(yán)禁堆放工具及材料。在澆筑細(xì)石混凝土保護(hù)層時(shí),運(yùn)送混凝土小車的鐵腿必須用橡膠卷材墊好,并要捆綁牢,避免小車鐵腿損壞防水層。如發(fā)現(xiàn)防水層損壞要立即修補(bǔ)。
6結(jié)語
建筑工程地下室防水工程是關(guān)系著建筑物結(jié)構(gòu)主體自身的穩(wěn)定性和使用壽命,只有在施工過程中正確落實(shí)防水施工技術(shù)措施,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,才能真正確保地下室防水工程的施工質(zhì)量,從而切實(shí)有效的避免滲漏這一質(zhì)量通病的出現(xiàn)。本文通過工程實(shí)例,詳細(xì)總結(jié)了建筑工程地下室防水施工技術(shù)及要點(diǎn),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行施工,收到了良好的質(zhì)量效果,順利通過分部工程質(zhì)量驗(yàn)收,得到各方一致好評(píng)。
參考文獻(xiàn):
[1]《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50208-2002)。
[2]《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50300-2001)。
[3] 建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)(第三版)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2002.
【關(guān)鍵詞】城市;地下工程;施工現(xiàn)狀;對(duì)策
隨著我國城市的發(fā)展,城市建設(shè)越來越重視地下工程的開發(fā)工作。地下工程施工需要面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件,施工的條件惡劣,施工的難度要更大。一般來說,地下工程施工工期比較長,而且風(fēng)險(xiǎn)性高。我國在地下工程的施工過程中,由于施工能力不足等原因,仍然存在一些問題,正確解決這些問題,才能實(shí)現(xiàn)我國地下工程施工能力的提升,并且保障地下工程施工的效果。
一、地下工程施工現(xiàn)狀分析
我國城市地下工程施工已經(jīng)開展有一定的時(shí)間,這期間形成了我國地下工程施工的特點(diǎn),但也存在一些缺點(diǎn),主要是對(duì)于施工安全的控制能力欠缺。可以說,我國城市地下工程施工中事故的發(fā)生是較為頻繁的,死亡人數(shù)也居高不下,這個(gè)情況必須引起相關(guān)部門的重視。總結(jié)起來,我國目前城市地下工程施工中的安全問題產(chǎn)生原因主要有:
(一)施工企業(yè)盲目縮短工期
縮短工期,雖然可以減少施工企業(yè)的施工成本,但同時(shí)也給施工工作帶來了非常大的安全隱患。盲目縮短工期會(huì)違背地下工程施工的客觀規(guī)律,導(dǎo)致施工人員一味趕工期的同時(shí)忽視了安全防護(hù)措施,形成安全隱患進(jìn)而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。施工企業(yè)盲目縮短工期的行為是非常不可取的,因?yàn)楣て诳s短的同時(shí)就意味著應(yīng)當(dāng)具有的施工工序被忽視和撤銷,其中安全防護(hù)措施使最容易被撤銷的,因?yàn)榘踩雷o(hù)措施對(duì)于施工的進(jìn)度提升沒有幫助,僅僅是對(duì)安全起到防護(hù)作用。而且趕工期還會(huì)造成施工設(shè)計(jì)方案不夠完善,施工方案完善與否也是施工安全的一個(gè)重要決定因素,在施工方案不夠完善的情況下就進(jìn)行施工,尤其是面對(duì)地下工程施工時(shí)的復(fù)雜條件,自然會(huì)大大增加安全事故發(fā)生的幾率。
(二)安全防護(hù)資金投入不足
城市地下工程施工中,安全防護(hù)工作必然離不開資金的支持。一些建筑企業(yè)為了追逐利益,盲目節(jié)省工程成本,減少安全防護(hù)的投入,導(dǎo)致安全設(shè)施不能滿足防護(hù)需要,導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。安全防護(hù)資金投入不足的問題,在我國城市地下工程的施工中較為普遍,這種現(xiàn)象雖然節(jié)省了建筑企業(yè)一時(shí)的資金開支,卻很容易給施工人員的生命造成威脅,并且會(huì)降低施工的質(zhì)量。當(dāng)然,安全防護(hù)資金的不足還可能是由于城市地下工程施工投入不足造成的,在這樣的情況下,施工企業(yè)更不可盲目開工,應(yīng)當(dāng)?shù)荣Y金完全到位,可以確保安全防護(hù)資金足夠時(shí),再進(jìn)行地下工程施工工作。在資金不足的條件下施工,必然使安全防護(hù)能力降低,很容易造成安全事故的發(fā)生。
(三)施工人員安全防護(hù)技能差、安全意識(shí)低
施工人員素質(zhì)不足,是當(dāng)前建筑施工領(lǐng)域普遍存在的情況,在城市地下工程施工過程中,同樣存在人員素質(zhì)問題。一些施工人員無證上崗、安全意識(shí)差、安全防護(hù)技能不足,很容易造成安全事故的發(fā)生。而且城市地下工程施工人員多為農(nóng)村來到城市打工的農(nóng)民工,文化水平低,對(duì)于安全問題重視程度不夠,更沒有經(jīng)過安全技能培訓(xùn),導(dǎo)致施工過程中形成了嚴(yán)重的安全隱患。對(duì)于施工人員導(dǎo)致的安全問題和安全隱患,必須重視起來。國家已經(jīng)通過《安全生產(chǎn)法》等對(duì)城市地下工程施工人員的安全防護(hù)技能進(jìn)行了規(guī)定,嚴(yán)格按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,將會(huì)減少安全事故發(fā)生的幾率。
(四)施工單位安全防護(hù)能力不足
一些城市地下工程在招標(biāo)過程中違反規(guī)定,走人情關(guān)系甚至收受賄賂,把工程包給不具備足夠的地下工程施工能力的建筑企業(yè),導(dǎo)致在施工過程中不能對(duì)安全防護(hù)工作進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān),造成安全事故的發(fā)生。這種施工單位能力不足的情況在實(shí)際施工過程中確實(shí)存在,針對(duì)這個(gè)問題應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)部門的重視,通過合理的招標(biāo)程序和嚴(yán)格的監(jiān)管,保證具備足夠施工資質(zhì)的施工單位進(jìn)入施工流程,提升施工的安全性。
二、針對(duì)城市地下工程施工現(xiàn)狀的提升對(duì)策
我國目前城市地下工程施工過程中存在的安全問題,其形成原因主要是人的原因,而不是施工能力不足的原因。因而,采取相應(yīng)的對(duì)策來控制人的行為,可以有效地提升城市地下工程施工的安全性。具體可以應(yīng)用以下一些具有足夠可行性的對(duì)策:
(一)城市地下工程施工安全監(jiān)管權(quán)交給第三方
監(jiān)管應(yīng)當(dāng)具備足夠的客觀性才能發(fā)揮其實(shí)際效果,把城市地下工程施工的安全監(jiān)管工作交給和施工單位沒有利益瓜葛的第三方,可以大大提升施工安全監(jiān)管的客觀性,保證施工過程中的安全隱患能夠及時(shí)被發(fā)現(xiàn),安全問題能夠及時(shí)得到解決,從而大大提升城市地下工程施工過程中的安全性提升。對(duì)于第三方的安全監(jiān)管行為,應(yīng)當(dāng)制定完善的監(jiān)管制度,并嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)于存在安全隱患的城市地下工程施工企業(yè)要及時(shí)上報(bào),嚴(yán)肅處理,從而達(dá)到對(duì)所有施工企業(yè)的警示作用,形成安全性足夠的城市地下工程施工氛圍。
(二)應(yīng)用現(xiàn)代化、高效化、信息化的安全監(jiān)測(cè)手段
信息化社會(huì)的到來,讓各種信息化的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,在城市地下工程施工過程中,將這些技術(shù)結(jié)合實(shí)際情況充分應(yīng)用起來,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,可以達(dá)到提升監(jiān)管效率和準(zhǔn)確性的效果。應(yīng)用現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行城市地下工程施工安全性的監(jiān)管工作,已經(jīng)在世界范圍內(nèi)形成共識(shí),我國在這方面也應(yīng)當(dāng)積極吸取國外的先進(jìn)監(jiān)管經(jīng)驗(yàn),把信息化、現(xiàn)代化的檢測(cè)手段應(yīng)用到實(shí)處,幫助實(shí)現(xiàn)城市地下工程施工安全性的實(shí)質(zhì)性提升。
(三)提升對(duì)于施工企業(yè)的安全防護(hù)能力要求
城市地下工程施工條件的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性,決定了對(duì)于施工企業(yè)的安全防護(hù)能力要求是較高的。對(duì)于施工企業(yè)的施工能力,有必要在施工前進(jìn)行審核,審核的內(nèi)容涵蓋施工企業(yè)的施工經(jīng)驗(yàn)、施工設(shè)備、施工人員、施工技術(shù)等。對(duì)于施工企業(yè)制定的城市地下工程施工方案,也應(yīng)當(dāng)有專門的技術(shù)人員進(jìn)行審核,保證其足夠的安全性和可行性后,才能應(yīng)用到施工中。城市地下工程施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立完善的風(fēng)險(xiǎn)管理體系,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力的提升,及時(shí)針對(duì)施工過程中的各種風(fēng)險(xiǎn)制定合理的對(duì)策,從而實(shí)現(xiàn)施工過程安全性的提升。
三、總結(jié)
城市地下工程的施工過程中,設(shè)計(jì)復(fù)雜的安全影響因素,并且安全影響因素會(huì)隨著施工的進(jìn)行發(fā)生改變。面對(duì)地下工程施工的嚴(yán)苛條件,必須重視安全保護(hù)工作。我國目前城市地下工程施工過程中,最明顯的問題就是安全防護(hù)能力不足、安全事故頻發(fā)。相關(guān)部門必須根據(jù)我國城市地下工程施工現(xiàn)狀,積極尋求解決方案和提升措施,應(yīng)用科學(xué)合理的方式方法實(shí)現(xiàn)我國城市地下工程施工過程中的安全性提升。在這其中,需要國家和企業(yè)的共同努力。國家需要制定完善的安全監(jiān)管法律法規(guī)來對(duì)企業(yè)的安全防護(hù)行為進(jìn)行約束,企業(yè)應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)安全管理的重要性,以人為本,重視施工人員的生命安全,通過科學(xué)的安全管理手段保證施工過程中的安全性,最大限度地減少安全事故的發(fā)生幾率。
【參考文獻(xiàn)】
[1]梁波,洪開榮,梁慶國.城市地下工程施工技術(shù)在我國的現(xiàn)狀、分類和發(fā)展[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2008,S1:20-26.
