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文檔簡介

深基坑開挖施工方案及措施一、工程概況與編制依據(jù)

1.1項目基本信息

XX市XX商業(yè)中心項目位于XX區(qū)核心地段,東臨XX路,西靠XX公園,南接XX大道,北鄰XX住宅小區(qū)。項目總建筑面積18.5萬㎡,其中地下3層,建筑面積5.2萬㎡,基坑開挖深度15.5-18.3m,局部集水坑區(qū)域開挖深度達(dá)20.1m,基坑周長約280m。建設(shè)單位為XX地產(chǎn)開發(fā)有限公司,設(shè)計單位為XX建筑設(shè)計研究院,勘察單位為XX巖土工程勘察院,施工單位為XX建設(shè)集團(tuán)有限公司,基坑設(shè)計使用年限為2年。

1.2基坑設(shè)計參數(shù)

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用“鉆孔灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索+鋼支撐”組合形式:鉆孔灌注樁樁徑800mm,樁長22-25m,樁間距1.2m,混凝土強(qiáng)度等級C30;預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)置2道,第一道錨索標(biāo)高-3.5m,長度18m,傾角15°,第二道錨索標(biāo)高-8.0m,長度20m,傾角20°,設(shè)計錨固力300kN/根;鋼支撐采用φ609mm(t=12mm)鋼管,水平間距3m,豎向設(shè)置于-12.0m處;止水帷幕采用雙軸水泥土攪拌樁,樁徑700mm,樁長20m,水泥摻量15%,樁間咬合200mm;降水系統(tǒng)采用管井降水,井深25m,井間距8m,共布置42口降水井,目標(biāo)地下水位降至坑底以下1.0m。

1.3周邊環(huán)境條件

基坑北側(cè)距離6層磚混結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)僅5.0m,基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ),埋深2.5m;南側(cè)距離市政DN800雨水管道8.0m,管道埋深2.8m,為混凝土材質(zhì);東側(cè)為城市主干道,日均交通量約5000輛次,路下分布有電力、通信、燃?xì)獾裙芫€,埋深1.2-2.0m;西側(cè)為待開發(fā)綠地,無永久建筑物,但存在臨時施工用電線路。基坑周邊2倍開挖深度范圍內(nèi)存在地鐵1號線區(qū)間隧道,隧道頂埋深約18m,水平距離基坑邊緣35m。

1.4工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

根據(jù)巖土工程勘察報告,場地地層自上而下依次為:①雜填土(厚度1.5-2.8m,γ=18.5kN/m3,c=8kPa,φ=10°);②粉質(zhì)黏土(厚度3.2-4.5m,γ=19.2kN/m3,c=25kPa,φ=18°);③細(xì)砂(厚度5.0-6.8m,γ=18.8kN/m3,c=0kPa,φ=28°);④中風(fēng)化砂巖(未揭穿,γ=22.0kN/m3,c=800kPa,φ=35°)。地下水類型為潛水,賦存于②層粉質(zhì)黏土及③層細(xì)砂中,初見水位埋深1.8-2.5m,穩(wěn)定水位埋深2.0-3.0m,滲透系數(shù)k=5.0×10^-3cm/s,主要補(bǔ)給來源為大氣降水及側(cè)向徑流,水位年變幅1.5m。

1.5編制依據(jù)

1.5.1國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(GB50202-2018)、《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50497-2019)、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(DBJ43/T003-2023)、《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59-2011)。

1.5.2設(shè)計文件:XX商業(yè)中心項目基坑支護(hù)施工圖(結(jié)施-01~15)、巖土工程勘察報告(2023-KY-012)、建筑結(jié)構(gòu)施工圖(建施-20~30)。

1.5.3合同文件:《XX商業(yè)中心項目施工總承包合同》(合同編號:XX-2023-008)、《XX商業(yè)中心項目基坑監(jiān)測服務(wù)合同》(合同編號:XX-2023-021)。