[2]梁波,洪開榮,梁慶國.我國城市地下工程施工技術(shù)分類及發(fā)展趨勢(shì)[J].公路隧道,2008,04:1-6.
關(guān)鍵詞:地下工程;施工技術(shù);發(fā)展及展望
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著地下空間建設(shè)的發(fā)展,我國地下工程的項(xiàng)目也在逐漸增加,而且都是大的工程項(xiàng)目。例如,西氣東輸、南水北調(diào)及青藏鐵路等重大工程,其中,像隧道工程等在其中不計(jì)少數(shù)。我國西部屬山區(qū),所以建設(shè)中會(huì)出現(xiàn)冗長的隧道群。近年來,我國不但在地下隧道有研究,還對(duì)海底以及跨江通道等工程項(xiàng)目上也有很多的考察研究。不但如此,我國的空間開發(fā)網(wǎng)絡(luò)體系大多建在地表以下30m的地方,可見,地下工程在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的社會(huì)將進(jìn)入到蓬勃發(fā)展時(shí)期。
一、我國地下工程施工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析
1、頂管法施工技術(shù)
水下長距離頂管施工方法是在地下水位以下直接長距離頂進(jìn)管道,該施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括:無需在水下開挖土方或挖槽、無需任何降低水位的輔助措施、造價(jià)低、施工速度快、降低特殊環(huán)境中的施工難度系數(shù)等。現(xiàn)階段,水下長距離頂管施工技術(shù)在國外多個(gè)國家亦得到了廣泛的應(yīng)用。隨著地下工程施工規(guī)模的擴(kuò)大及施工要求的提高,我國鋼質(zhì)管道長距離頂進(jìn)施工方法取得了新的突破,并在實(shí)際的工程施工中取得了成功。
2、沉井法施工技術(shù)
沉井法施工技術(shù)在我國地下工程建設(shè)中的應(yīng)用時(shí)間較長,但就現(xiàn)代地下工程建設(shè)中,沉井法施工技術(shù)的應(yīng)用范圍依然較廣。沉井法施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括:技術(shù)簡(jiǎn)單、占地面積小、挖土量少、造價(jià)低等。此外,沉井結(jié)構(gòu)可用作地下構(gòu)筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu),這樣一來,沉井結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間亦可被利用。鉆吸法沉井新工藝是傳統(tǒng)沉井法施工技術(shù)的創(chuàng)新,其由上海隧道工程公司首創(chuàng)。中心島式槽挖法也是基于傳統(tǒng)沉井法發(fā)展而來,其亦是由上海隧道工程公司首創(chuàng)。實(shí)踐證明,鉆吸法沉井新工藝及中心島式槽挖法在地下工程的應(yīng)用具有可行性。
3、明挖技術(shù)(基挖技術(shù))
隨著我國地下工程數(shù)量的增加和規(guī)模的擴(kuò)大,產(chǎn)生了越來越多的深基工程,因而各種基坑維護(hù)及開挖技術(shù)也逐步被發(fā)展個(gè)完善起來。從支持技術(shù)方面來看,形成了重力式、土釘式、土錨式、支撐式等多種技術(shù);從維護(hù)方法方面看形成了簡(jiǎn)易圍護(hù)墻法、鋼板樁法、木板樁法、鋼管樁法、地下連續(xù)法、逆作法等多種方法。在此基礎(chǔ)之上,基坑工程的施工方法、設(shè)計(jì)方法、計(jì)算方法在近年來得到了不斷的創(chuàng)新和完善。近年來,基挖技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)規(guī)模不斷擴(kuò)大、深度不斷增加的趨勢(shì),而為了適應(yīng)城市建設(shè)對(duì)于地下工程施工技術(shù)越來越高的要求,基挖技術(shù)的設(shè)計(jì)及施工水平也相應(yīng)的向著更高的水平發(fā)展[1]。
4、暗挖技術(shù)
4.1 盾構(gòu)法
盾構(gòu)法在我國始于二十世紀(jì)六十年代,如今已經(jīng)被多次成功地運(yùn)用到地下工程的施工中,這些地下工程以水工隧道和車行隧道為主。從機(jī)械裝備方面來看,盾構(gòu)機(jī)械裝備已經(jīng)從最初的網(wǎng)格擠壓式盾構(gòu)、機(jī)械式盾構(gòu)發(fā)展到今天的壓平衡盾構(gòu)以及泥水加壓式平衡盾構(gòu)法;從隧道襯的設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展階段來看,已經(jīng)由最初的起步階段,發(fā)展為今天的探索和發(fā)展階段。
4.2 從礦山法到新奧法
在硬巖的開挖技術(shù)方面,我國已經(jīng)取得了不小的成就,值得一提的是,我國已經(jīng)擁有世界上最多的山嶺隧道,這說明我國在硬巖開發(fā)地下空間這一領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先的水平。從設(shè)計(jì)方法來看,我國的硬巖開發(fā)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)從最初的礦山法發(fā)展到今天的新奧法,控制重點(diǎn)也已經(jīng)從巖體疏散壓力的控制轉(zhuǎn)移到巖體變形壓力的控制上來,而隨著計(jì)算機(jī)數(shù)值法的運(yùn)用,我們對(duì)巖體的受力形變機(jī)理的分析也變得越來越準(zhǔn)確;從施工工藝上來說,已經(jīng)由最初的鉆孔爆破法發(fā)展為今天的TMB機(jī)施工法,隨著新技術(shù)的應(yīng)用和新設(shè)備的開發(fā),硬巖開挖的施工呈現(xiàn)出機(jī)械化程度越來越高的發(fā)展趨勢(shì)。
5、托換技術(shù)
在城市的地下空間開發(fā)過程中,我們難免遇到新舊設(shè)施沖突、空間交叉等問題,托換技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生。托換技術(shù)的產(chǎn)生,不但有效解決了原有建筑設(shè)施與新施工的地下工程之間的矛盾,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)原有建筑設(shè)施的地基或者其他需要處理的部分進(jìn)行加固和修繕。經(jīng)過多年的實(shí)踐探索,我國的已經(jīng)形成了種類齊全的托換技術(shù),其中包括:基礎(chǔ)擴(kuò)大托換、預(yù)式樁托換、坑式托換、壓入樁托換、樹根樁托換、打入樁或灌注樁托換、錯(cuò)桿靜壓樁托換、基礎(chǔ)減壓和加強(qiáng)剛度托換、地下鐵道穿越托換、化學(xué)加固法托換等等。根據(jù)地下工程的具體施工條件和施工要求,選擇或組合不同的托換施工技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)原有建筑設(shè)施的保護(hù)和對(duì)新的地下工程的科學(xué)施工[2]。
二、我國地下工程施工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探究
在我國這樣一個(gè)經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展迅速的大國,城市地下工程技術(shù)是不會(huì)趨于落后趨勢(shì)的。從我國現(xiàn)有實(shí)際情況出發(fā),城市地下工程的主流趨勢(shì)是:立足于城市的整體建設(shè)和需求,要加大TBM和盾構(gòu)機(jī)的引進(jìn)、應(yīng)用和開發(fā)。并且站在城市可持續(xù)發(fā)展的思路上,開發(fā)的方向該是降低成本,提高質(zhì)量,施工速度快,使用壽命長及沒有污染等。除此之外,盾構(gòu)技術(shù)還要在其它各個(gè)方面有所提高,像創(chuàng)新,如何省時(shí)省力,并且還要提高效率。還要對(duì)隧道掘進(jìn)機(jī)和混合型盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)加大研制開發(fā)和利用。通過研發(fā),發(fā)現(xiàn)新的功能,并把創(chuàng)新的功能很好地應(yīng)用到地質(zhì)條件差的地方去,還要使掘進(jìn)機(jī)向著自動(dòng)化,高科技的創(chuàng)新化和隨著科技的進(jìn)步對(duì)機(jī)器進(jìn)行智能化的改造。異行斷面盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的開發(fā)研究,它是地下工程開挖的高科技設(shè)備,具有挖掘快、安全經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn),現(xiàn)今有一些雙圓盾構(gòu)、自由斷面盾構(gòu)、局部擴(kuò)大盾構(gòu)、MMSF盾構(gòu)等施工技術(shù)。采用異形斷面盾構(gòu)技術(shù)能大大的減少開挖面積,減少切削土量等,從而提高了開挖效率和空間的利用率。不但如此,還要加大發(fā)展淺埋暗挖技術(shù)、沉管技術(shù)、沉井技術(shù)、非開挖技術(shù),促進(jìn)中小口徑頂管掘進(jìn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和推廣應(yīng)用[3]。還要充分利用信息技術(shù)來提高施工技術(shù)的水平,對(duì)大量的施工信息進(jìn)行采集分解和分類處理,通過信息技術(shù)對(duì)施工過程進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。施工監(jiān)測(cè)技術(shù)也對(duì)施工過程有很大的影響,像三“S”技術(shù),對(duì)地下施工環(huán)境及地表和地下產(chǎn)生位移數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),然后開發(fā)自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng);地下空間的仿真模擬實(shí)驗(yàn),更好地詮釋了地下工程施工技術(shù),通過實(shí)驗(yàn),積極探索施工時(shí)地質(zhì)與生態(tài)環(huán)境的相互作用和影響,更好的為地下施工的安全提供依據(jù)。