1.5.4企業(yè)標(biāo)準(zhǔn):《XX建設(shè)集團(tuán)有限公司深基坑工程施工技術(shù)規(guī)程》(QB/XJJS-2022)、《XX建設(shè)集團(tuán)有限公司危大工程安全管理實施細(xì)則》(QB/XJAJ-2021)。

二、施工總體部署與準(zhǔn)備

2.1施工總體部署

2.1.1施工分區(qū)劃分

根據(jù)基坑周長280m及周邊環(huán)境差異,將基坑劃分為三個施工分區(qū):A區(qū)(北側(cè),臨近住宅小區(qū),開挖深度18.3m)、B區(qū)(南側(cè),靠近市政雨水管道,開挖深度17.5m)、C區(qū)(東側(cè)及西側(cè),開挖深度15.5-16.5m)。A區(qū)因距住宅小區(qū)僅5.0m,需優(yōu)先完成支護(hù)結(jié)構(gòu)施工,采用“跳挖”方式,每段開挖長度不超過20m;B區(qū)雨水管道距離基坑8.0m,開挖前需完成管道監(jiān)測點布設(shè),開挖期間每小時監(jiān)測一次管道變形;C區(qū)環(huán)境開闊,采用大開挖方式,分層開挖厚度不超過3m。

2.1.2施工流程安排

施工總體遵循“降水先行、支護(hù)同步、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”原則。具體流程為:降水井施工及系統(tǒng)運行→鉆孔灌注樁施工→第一道預(yù)應(yīng)力錨索施工→首層土方開挖(開挖深度3.5m)→第二道預(yù)應(yīng)力錨索施工→第二層土方開挖(開挖至-8.0m)→鋼支撐安裝→第三層土方開挖(開挖至坑底)→基底驗槽→墊層施工。各工序銜接時間控制在48小時內(nèi),土方開挖與支護(hù)施工形成“開挖一段、支護(hù)一段、驗收一段”的流水作業(yè)模式。

2.1.3關(guān)鍵節(jié)點控制

設(shè)置五個關(guān)鍵控制節(jié)點:①降水系統(tǒng)啟動后15天內(nèi),地下水位需穩(wěn)定降至坑底以下1.0m,經(jīng)監(jiān)理驗收合格后方可進(jìn)行土方開挖;②鉆孔灌注樁施工完成后28天,進(jìn)行樁身完整性檢測,Ⅰ類樁比例需達(dá)到95%以上;③第一道錨索張拉鎖定需在土方開挖至錨索標(biāo)高以下1.0m后48小時內(nèi)完成,預(yù)應(yīng)力損失不超過設(shè)計值的10%;④鋼支撐安裝需在開挖至-12.0m標(biāo)高后24小時內(nèi)完成,支撐軸線偏差不超過30mm;⑤基底驗槽需在開挖完成后立即組織,設(shè)計、勘察、監(jiān)理共同參與,基底承載力需滿足設(shè)計要求(fak≥300kPa)。

2.2施工準(zhǔn)備

2.2.1技術(shù)準(zhǔn)備

技術(shù)負(fù)責(zé)人組織設(shè)計、勘察、監(jiān)理單位進(jìn)行圖紙會審,重點核對支護(hù)結(jié)構(gòu)與周邊建筑物的距離、降水井布置與地下管線的沖突點,形成圖紙會審紀(jì)要。編制《深基坑施工專項方案》,明確分層開挖厚度、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工參數(shù)、監(jiān)測預(yù)警值,并通過專家論證。方案交底分三級實施:公司級向項目部管理人員交底,項目級向施工班組交底,班組級向作業(yè)人員交底,交底內(nèi)容留存書面記錄。測量組根據(jù)控制網(wǎng),采用全站儀放出基坑開挖線、支護(hù)結(jié)構(gòu)軸線,每10m設(shè)置一個控制樁,開挖前復(fù)核無誤后方可施工。