通過在這個(gè)過程中,對(duì)經(jīng)驗(yàn)不斷地積累和總結(jié),及時(shí)作出相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂。任何事情都要有一個(gè)規(guī)章制度,不能胡亂的進(jìn)行,所以要制定城市地下工程規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工技術(shù)和經(jīng)濟(jì)管理方面的規(guī)則,這樣有一定的標(biāo)準(zhǔn),就可以按照規(guī)則來進(jìn)行;雖然我國的地下工程施工技術(shù)在國際上水平很高,仍然要虛心引進(jìn)、吸收國外的先進(jìn)管路技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),對(duì)自身進(jìn)行改造和自主創(chuàng)新。技術(shù)不能一蹴而就,要靈活運(yùn)用,努力適應(yīng)現(xiàn)在的城市地下工程的變化和發(fā)展趨勢(shì),按照牢固樹立和堅(jiān)持技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境友好的理念和原則,開發(fā)新的、高效的技術(shù),努力實(shí)現(xiàn)地下工程施工技術(shù)(新材料、新機(jī)械、新工藝)及規(guī)劃勘察技術(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)、安全防災(zāi)與管理技術(shù)等的配套化應(yīng)用、系列化應(yīng)用、規(guī)范化應(yīng)用和國際化的應(yīng)用。
結(jié)束語
綜上所述,地下工程施工技術(shù)在不斷更新不斷發(fā)展的同時(shí),還應(yīng)該注意施工安全、經(jīng)濟(jì)應(yīng)用合理和環(huán)境保護(hù)等問題,從而才能確保地下工程施工達(dá)到安全施工,有效利用地下空間逐漸體現(xiàn)出來的巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,此外,大自然是人類共同家園,故在施工時(shí)要因地質(zhì)的不同來選擇適宜的施工技術(shù)方法,達(dá)到不破壞環(huán)境的目的。并且,地下工程是一項(xiàng)重大工程,有著廣闊的發(fā)展空間,人們要努力開發(fā)出新的技術(shù)來改變和美化這個(gè)世界。
參考文獻(xiàn):
[1]王夢(mèng)恕,張成平.城市地下工程建設(shè)的事故分析及控制對(duì)策[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2008(12):59.
關(guān)鍵詞:城市地下工程 , 病害原因,安全問題
Abstract: the engineering example on the basis of the city underground engineering safety hazards disease cause and the related safety problems of the comprehensive and detailed analysis are summarized, and put forward the corresponding index to evaluate the safety of underground engineering; The disease causes for underground engineering, from monitoring, construction and design of the proposes some countermeasures and methods to solve the problem of safety in underground engineering.
Key words: the city underground engineering, the reasons of these diseases, and security problems
中圖分類號(hào):P624.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
飛速發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步加快了城市化進(jìn)程,隨著不斷擴(kuò)大的城市規(guī)模和急劇膨脹的人口數(shù)量,環(huán)境惡化、生態(tài)失衡、基礎(chǔ)設(shè)施落后、交通擁擠以及建設(shè)用地緊張等情況,均不同程度地在全國各大城市出現(xiàn)。作為實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一,對(duì)地下空間資源的充分利用和開發(fā)逐漸引起了人們的重視。除了上世紀(jì)5、60年代建設(shè)的人防工程外,城市建設(shè)不斷地增加地下工程項(xiàng)目。
地下工程的相關(guān)安全性問題
在新建的地下工程項(xiàng)目施工過程中,開挖大量土方和在地層中施工是必須進(jìn)行的重要環(huán)節(jié),而由此可能引發(fā)一系列的地下工程病害問題,如:大幅度降低地下水位、地層變形過量或失穩(wěn)等等,對(duì)周圍和地面的建筑物以及煤氣管線、供電供水、通訊和交通在內(nèi)的各種城市生命線安全造成危害,其嚴(yán)重后果難以估計(jì)。只有以評(píng)估地下工程安全性為基礎(chǔ),使防止病害的措施落到實(shí)處,才能順利實(shí)施地下空間的開發(fā)項(xiàng)目。隨著地下工程項(xiàng)目的不斷開發(fā)和上馬,越來越多的土木工程人員意識(shí)到,較大的風(fēng)險(xiǎn)性是地下工程的特點(diǎn)之一,地下工程作為系統(tǒng)工程,其結(jié)構(gòu)和實(shí)施過程非常復(fù)雜,涉及到施工技術(shù)、原位測(cè)試、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及巖土力學(xué)等諸多學(xué)科。地下工程建設(shè)作為利用開發(fā)地下空間的主要依托,其內(nèi)在有著不確定性的項(xiàng)目特點(diǎn),因?yàn)槭┕み^程中不完善的安全管理以及缺乏足夠重視各種安全風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致地下工程在施工過程中因?yàn)楣逃械囊恍﹩栴}:如支護(hù)局部遭破壞、攪拌樁墻體倒塌造成樁頂支撐斷裂等,直接影響了整體工程施工質(zhì)量,致使工程遭受經(jīng)濟(jì)損失。在現(xiàn)階段,盲目性和隨意性依然是地下工程施工的痼疾,往往使財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)因安全失效而出現(xiàn)巨大損失。通過對(duì)城市地下工程相關(guān)安全性問題進(jìn)行深入研究,根據(jù)上海、廣州等一些一線城市進(jìn)行地下工程施工的實(shí)例,對(duì)地下工程施工過程中所普遍存在的問題進(jìn)行歸納總結(jié),并通過分析研究,提出相應(yīng)的解決問題的一些方法和手段。其中,廣州荔灣區(qū)的一處深基坑工程,地面因施工而出現(xiàn)裂縫,致使附近一棟四層樓房發(fā)生嚴(yán)重傾斜,遭到嚴(yán)重破壞,其主要原因是地下水位因地層中所含的粗砂層裂隙發(fā)育而大幅下降造成,導(dǎo)致了300萬元的直接經(jīng)濟(jì)損失;另外,廣州中山八路的富力計(jì)量商品房在基坑工程開挖過程中,地下水載荷因下雨而增加,導(dǎo)致抗傾覆能力較差的支護(hù)樁發(fā)生傾覆、斷裂,嚴(yán)重破壞了基坑,損壞了地下電纜,由此造成工期被延誤,并大量撤離鄰近住戶,經(jīng)濟(jì)損失較為巨大;此外,上海浦東張楊路商業(yè)購物服務(wù)中心的深基坑工程,在施工過程中因鄰近基坑施工干擾、速度過快的預(yù)制樁施工,大大降低了地層強(qiáng)度,致使破壞了局部支護(hù),坑頂開裂、沉陷現(xiàn)象嚴(yán)重,坑底嚴(yán)重隆土,整個(gè)施工不得不進(jìn)行停工搶險(xiǎn),造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。由此可見,地下工程在施工過程中所存在的問題,主要可以從監(jiān)測(cè)、施工和設(shè)計(jì)三方面進(jìn)行總結(jié)研究。設(shè)計(jì)方面,對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)情況的掌握不夠全面,未能深入了解地質(zhì)問題,如洞穴、松軟夾層、易產(chǎn)生流砂地層和承壓水等,導(dǎo)致錯(cuò)誤取值地層參數(shù),出現(xiàn)不合理的設(shè)計(jì)方案,不正確的設(shè)計(jì)計(jì)算,尤其是計(jì)算土壓力等;施工方面,主要是未能符合要求的支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量,地層強(qiáng)度因施工速度過快——尤其是過快的開挖速度——的擾動(dòng)而被大大降低,常見的超挖情況,未能及時(shí)或適當(dāng)處理滲水、流砂等事故等;監(jiān)測(cè)方面,未能合理布置監(jiān)測(cè)線(點(diǎn))錯(cuò)誤取值的報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)或錯(cuò)誤設(shè)置的監(jiān)測(cè)參數(shù),不準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及未能及時(shí)報(bào)警燈。只有從監(jiān)測(cè)、施工、設(shè)計(jì)三方面同時(shí)入手,才能從整體上對(duì)地下工程的病害進(jìn)行防治。
地下工程結(jié)構(gòu)耐久性問題
地下工程結(jié)構(gòu)的耐久性,直接關(guān)系到地下工程的施工質(zhì)量、使用壽命和安全系數(shù),是地下工程在施工階段進(jìn)行之前、進(jìn)行過程中以及完工之后需要全程考慮的重點(diǎn)問題。由于地下工程多為民防設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施和交通工程,因此實(shí)質(zhì)上人們的正常工作和生活與地下工程結(jié)構(gòu)耐久性密切相關(guān)。結(jié)構(gòu)耐久性嚴(yán)重不足是地下工程在施工過程中被忽略、忽視的一個(gè)突出問題。地下工程結(jié)構(gòu)耐久性的強(qiáng)弱直接決定著整體工程的施工質(zhì)量。在我國,一些地下混凝土工程由于處在地下潮濕環(huán)境,其工程結(jié)構(gòu)的耐久性問題愈發(fā)突出嚴(yán)重。比如:天津市高新技術(shù)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)在半年時(shí)間內(nèi),就發(fā)現(xiàn)起皮開裂現(xiàn)象在地下混凝土排水管道表面已然普遍存在;僅1994年,我國在加固鐵路隧道的耐久問題上就投入人民幣超過4億元;在2003年春對(duì)鐵路進(jìn)行突查時(shí)發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)不同程度損傷的隧道高達(dá)68.6%,其中有3345孔混凝土梁體發(fā)生開裂順筋,約有3300孔出現(xiàn)大面積銹蝕,有1763座隧道出現(xiàn)嚴(yán)重漏水,1948座隧道的銹蝕情況非常嚴(yán)重。這對(duì)當(dāng)年及之后的鐵路運(yùn)行安全產(chǎn)生了非常大的隱患。由此可見,如果在地下工程施工階段沒有對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性方面的專項(xiàng)技術(shù)研究和支持,漠視工程結(jié)構(gòu)耐久的問題和現(xiàn)狀,將對(duì)工程的投資和使用壽命等造成非常嚴(yán)重的影響。
地下工程病害防治辦法
由于地下工程較為復(fù)雜的施工過程和工程設(shè)計(jì),尤其是尚未成熟的包括土壓力理論在內(nèi)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論,致使諸多不確定因素存在于整個(gè)施工過程中,安全隱患如影隨形。為了使病害不再發(fā)生,使工程的可靠性得到提高,從監(jiān)測(cè)、施工和設(shè)計(jì)三方面入手采取對(duì)病害的防治措施。
3.1 建立可靠的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
為了避免事故發(fā)生,建立一套安全的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及時(shí)進(jìn)行正確指導(dǎo)是必要措施。為了節(jié)約費(fèi)用而對(duì)安全檢測(cè)系統(tǒng)的建立敷衍了事甚至是干脆完全忽視,結(jié)果造成出現(xiàn)重大事故導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失,是一種因小失大,只顧眼前不顧長遠(yuǎn)的錯(cuò)誤行為。可靠有效的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅是有用的,更是必須的。在設(shè)置安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)參數(shù)時(shí),一般支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移,如建筑物沉降和傾斜、各種管線位移、水平位移等,均直接影響到安全控制,因此應(yīng)設(shè)為重要監(jiān)測(cè)參數(shù)。
3.2 信息化規(guī)范化施工
由于施工過程中多發(fā)生安全性問題,因此應(yīng)提高施工過程的信息化、規(guī)范化程度。首先進(jìn)行規(guī)范化施工,對(duì)質(zhì)量的管理進(jìn)一步加強(qiáng),使施工質(zhì)量得到保證;其次是提高施工技術(shù)的信息化程度,以安全監(jiān)測(cè)反饋信息為依據(jù),對(duì)施工過程及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,包括對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和對(duì)施工順序進(jìn)行調(diào)整,使施工效率得以提高,同時(shí)也保證了施工安全。最后是防患未然,做好應(yīng)對(duì)事故的措施。
3.3 緊密貼合工程實(shí)際
作為一項(xiàng)異常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,場(chǎng)地地質(zhì)資料是地下工程設(shè)計(jì)最重要的依據(jù),每個(gè)場(chǎng)地地質(zhì)情況的特殊性比較明顯,因此要求緊密結(jié)合工程實(shí)際與工程設(shè)計(jì)。首先需要掌握完整的地質(zhì)資料,包括各種設(shè)施、地下管線、周圍建筑物和場(chǎng)地地質(zhì)等;其次是充分考慮土層參數(shù)、當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)和施工因素;最后是對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行及時(shí)、不斷地調(diào)整,以及時(shí)對(duì)工程施工進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
結(jié)束語
通過分析地下工程的施工實(shí)例,對(duì)城市地下工程安全性的病害原因進(jìn)行總結(jié),提出安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)及相應(yīng)的評(píng)估系統(tǒng),從監(jiān)測(cè)、施工、設(shè)計(jì)方面提出防治病害的方法和措施,從而提高地下工程結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性和可靠性,提高城市發(fā)展建設(shè)對(duì)地下空間資源的利用率。防治病害的具體方法和安全評(píng)估系統(tǒng),對(duì)于地下工程的施工和設(shè)計(jì)具有一定的參考實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道和地下工程施工領(lǐng)域的探險(xiǎn)隊(duì)
西安建筑科技大學(xué)隧道與地下工程工程研究所成立于2009年,近10年來,研究所結(jié)合我國基礎(chǔ)建設(shè)的需要,針對(duì)隧道、地下工程等與巖土介質(zhì)力學(xué)特性和理論相關(guān)的難題進(jìn)行基礎(chǔ)性研究工作,并注重解決隧道與地下工程建設(shè)中遇到的重大問題。在學(xué)校、學(xué)院的大力支持和幫助下,研究所在宋戰(zhàn)平的帶領(lǐng)下,研究方法與模式推陳出新.并創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工的奇跡。“我們要不斷提高工程應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)效率和理論研究深度,以求達(dá)到理論與工程實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。”宋戰(zhàn)平說道。
我國幅員遼闊,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,隧道與地下工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)及地下工程環(huán)境保障技術(shù)就成了解決復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境條件下的重中之重。團(tuán)隊(duì)針對(duì)山區(qū)城鎮(zhèn)工程建設(shè)中爆破施工擾動(dòng)的突出問題,提出了“巖質(zhì)地層懸臂掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)”,從而有效拓寬了“銑挖法”施工領(lǐng)域,改變了我國巖質(zhì)隧道與地下工程施工的固有模式。針對(duì)復(fù)雜環(huán)境和復(fù)雜斷面條件下的隧道和地下工程施工快速支護(hù)施工的關(guān)鍵問題,研發(fā)并實(shí)施的“單層襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及施工技術(shù)”,成功應(yīng)用于亞洲第一長大公路通風(fēng)斜井,解決了長陡坡斜井大體積混凝土施工困難,風(fēng)險(xiǎn)高、質(zhì)量難以控制的等一系列技術(shù)難題。
“要致富,先修路”,我國西部地區(qū)一直是經(jīng)濟(jì)“重災(zāi)區(qū)”,道路就是其中的軟肋。結(jié)合我國西部鐵路、公路等基礎(chǔ)建設(shè),宋戰(zhàn)平首次提出了“西部隧道地貌控水成災(zāi)”的指導(dǎo)思想;結(jié)合工程實(shí)踐,提出并實(shí)施的“以地質(zhì)地貌分析為基礎(chǔ),隨施工進(jìn)度分階段進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)配合紅外探水及掌子面素描分析為手段的多階段、多層次、多方法的綜合立體式超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)”,降低了復(fù)雜富水地質(zhì)條件下長大隧道施工的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)了西部環(huán)境敏感區(qū)隧道地下水“零排放”的目標(biāo)。針對(duì)西部地質(zhì)復(fù)雜條件下的大斷面隧道軟巖的大變形問題等.提出并實(shí)施的“大斷面隧道擴(kuò)挖讓壓釋放變形,其后注漿補(bǔ)強(qiáng)提高剛度增強(qiáng)抗力;變形平穩(wěn)施作外圈加強(qiáng)支護(hù)形成封閉,其后進(jìn)行二次襯砌確保安全”的大變形整體整治原則和技術(shù),直接指導(dǎo)了蘭渝鐵路天池坪隧道、化馬隧道等工程的設(shè)計(jì)修正與施工,并廣泛應(yīng)用在我國西北乃至全國同類隧道建設(shè)中。
針對(duì)我國西部新疆及中亞地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜、環(huán)境脆弱的特點(diǎn),宋戰(zhàn)平及其帶領(lǐng)的隧道與地下結(jié)構(gòu)工程研究所研發(fā)的“大斷面隧道旋噴加固全斷面施工技術(shù)”,成功推廣應(yīng)用于我國“絲路”沿線的將軍溝隧道、新玉希莫勒蓋隧道等10余座隧道以及中亞的塔吉克斯坦喬爾馬扎克、吉爾吉斯斯塔的南北第二通道隧道等工程建設(shè)中,取得了良好的應(yīng)用效果。在塔吉克斯坦喬爾馬扎克隧道建設(shè)中,塔吉克斯坦總統(tǒng)和總理先后多次視察隧道工程現(xiàn)場(chǎng),塔吉克斯坦國家電視臺(tái)、電臺(tái)、報(bào)紙多次對(duì)隧道的安全、快速施工進(jìn)行報(bào)道。