2.2.2現(xiàn)場準(zhǔn)備

場地平整前,先進(jìn)行地下管線探測,東側(cè)市政管線采用人工探溝開挖,深度1.5m,暴露后采用PVC管保護(hù);南側(cè)雨水管道上方設(shè)置1.0m寬混凝土防護(hù)帶,防止重型設(shè)備碾壓。施工現(xiàn)場臨時道路采用C20混凝土硬化,寬度6m,承載力需滿足50t車輛通行要求。基坑周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿,懸掛“禁止翻越”“小心墜坑”等警示標(biāo)志,夜間設(shè)置紅色警示燈。臨時設(shè)施包括辦公室(50㎡)、庫房(80㎡)、鋼筋加工棚(120㎡),布置在基坑南側(cè)空地,距離基坑邊緣不小于10m。

2.2.3物資準(zhǔn)備

材料進(jìn)場前,供應(yīng)商需提供產(chǎn)品質(zhì)量證明文件,鋼筋按批次進(jìn)行復(fù)試,復(fù)試合格后方可使用;混凝土配合比由試驗室試配,坍落度控制在180±20mm,初凝時間不小于6小時;錨索材料需進(jìn)行抗拉強(qiáng)度測試,極限抗拉強(qiáng)度不小于1860MPa。機(jī)械設(shè)備進(jìn)場前,由設(shè)備部檢查性能狀況,挖機(jī)斗容量1.2m3,最大挖掘深度6.5m;起重機(jī)起重量50t,臂長25m;降水設(shè)備包括42臺深井泵,功率7.5kW/臺,揚程25m。所有設(shè)備進(jìn)場后,張貼“驗收合格”標(biāo)識,方可投入使用。

2.3資源配置

2.3.1勞動力配置

根據(jù)施工進(jìn)度計劃,勞動力配置分三個階段:準(zhǔn)備階段(30人),包括測量工、鋼筋工、焊工;施工高峰期(54人),增加挖機(jī)司機(jī)、起重機(jī)司機(jī)、普工;收尾階段(20人),主要為土方回填、場地清理人員。各工種均需持證上崗,鋼筋工、焊工需提供特種作業(yè)操作證,普工崗前進(jìn)行安全培訓(xùn),考核合格后方可進(jìn)場。實行兩班制作業(yè),每班工作12小時,工序交接時填寫交接記錄,確保施工連續(xù)性。

2.3.2機(jī)械設(shè)備配置

土方開挖階段配置3臺卡特320型挖機(jī),斗容量1.2m3,日開挖量約3000m3;起重階段配置1臺中聯(lián)重科50t汽車起重機(jī),用于鋼支撐、錨索材料吊裝;降水階段配置42臺QS25-50型深井泵,配套42臺控制柜,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。機(jī)械設(shè)備操作人員需具備5年以上同類設(shè)備操作經(jīng)驗,每日作業(yè)前檢查設(shè)備制動、液壓系統(tǒng),填寫《機(jī)械設(shè)備日常檢查記錄表》。

2.3.3材料供應(yīng)計劃

鋼筋采用HRB400級,直徑φ20-32mm,月用量200噸,分5批進(jìn)場,每批間隔6天;混凝土采用C30商品混凝土,日用量150m3,由攪拌站直接運送至現(xiàn)場,運輸時間控制在30分鐘內(nèi);錨索采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,φ15.2mm,每根錨索由3束鋼絞線組成,月用量300根,提前10天通知供應(yīng)商備貨。材料堆放場地需硬化,鋼筋架空存放,底部墊高300mm,防止銹蝕;水泥庫房需做好防潮措施,受潮水泥嚴(yán)禁使用。

三、關(guān)鍵施工技術(shù)與質(zhì)量控制

3.1基坑降水系統(tǒng)施工

3.1.1降水井施工工藝

降水井施工采用旋挖鉆機(jī)成孔,孔徑600mm,深度25m,垂直度偏差控制在1%以內(nèi)。成孔后立即下置無砂混凝土濾管,管徑300mm,壁厚50mm,外包兩層80目尼龍網(wǎng)防止濾料流失。濾料采用粒徑2-7mm的綠豆砂,沿井壁四周均勻填埋,填至地面下2m處改用黏土封堵。井口設(shè)置0.5m×0.5m混凝土保護(hù)墩,高出地面300mm,防止雨水倒灌。每口降水井安裝QS25-50型深井泵,揚程25m,流量25m3/h,泵體下至井底以上2m位置,通過DN80鋼管連接至地面排水管路。

3.1.2降水運行管理

降水系統(tǒng)啟動前,先進(jìn)行24小時試運行,檢測水泵運行電流、揚水管壓力及井內(nèi)水位變化。正式運行后,實行“三班倒”24小時值班制度,每2小時記錄一次水位數(shù)據(jù),目標(biāo)水位控制在坑底以下1.0-1.5m。當(dāng)單井水位降幅超過0.5m/天時,立即檢查水泵工況或井管堵塞情況。排水管路坡度不小于0.5%,接入市政雨水管網(wǎng)前設(shè)置三級沉淀池,水中含砂量控制在1/20000以下。降水運行期間,在基坑周邊50m范圍內(nèi)設(shè)置32個水位觀測孔,每日監(jiān)測周邊地下水位變化,防止因降水引發(fā)地面沉降。

3.1.3特殊情況處理

遇到局部流砂層時,立即向井內(nèi)填入袋裝黏土,減緩水流速度,同時增加該區(qū)域降水井密度,由原設(shè)計8m加密至5m。若發(fā)現(xiàn)基坑邊坡出現(xiàn)滲水點,采用埋設(shè)導(dǎo)流管引流,管周用快凝水泥封堵,避免水土流失。在雨季施工期間,提前檢查排水泵的備用電源,確保停電時柴油發(fā)電機(jī)能在10分鐘內(nèi)自動切換。當(dāng)監(jiān)測到周邊建筑物沉降速率連續(xù)3天超過2mm/天時,啟動回灌井系統(tǒng),在建筑物周邊布設(shè)6口回灌井,采用同層地下水回灌,控制回灌壓力不超過0.1MPa。

3.2支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

3.2.1鉆孔灌注樁施工

樁位放樣采用全站儀坐標(biāo)定位,每排樁設(shè)置4個控制點,確保樁位偏差≤50mm。采用GPS-15型工程鉆機(jī),泥漿護(hù)壁成孔,泥漿比重控制在1.15-1.25。清孔后沉渣厚度≤100mm,采用泵吸反循環(huán)二次清孔。鋼筋籠主筋采用HRB400級鋼筋,箍筋間距@200mm,加強(qiáng)箍筋每2m設(shè)置一道,直徑φ20mm。鋼筋籠運輸采用平板車,吊裝時采用雙吊點法,避免變形。混凝土澆筑采用導(dǎo)管法,導(dǎo)管直徑250mm,埋深控制在2-6m,首灌量保證導(dǎo)管下端一次性埋入混凝土1.5m以上。澆筑過程中每30m3制作一組試塊,檢測樁身混凝土強(qiáng)度。

3.2.2預(yù)應(yīng)力錨索施工

錨索施工在土方開挖至錨索標(biāo)高以下0.5m后進(jìn)行。鉆孔采用MD-50型錨桿鉆機(jī),孔徑150mm,傾角15°-20°,誤差≤1°。鉆孔完成后立即高壓注漿,水灰比0.45-0.5,注漿壓力0.5-1.0MPa,穩(wěn)壓2分鐘。錨索材料為1×7φ15.2mm鋼絞線,強(qiáng)度級別1860MPa,每根錨索由3束組成。自由段涂抹黃油并套PVC管,隔離注漿體。錨頭采用20mm厚鋼板加工,尺寸300mm×300mm×20mm。張拉采用YC60型千斤頂,分三級加載(設(shè)計值的25%、50%、100%),每級持荷5分鐘,鎖定預(yù)應(yīng)力損失不超過設(shè)計值的10%。