復(fù)雜環(huán)境條件下地下工程施工領(lǐng)域的開拓隊(duì)
近年來,宋戰(zhàn)平帶領(lǐng)下的西安建筑科技大學(xué)隧道與地下結(jié)構(gòu)工程研究所先后參與了北京地鐵,天津地鐵、武漢地鐵,哈爾濱地鐵、西安地鐵等十余座城市地鐵的建設(shè)咨詢工作,科研成果豐碩。這一系列成果的取得,其背后不僅僅是辛勞和汗水,更多的是一份對(duì)工作的責(zé)任心在支撐著他們;成績(jī)對(duì)他們而言,不僅僅是榮譽(yù),更多的是責(zé)任和激勵(lì)。
對(duì)于宋戰(zhàn)平團(tuán)隊(duì)來說,正是有了那么多困難和險(xiǎn)阻,他們也正是在這么高強(qiáng)度工作的壓力下,才能在隧道和地下工程技術(shù)上求得更多的創(chuàng)新和發(fā)展。被列為“北京市五個(gè)最難工程之一”的北京地鐵7號(hào)線雙井站具有“高承壓、大流量、補(bǔ)充源充沛的滲透性差異大的砂、粘土不規(guī)則互層的地層”等多重特點(diǎn),宋戰(zhàn)平及其團(tuán)隊(duì)通過細(xì)致的理論分析和系統(tǒng)數(shù)值模擬,提出并采用的“不同位置、斷面的非對(duì)稱導(dǎo)洞的承壓富水砂土互層“PBA”工法,成功解決了城市地鐵穿越重要地段采用“洞樁法”暗挖施工中上下導(dǎo)洞采用同一斷面造成的施工風(fēng)險(xiǎn)大、廢棄工程量多、施工時(shí)間長問題,工期提前60天。此外,宋戰(zhàn)平及其團(tuán)隊(duì)提出并采用的“來水方向長排大井截排,工程圈內(nèi)‘U’型降排,不規(guī)則層間滯留水真空降排”的綜合治理措施,實(shí)現(xiàn)了22m高承壓、滲透性差別2倍以上的不規(guī)則砂土互層地鐵車站的安全和快速施工。
關(guān)鍵詞:地下工程;工程地質(zhì)問題;預(yù)防
城市地下工程具有現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件復(fù)雜、施工難度大、技術(shù)要求高、工期長、對(duì)環(huán)境影響控制要求高等特點(diǎn),是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的高風(fēng)險(xiǎn)性系統(tǒng)工程。但是,地下工程建設(shè)一般都在市區(qū)內(nèi),在其施工過程中常常會(huì)引起周圍地層的位移、變形、沉降與塌陷等環(huán)境地質(zhì)效應(yīng),對(duì)周圍地面建筑物及基礎(chǔ)、地下早期人防和其他構(gòu)筑物、公共地下管線和各種地下設(shè)施以及城市道路的路基、路面等都可能構(gòu)成不同程度的危害,已經(jīng)出現(xiàn)并且孕育諸多工程地質(zhì)問題。
1 地下工程開挖引起的工程地質(zhì)問題
1.1地面沉降
1.1.1地層初始應(yīng)力狀態(tài)的改變引起的地表沉降:地下工程開挖是在存在初始應(yīng)力場(chǎng)的地層中進(jìn)行的,開挖引起地層初始應(yīng)力狀態(tài)的改變,即二次應(yīng)力場(chǎng),它是由地層初始應(yīng)力場(chǎng)與開挖引起的附加應(yīng)力場(chǎng)的疊加應(yīng)力場(chǎng),對(duì)應(yīng)二次應(yīng)力場(chǎng)開挖的位移場(chǎng)僅是由開挖引起的附加應(yīng)力場(chǎng)。地表沉降的主要機(jī)理是由開挖面的應(yīng)力釋放,附加應(yīng)力等引起地層的彈塑性變形。引起初始地應(yīng)力狀態(tài)改變的主要原因有:
(1)地下工程開挖引起的附加應(yīng)力;
(2)地下工程施工對(duì)地層的擾動(dòng)和地層損;
(3)地下水滲流引起的地下水位的變化。
1.1.2土體的固結(jié)沉降:地下工程施工引起的地表沉降與時(shí)間有關(guān)。土體內(nèi)部含水滲出,體積逐漸減少,這一現(xiàn)象成為土的“固結(jié)”。隨著土體的固結(jié),土體的壓縮變形和強(qiáng)度逐漸增長。因此,土的固結(jié)所產(chǎn)生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的問題之一。根據(jù)地下工程施工的特點(diǎn)總結(jié)固結(jié)沉降的主要原因有:
(1)地下水位下降引起的固結(jié)沉降;
(2)土體空隙水壓力變化,引起土體的固結(jié)沉降;
(3)土體擾動(dòng)后,重新固結(jié)后產(chǎn)生沉降;
(4)土體的次固結(jié)和流變。
1.2洞室圍巖失穩(wěn)
地下開挖后,洞壁圍巖由于失去了原有的巖體的支持而向洞內(nèi)產(chǎn)生松脹變形,如果變形超過了圍巖所能承受的能力,圍巖就會(huì)被破壞。圍巖的變形破壞程度常取決于圍巖的應(yīng)力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)和洞室的斷面形狀等。洞室開挖使地下原來的應(yīng)力狀態(tài)被破壞,圍巖應(yīng)力重分布,產(chǎn)生變形位移。
均質(zhì)巖土體中應(yīng)力未達(dá)到或未超過其強(qiáng)度以前,在開挖過程中的變形,以彈性變形為主,變形速度快,變量小,瞬時(shí)完成,一般不易察覺;當(dāng)應(yīng)力達(dá)到或超過巖土體強(qiáng)度時(shí),塑性變形十分明顯,發(fā)生壓碎、拉裂或剪破。當(dāng)巖體強(qiáng)度主要由結(jié)構(gòu)面控制時(shí),與上述情況基本一樣,但當(dāng)結(jié)構(gòu)面組合構(gòu)成圍巖不穩(wěn)定條件時(shí),巖體除了彈性變形外,塑性變形也比較明顯,它表現(xiàn)為圍巖分離體(巖塊)的相互錯(cuò)動(dòng),圍巖松動(dòng)時(shí)圍巖穩(wěn)定性降低,為進(jìn)一步松動(dòng)創(chuàng)造了條件。
1.3斜坡破壞
斜坡破壞主要發(fā)生在山區(qū)城市,除直接經(jīng)濟(jì)損失外,還可能造成人員傷亡,其原因主要是:由于自然地質(zhì)作用和工程地質(zhì)作用引發(fā)的,而工程地質(zhì)作用造成的斜坡破壞較自然地質(zhì)作用頻率大。當(dāng)然決非任何斜坡破壞都能稱為地質(zhì)災(zāi)害,但斜坡破壞確屬重大的地質(zhì)災(zāi)害類型之一。
斜坡破壞主要形式為滑坡,其影響因素主要有巖性、構(gòu)造、地形、地震、降雨及人類活動(dòng)等。其中,許多山體滑坡現(xiàn)象是由地下工程活動(dòng)引發(fā)的,即主要是由于地下工程的開挖或采掘影響到了上部的山體,使巖體開裂,地面傾斜,并在一定條件的配合下,導(dǎo)致山體失穩(wěn)形成滑坡。在隧道建設(shè)中,滑坡現(xiàn)象主要發(fā)生在淺埋、偏壓及進(jìn)出口等地段,其危害常常比較嚴(yán)重。為評(píng)價(jià)斜坡巖土的穩(wěn)定性,預(yù)防斜坡破壞導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害,認(rèn)識(shí)引起斜坡破壞的內(nèi)在原因與外部條件,掌握其運(yùn)動(dòng)發(fā)展規(guī)律顯得非常重要,尤其是當(dāng)前在城市這個(gè)人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的密集區(qū),斜坡破壞造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡都是巨大的,都是由于工程活動(dòng)不合理造成的。
1.4地下水污染
在城市環(huán)境地質(zhì)中地下水的不良作用主要表現(xiàn)為地下水的侵蝕。地下水的不良作用和地下水污染主要由人為引起。隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,人類活動(dòng)加劇,對(duì)地下水的污染越來越嚴(yán)重,主要表現(xiàn)為:多數(shù)城市垃圾隨意堆放;工業(yè)廢水和廢液不經(jīng)處理或初步處理后任意排放。首先污染地表水,經(jīng)地表水補(bǔ)給地下水或滲入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蝕性,對(duì)城市的建筑物基礎(chǔ)及地下工程不斷侵蝕破壞。
2 防治措施
2.1開展詳盡的工程地質(zhì)勘察
工程地質(zhì)勘察資料是地下工程施工的重要依據(jù),通過詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察,為設(shè)計(jì)施工提供需要的參數(shù)和指標(biāo),確定合理的開挖方案、開挖步驟,如果地下工程建設(shè)所涉及勘察資料不詳細(xì)、不準(zhǔn)確,勢(shì)必給支護(hù)工程帶來事故隱患。
2.2做好開挖方案的優(yōu)化選擇
地下工程的開挖方法很多,以基坑工程為例,有分層全開挖、中心島式開挖等等。開挖順序不同,引起的位移不同,中心島法的開挖順序就比從一個(gè)方向按順序向另一個(gè)方向的開挖方法,對(duì)基底隆起和樁后地面沉降有一定程度地減少。因此,基坑開挖時(shí)應(yīng)做好開挖方案的優(yōu)化選擇。
2.3實(shí)行科學(xué)的降水設(shè)計(jì)
水是影響基坑工程穩(wěn)定的重要因素之一,從實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料來看,約有70%的基坑事故與地下水有關(guān),因此,地下工程建設(shè)中應(yīng)特別注意地下水的影響。地下工程建設(shè)絕大多數(shù)都需要進(jìn)行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地選擇降水方法,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行人工降水的方案設(shè)計(jì),以及進(jìn)行降水方案的水位預(yù)測(cè),通過預(yù)測(cè)進(jìn)行降水方案的優(yōu)化,從而達(dá)到最佳的降水方案。
2.4做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),開展信息化施工技術(shù)
地下工程是土體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)體相互共同作用的一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜系統(tǒng),僅依靠理論分析和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)是難以把握在復(fù)雜的開挖和降雨等條件下支護(hù)結(jié)構(gòu)與土體的變形破壞,也難以完成可靠而經(jīng)濟(jì)的開挖設(shè)計(jì)。通過施工時(shí)對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測(cè),可以了解變化的態(tài)勢(shì),利用監(jiān)測(cè)信息的反饋分析,就能較好地預(yù)測(cè)系統(tǒng)的變化趨勢(shì)。當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情預(yù)兆時(shí),可做出預(yù)警,及時(shí)采取措施,保證施工和環(huán)境的安全;當(dāng)安全儲(chǔ)備過大時(shí),可及時(shí)修改設(shè)計(jì),削減圍護(hù)措施。
2.5積極采用新技術(shù)、新方法
工程實(shí)踐證明,采用基坑內(nèi)降水、坑內(nèi)側(cè)土體加固(化學(xué)灌漿、石灰樁加固等)、及時(shí)支撐并預(yù)加軸力、增加擋墻的入土深度、墻外地層中筑帷幕、坑內(nèi)降水坑外注水、分步開挖、逆作法施工、信息反饋施工法的采用等,對(duì)改善基坑變形、提高其穩(wěn)定性有重要意義。計(jì)算機(jī)技術(shù)方法應(yīng)廣泛地應(yīng)用到地下工程建設(shè)中,如進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與計(jì)算、計(jì)算機(jī)制圖、計(jì)算機(jī)輔助深基坑設(shè)計(jì)、信息施工與管理等領(lǐng)域具有十分廣闊的前景。
關(guān)鍵詞:風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;地下工程;風(fēng)險(xiǎn)管理
日益發(fā)展的經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐,在城市中各種用途及規(guī)模的地下工程項(xiàng)目紛紛上馬,加快了城市化的進(jìn)程,同時(shí)也帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)。不完善的施工管理和不斷增加的規(guī)模和數(shù)量,導(dǎo)致在施工建設(shè)地下工程項(xiàng)目時(shí)事故頻發(fā),造成人員傷亡,使經(jīng)濟(jì)遭受重大損失。
1 分析地下工程中的風(fēng)險(xiǎn)因素
影響社會(huì)范圍較大、較多的不可預(yù)見風(fēng)險(xiǎn)因素、較多的施工項(xiàng)目、較長的施工周期以及投資規(guī)模較大是地下工程建設(shè)的特點(diǎn)。風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生包括外在和內(nèi)在因素兩個(gè)方面,主要包括有:人為因素、復(fù)雜的工程建設(shè)周邊環(huán)境,以及工藝水平和工程施工技術(shù)、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性等。
1.1 水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性
水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件主要指:水的腐蝕性、巖土的滲水性、地下水的發(fā)育和分布情況,以及巖土體的力學(xué)性質(zhì)、巖性和地層分布等。地質(zhì)勘探由于所固有的局限性,分析水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的工作,只能以個(gè)別測(cè)試點(diǎn)對(duì)場(chǎng)地情況進(jìn)行測(cè)試分析,且由于室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)備條件的限制,誤差對(duì)巖土體力學(xué)參數(shù)的影響往往很大。通過實(shí)踐可知,較大的空間變異性和不連續(xù)性,是場(chǎng)地的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的特性,地下工程由于這些復(fù)雜因素,從而在定性上具備了極大的風(fēng)險(xiǎn)。
1.2 工藝水平和工程施工技術(shù)
施工隊(duì)伍的業(yè)務(wù)水平和施工機(jī)械設(shè)備的精度,都直接影響到地下工程的工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。由于較為復(fù)雜的地下工程工藝水平和工程施工技術(shù),因此最為重要的一點(diǎn)即是如何把握好工藝和理解透施工方案,不同的施工方法應(yīng)對(duì)不同的地質(zhì)條件,工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)會(huì)因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)的失誤或不足操作大大增加。此外,工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)也收到施工人員的安全情況,以及較差的施工條件和較長的工程周期影響。
1.3 施工周邊環(huán)境的影響
施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的建筑物和周邊環(huán)境,無論在地下工程施工建設(shè)時(shí)采取何種工藝和手段,都會(huì)不可避免地收到一定程度的影響。周邊環(huán)境包括:周邊社會(huì)群體和環(huán)境、周圍道路和管線狀況、具有文物價(jià)值的建筑物、地下工程與建筑物的距離以及地面建筑物的類型等,工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)會(huì)因各種因素而上升。
1.4 施工組織、項(xiàng)目管理和工程建設(shè)決策的復(fù)雜性
在地下工程運(yùn)營期、施工、設(shè)計(jì)和規(guī)劃的全壽命周期內(nèi),施工組織安排、工程項(xiàng)目管理以及工程建設(shè)的決策是最為重要的環(huán)節(jié)。比之于其他項(xiàng)目,地下工程具有較大的風(fēng)險(xiǎn)投資和極強(qiáng)的隱蔽性等特點(diǎn),任何一個(gè)階段都會(huì)在組織、管理和決策上遇到困難。因此從立項(xiàng)開始,如何合理選擇施工工藝、設(shè)計(jì)方案、工程場(chǎng)地;如何使環(huán)境所受到的工程影響降至最低限度;如何使工程建設(shè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益得到提高,以及如何使“可持續(xù)性”和“和諧”因素貫穿整個(gè)工程建設(shè),每一個(gè)步驟的執(zhí)行和決策都影響著工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。由此可見,種類繁雜和多樣性,是地下工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素的特點(diǎn)。較大的風(fēng)險(xiǎn)始終存在于工程運(yùn)營、實(shí)施和決策等各個(gè)階段,同時(shí)整個(gè)工程項(xiàng)目的壽命周期也都有風(fēng)險(xiǎn)貫穿其中,為了保證順利實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目,引入風(fēng)險(xiǎn)管理理論指導(dǎo)實(shí)際施工過程的做法迫在眉睫。
2 地下工程的風(fēng)險(xiǎn)管理辦法
作為一種上世紀(jì)50年代起,從德、美等國誕生出的管理辦法,是組成項(xiàng)目管理的重要部分。風(fēng)險(xiǎn)機(jī)理在隧道等地下工程中對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境的孕育,以城市軟土地區(qū)盾構(gòu)隧道工程施工為例,其承險(xiǎn)體有生態(tài)環(huán)境、地下管線、地面建筑物和盾構(gòu)隧道等等,不同的環(huán)境情況又會(huì)造成不同的損失模式。其中直接損失包括施工人員和盾構(gòu)隧道構(gòu)成的承險(xiǎn)體;間接損失則包括破壞生態(tài)環(huán)境以及造成的對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響等。為避免因風(fēng)險(xiǎn)機(jī)理造成的直接或間接的損失而進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)管理,其過程主要分為風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)向分析4步驟,其中又包括風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)、風(fēng)險(xiǎn)追蹤和風(fēng)險(xiǎn)控制6部分。第一是風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)。對(duì)潛在于地下工程中所有的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行整理歸類和篩選,當(dāng)部分風(fēng)險(xiǎn)因素嚴(yán)重影響到目標(biāo)時(shí),應(yīng)給予重點(diǎn)考慮。風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的方法包括流程圖分析法、事故樹分析法、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法和風(fēng)險(xiǎn)清單分析法等。第二是風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)。估計(jì)和分析風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的后果和概率。第三是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)為風(fēng)險(xiǎn)分析,以相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)為根據(jù),對(duì)可否接受地下工程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行判斷,以及安全措施是否需要更進(jìn)一步。第四是風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)。將實(shí)際情況和風(fēng)險(xiǎn)大小相結(jié)合,使處理風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策的提出更具有針對(duì)性和合理性。常用的手段包括:風(fēng)險(xiǎn)修正、風(fēng)險(xiǎn)合并、風(fēng)險(xiǎn)分散、風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)、風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移、損失控制和風(fēng)險(xiǎn)回避等。第五是風(fēng)險(xiǎn)追蹤。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)采取應(yīng)對(duì)措施后,跟蹤觀察風(fēng)險(xiǎn)的變化發(fā)展情況,督促實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施。第六是風(fēng)險(xiǎn)控制。以風(fēng)險(xiǎn)追蹤為基礎(chǔ),以風(fēng)險(xiǎn)的變化情況為根據(jù),使風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施能夠及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
3 地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理研究現(xiàn)狀及問題
我國的地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理比之于發(fā)達(dá)國家,仍然處于起步階段。相對(duì)比較短的工程實(shí)踐和研究時(shí)間,較晚起步的地下工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究應(yīng)用,而且研究在管理方面的進(jìn)展也是初步的。不過我國已經(jīng)在上世紀(jì)末陸續(xù)開展了相關(guān)學(xué)科的研究工作。上世紀(jì)90年代,丁士昭教授對(duì)我國的上海、廣州地鐵隧道工程中的保險(xiǎn)模式及建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究;黃宏偉等人所開展的風(fēng)險(xiǎn)管理研究,其研究重點(diǎn)在地鐵運(yùn)營和建設(shè)階段,在整體上給出如何控制、分析地鐵不同階段中風(fēng)險(xiǎn)因素的思路;分析基坑工程風(fēng)險(xiǎn)方面,毛金萍、仲景冰和李惠強(qiáng)等人在分析深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案風(fēng)險(xiǎn)時(shí)采用了事故樹的模式;以同濟(jì)大學(xué)為主,對(duì)滬崇通道的財(cái)務(wù)分析、運(yùn)營事故控制以及施工風(fēng)險(xiǎn)管理等各個(gè)方面所進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究,是國內(nèi)第一個(gè)大型項(xiàng)目中應(yīng)用到風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)。近些年,實(shí)際工程領(lǐng)域中,安全風(fēng)險(xiǎn)管理的發(fā)展較為迅速,尤其是在地下工程項(xiàng)目中,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與分析得到了大量的應(yīng)用。地下工程在實(shí)際應(yīng)用安全風(fēng)險(xiǎn)管理時(shí),其實(shí)施負(fù)責(zé)的主體是各個(gè)巖土工程咨詢公司和科研單位。一些工程科技公司自主研發(fā)的管理系統(tǒng)軟件已經(jīng)在建筑工程、越江隧道和地鐵工程等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前地下工程的安全風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)踐與研究在我國的發(fā)展已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性的突破,但風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與分析扔是目前側(cè)重的主要方向,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是布置和開展較多的方面,未能深入研究控制方法和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,安全風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)的整合尚不統(tǒng)一,已經(jīng)開發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng),其功能較為簡(jiǎn)單,對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)的支持不夠,且較低的信息化水平,使信息化風(fēng)險(xiǎn)管理平臺(tái)的建設(shè)不足,適合地下工程建設(shè)實(shí)際和符合安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系的系統(tǒng)平臺(tái)極度缺乏。目前我國地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理依然存在著如下問題:風(fēng)險(xiǎn)管理體系仍然較為被動(dòng);缺乏有效規(guī)范的風(fēng)險(xiǎn)管理及風(fēng)險(xiǎn)接受等級(jí)和準(zhǔn)則;相對(duì)分散的風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)以及錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的定義等。
4 結(jié)束語
較差的施工條件、較多條件對(duì)施工的制約、復(fù)雜的周邊與地質(zhì)環(huán)境以及難度較高的施工技術(shù)都是地下工程施工過程中的不確定因素,地下工程建設(shè)施工所面臨的技術(shù)核心難題即是地下工程的風(fēng)險(xiǎn)管理。對(duì)該系統(tǒng)和管理辦法的不斷研究和完善,對(duì)于規(guī)避地下工程施工時(shí)所面臨的風(fēng)險(xiǎn)具有非常重要的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]航.姜樹元.風(fēng)險(xiǎn)管理[M].臺(tái)北:中華企業(yè)管理發(fā)展中心,1998
【關(guān)鍵詞】地下建筑工程;施工技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-0278(2014)07-157-01
一、引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展,城市化的進(jìn)程不斷加快。城市化進(jìn)程加快帶來了一系列問題,如城市建筑用地緊張、生存空間擁擠以及交通阻塞等,這些均給人們的居住帶來了很大的影響,同時(shí)給城市的可持續(xù)發(fā)展帶來了很大的障礙。由此,綜合開發(fā)利用城市地下空間變得愈發(fā)重要。
地下建筑工程的施工技術(shù)作為施工的前期環(huán)節(jié)和主要組成部分,是決定城市地下建筑工程成敗的關(guān)鍵因素。因此,對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)分析和評(píng)價(jià),就具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、我國地下建筑工程施工技術(shù)的現(xiàn)狀
施工技術(shù)包含兩方面內(nèi)容:施工方法及具體的施工手段。我國地下建筑工程施工技術(shù)由開挖技術(shù)、支護(hù)技術(shù)以及施工輔助技術(shù)共同組成。
(一)開挖技術(shù)
我國地下建筑工程先后采用了明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法等施工技術(shù),這些技術(shù)的研究與應(yīng)用有些已達(dá)國際先進(jìn)水平。
1.明挖法
明挖法是從地表開挖基坑或塹壕,修筑襯砌后,用土石進(jìn)行回填的淺埋隧道、管道或其他地下建筑工程的施工方法的總稱。其主要施工技術(shù)有地下連續(xù)墻、蓋挖法以及沉管法等。
(1)地下連續(xù)墻:是在基礎(chǔ)中沿軸線開挖深槽,放入鋼筋籠,再用混凝土澆筑筑成墻壁的一種施工工藝,在軟弱的沖積層、密實(shí)的砂礫層及巖石的地基中均可施工。
(2)蓋挖法:是指由地面向下開挖至一定深度后,將頂部封閉,其余的下部工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工。主體結(jié)構(gòu)分順做和逆做兩種,其中逆做施工較難。由于施工安全,占地少,且對(duì)居民生活干擾少,蓋挖法在城市地下工程中已得到了廣泛的應(yīng)用。
(3)沉管法:是預(yù)制管段沉放法的簡(jiǎn)稱,在水下隧道施工中已得到了廣泛的應(yīng)用。具體施工是將預(yù)制的鋼筋混凝土管沉入水下設(shè)計(jì)位置修筑水下工程。
2.暗挖法
在我國,大量的線性地下空間均是以暗挖法作業(yè)的。其中在隧道設(shè)計(jì)施工技術(shù)中有兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):一是適合于軟土(巖)地區(qū)的盾構(gòu)法;二是適合于硬土(巖)地區(qū)的礦山法(及TBM法)。
(1)礦山法:礦山法是一種傳統(tǒng)的施工方法,主要用鉆眼爆破方法開挖斷面二修筑隧道及地下工程。
(2)TBM法:隨著施工機(jī)械化程度的提高,礦山法逐漸被TBM法取代。TBM法即掘進(jìn)機(jī)法,它主要應(yīng)用于挖掘隧道、巷道及其它地下建筑,它相比于礦山法,具有施工更加安全,掘進(jìn)效率高以及施工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
(3)盾構(gòu)法:是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法,主要用于城市地鐵施工,它具有快速、安全的特點(diǎn),并且施工中不影響地面交通及地下管線等設(shè)施,無噪音污染。但新型盾構(gòu)的設(shè)備昂貴,而且盾構(gòu)施工對(duì)斷面尺寸多變區(qū)段適應(yīng)能力差。
(二)支護(hù)技術(shù)
支護(hù)技術(shù)主要是指在特殊地質(zhì)條件和建筑環(huán)境下采用的用以加固圍巖和地基的技術(shù)措施。它與開挖技術(shù)通常是相輔的,目前,在地下建筑工程中,應(yīng)用較廣泛的支護(hù)技術(shù)有:管棚支護(hù)技術(shù)、錨噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)及托換技術(shù)。
(三)施工輔助技術(shù)
1.巖土加固技術(shù)
(1)凍結(jié)法:是在不穩(wěn)定含水地層中修建地下工程時(shí),借助人工制冷手段加固地層和隔斷地下水的特殊施工方法,目前主要應(yīng)用于城市地鐵施工。
(2)SMW技術(shù):即新型水泥攪拌樁墻,具有對(duì)周圍地層影響小、施工噪音小、無振動(dòng)、工期短以及經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。
2.防水技術(shù)
防水技術(shù)在城市地下工程領(lǐng)域中的重要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)之一,我國隧道及地下建筑工程防水方法大致可分為兩類:構(gòu)造防水盒材料防水,從形式上可分為:水密性防水、泄水型防水和混合型防水。
3.環(huán)保技術(shù)
城市建設(shè)不可避免的會(huì)對(duì)環(huán)境(自然、社會(huì)兩方面)帶來影響,這些影響會(huì)給產(chǎn)能過剩可持續(xù)發(fā)展帶來很大的障礙,因此,環(huán)保技術(shù)愈發(fā)重要。地下建筑工程環(huán)保技術(shù)分為計(jì)算分析技術(shù)、試驗(yàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)、施工控制技術(shù)及污染防治技術(shù)。前兩者是環(huán)保技術(shù)的基礎(chǔ),后者是其具體體現(xiàn)和最終目的,它們四者是相輔相成和辯證統(tǒng)一的。
三、我國地下工程施工技術(shù)的發(fā)展及展望
我國地下工程施工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì):
1.重視TBM和盾構(gòu)機(jī)的引進(jìn)、消化、應(yīng)用和開發(fā)。
2.大力發(fā)展淺埋暗挖技術(shù)、沉管技術(shù)以及一些施工輔助技術(shù),使得施工更加自動(dòng)化、省力化、高速化和經(jīng)濟(jì)化。
3.逐漸將各種來挖技術(shù)結(jié)合起來,使得施工更加迅速。
關(guān)鍵詞:地下工程 機(jī)電 預(yù)埋 敷設(shè) 施工技術(shù)
0概述
現(xiàn)代化建筑工程的施工中涉及的專業(yè)越來越多,如給水、排水、排污、消防、空調(diào)、強(qiáng)電、弱電等,而這些專業(yè)設(shè)計(jì)又存在大量的管線需要施工,有些則需要在土建施工中及時(shí)預(yù)留或預(yù)埋的。因此建筑施工中會(huì)進(jìn)行許多機(jī)電管線的預(yù)留與預(yù)埋工作。
在地下建筑工程施工中,管線的敷設(shè)、預(yù)留或預(yù)埋工作更多更雜,而且地下工程由于具有防水抗?jié)B要求,往往對(duì)機(jī)電管線的預(yù)埋敷設(shè)施工技術(shù)要求更為嚴(yán)格。筆者參與過多個(gè)地下工程的施工,對(duì)于機(jī)電預(yù)埋敷設(shè)施工技術(shù)工作有一定的體會(huì),本文對(duì)此作些總結(jié)和探討。
1 接地體預(yù)埋焊接
大型建筑工程接地,可采用1083℃“放熱焊接”技術(shù),即利用粉末狀的氧化銅和鋁產(chǎn)生高溫反應(yīng),整個(gè)焊接過程是在石墨模具中短短數(shù)秒內(nèi)進(jìn)行的,模具內(nèi)溫度達(dá)到1083℃而施加在導(dǎo)線或主鋼筋表面熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般釬焊和錫焊。在建筑物基礎(chǔ)大底板中設(shè)置150mm2銅絞線水平接地主網(wǎng)和長度20m鍍銅鋼棒、樁基主鋼筋通過專用連接件,在大底板樁基上面敷設(shè)水平方格網(wǎng),網(wǎng)格主材采用150mm2銅鉸線(40×4mm銅排),整個(gè)網(wǎng)格呈水平圓形、扇形分布,水平網(wǎng)格間距10m左右,如圖1。這種連接方法是利用氧化銅和鋁的高溫放熱反應(yīng)而產(chǎn)生一個(gè)幾乎純銅焊接,其焊接點(diǎn)的載流能力(熔點(diǎn))與導(dǎo)線載流能力相同,屬于一種固體分子的連接,隨著連接壽命的延續(xù),不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)和腐蝕現(xiàn)象。
圖1 接地水平方格網(wǎng)
這種網(wǎng)格接地體分為二部分,其一是采用Φ14?2mm鍍銅銅棒,每節(jié)供貨長度為2.4~3m,逐節(jié)打入地下,中間通過連接管使整根接地極達(dá)到10~20m長度。其二是利用樁基內(nèi)主鋼筋和大底板水平、垂直主鋼筋。主接地網(wǎng)、樁基主鋼筋、大底板主鋼筋通過配套專用連接件,采用1083℃“放熱焊接”技術(shù)熔接成一體。在圓筒四周1.2m厚地下連續(xù)墻、0.8m厚鋼筋混凝土襯墻、筒體內(nèi)結(jié)構(gòu)柱等利用其主鋼筋,形成一個(gè)封閉的等電位籠子如圖3,其相互之間連接同樣選用150mm2銅絞線、配套專用連接件,采用1083℃“放熱焊接”技術(shù)熔接成一體。
2 暗管敷設(shè)
暗管敷設(shè)的基本要求為:穿越人防、非人防區(qū)域的電線管路、管口,管子連接處應(yīng)作密封處理;電線管路應(yīng)沿最近的路線敷設(shè)并盡量減少彎曲,埋入墻或混凝土內(nèi)的管子,離表面的凈距離不應(yīng)小于15mm;埋入地下的電線管路不宜穿過設(shè)備基礎(chǔ)。
2?1預(yù)制加工
1?鋼管煨彎:管徑為20mm及以下時(shí)可用手扳煨彎器;管徑為25mm及其以上時(shí)宜使用液壓
煨彎器。
2?管子切斷:用鋼鋸、割管器、砂輪鋸進(jìn)行切管,將需要切斷的管子量好尺寸,放在鉗口內(nèi)卡牢固進(jìn)行切割。
3?管子套絲:采用套絲板、套管機(jī)。采用套絲板時(shí),應(yīng)根據(jù)管外徑選擇相應(yīng)板牙,套絲過程中,要均勻用力;采用套絲機(jī)時(shí),應(yīng)注意及時(shí)澆冷卻液,螺紋不亂不過長,消除渣屑,螺紋干凈清晰。
4?測(cè)定盒、箱位置:根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定盒、箱軸線位置,以土建彈出的水平線為基準(zhǔn),掛線找
正,標(biāo)出盒、箱實(shí)際尺寸位置。
5?固定盒、箱:先穩(wěn)住盒、箱,然后灌漿,要求砂漿飽滿、平整牢固、位置正確。現(xiàn)澆混凝土板墻固定盒、箱加支鐵固定;現(xiàn)澆混凝土樓板,將盒子堵好隨底板鋼筋固定牢,管路配好后,隨土建澆灌混凝土施工同時(shí)完成。盒、箱安裝要求如表1所示。
表1 盒、箱安裝要求一覽表
實(shí)測(cè)項(xiàng)目
要求
允許偏差
盒、箱水平、垂直位置
正確
10(磚墻),30(大模板)
盒箱1m內(nèi)相鄰標(biāo)高
一致
2
盒子固定
垂直
2
箱子固定
垂直
3
盒、箱口與墻面
平齊
最大凹進(jìn)深度10mm
2?2管路連接
1?管徑20mm及其以下鋼管,必須用管箍螺紋連接。管箍連接加Φ6圓鋼焊接跨接套絲,不得有亂扣現(xiàn)象,管口銼平光滑平整,管箍必須使用通絲管箍,接頭應(yīng)牢固緊密,外露絲應(yīng)不多于2扣;管徑25mm及其以上鋼管,可采用管箍連接或套管焊接,套管長度應(yīng)為連接管徑的2?5倍,連接管口的對(duì)口處應(yīng)在套管的中心,焊口應(yīng)焊接牢固嚴(yán)密。
2?管路超過下列長度,應(yīng)加裝接線盒,其位置應(yīng)便于穿線。無彎時(shí)45m;有一個(gè)彎時(shí)30m;有二個(gè)彎時(shí)20m;有三個(gè)彎時(shí)12m。
3?管進(jìn)盒、箱連接:盒、箱開孔應(yīng)整齊并與管徑吻合,要求一管一孔,不得開長孔。鐵制盒、箱嚴(yán)禁用電焊、氣焊開孔,并應(yīng)刷防銹漆。管口進(jìn)入盒、箱應(yīng)用螺母鎖緊,露出鎖緊螺母的螺紋為2-4扣。兩根以上管進(jìn)入盒、箱要長短一致,間距均勻、排列整齊。
2?3暗管敷設(shè)方式
1?隨墻(砌體)配管:配合土建工程砌墻立管時(shí),該管應(yīng)放在墻中心,管口向上者應(yīng)封好,以防水泥砂漿或其它雜物堵塞管子。由頂板向下引管不宜過長,以達(dá)到開關(guān)盒上口為準(zhǔn)。等砌好隔墻,先固定盒,后接短管。
2?現(xiàn)澆混凝土樓板配管:先找準(zhǔn)確位置,根據(jù)房間四周墻的厚度,彈出十字線,將堵好的盒子固定牢,然后敷管。有兩個(gè)以上盒子時(shí),要拉直線。管進(jìn)入盒子的長度要適宜,管路每隔1m左右用鉛絲綁扎牢。
3?暗管敷設(shè)完畢后,在自檢合格的基礎(chǔ)上,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查驗(yàn)收,并認(rèn)真如實(shí)填寫隱蔽工程
驗(yàn)收記錄。
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
陜西省水利廳主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
上海市遂道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中華人民共和國教育部主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 部級(jí)期刊
中國施工企業(yè)管理協(xié)會(huì);巖土錨固工程專業(yè)委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中國鐵路工程總公司主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
中鐵隧道集團(tuán)有限公司主辦