3.2.3鋼支撐安裝

鋼支撐采用φ609mm×12mm鋼管,長度根據(jù)實際測量尺寸定制。安裝前在圍檁上焊接三角支撐架,確保支撐軸線偏差≤30mm。支撐兩端設(shè)置活絡(luò)頭,通過液壓千斤頂施加預(yù)應(yīng)力,預(yù)加力按設(shè)計軸力的50%控制,達(dá)到要求后用楔形鋼塊鎖定。支撐體系與鉆孔樁之間采用C30細(xì)石混凝土填充密實,確保傳力均勻。在鋼支撐中部設(shè)置位移監(jiān)測點,每日測量支撐變形值,變形量超過支撐長度的1/1000時立即復(fù)加預(yù)應(yīng)力。

3.3土方開挖施工

3.3.1開挖分層分區(qū)

基坑開挖分三層進(jìn)行:第一層開挖至-3.5m(深度3.5m),第二層開挖至-8.0m(深度4.5m),第三層開挖至坑底(深度7.5-10.3m)。每層開挖遵循“先撐后挖、對稱平衡”原則,A區(qū)(北側(cè))采用島式開挖,先開挖兩側(cè)留土護(hù)坡,中部開挖形成作業(yè)平臺;B區(qū)(南側(cè))采用盆式開挖,先開挖中部形成集水坑,再開挖兩側(cè);C區(qū)(東西側(cè))采用階梯式開挖,每階高度不超過3m。開挖過程中,坡度控制在1:0.75,每30m設(shè)置一個馬道,寬度4m,坡度1:8。

3.3.2土方運輸與堆放

土方運輸采用15輛20t自卸車,每車裝載量12m3,運輸路線由東側(cè)大門進(jìn)出,沿硬化道路行駛。運輸車輛出場前,安排專人沖洗輪胎,防止污染市政道路。臨時堆土場設(shè)置在基坑南側(cè)50m處,堆土高度不超過3m,坡度1:1.5,堆土區(qū)周邊設(shè)置截水溝,防止雨水沖刷。當(dāng)堆土量超過5000m3時,及時外運至指定棄土場,棄土場距離施工現(xiàn)場15km。

3.3.3基底處理與驗槽

基底預(yù)留300mm厚土層采用人工開挖,避免超挖。開挖至設(shè)計標(biāo)高后,立即進(jìn)行驗槽。驗槽由勘察、設(shè)計、監(jiān)理、施工四方共同參與,重點檢查以下內(nèi)容:基底土層是否與勘察報告一致,是否有軟弱下臥層;基坑尺寸、標(biāo)高是否符合設(shè)計要求;樁頭是否鑿除至設(shè)計標(biāo)高,樁身有無破損。驗槽合格后,立即澆筑100mm厚C15混凝土墊層,墊層每邊超出基礎(chǔ)邊100mm。在墊層上彈出基礎(chǔ)軸線,進(jìn)行鋼筋綁扎,墊層施工與土方開挖面間隔不超過24小時。

3.4施工監(jiān)測與信息化管理

3.4.1監(jiān)測點布設(shè)

基坑周邊共布設(shè)76個監(jiān)測點:支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移點28個,垂直位移點28個;周邊建筑物沉降點12個(6層住宅小區(qū)每棟4個);地下管線位移點8個(雨水管道每2m一個);地下水位觀測孔12個(沿基坑周邊均勻布置)。監(jiān)測點采用不銹鋼測釘,固定在支護(hù)結(jié)構(gòu)冠梁或建筑物墻體上,頂部露出50mm,設(shè)置保護(hù)罩。

3.4.2監(jiān)測頻率與預(yù)警

施工期間實行“三階段”監(jiān)測頻率:施工準(zhǔn)備期每天1次,開挖期間每2小時1次,底板澆筑后每天1次。監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至監(jiān)控中心,采用專業(yè)軟件分析變形趨勢。預(yù)警值設(shè)定為:支護(hù)結(jié)構(gòu)位移30mm,建筑物沉降15mm,管線位移10mm,水位變化1000mm。當(dāng)監(jiān)測值達(dá)到預(yù)警值的70%時,加密監(jiān)測頻率至每30分鐘1次;達(dá)到預(yù)警值時,立即停止施工,啟動應(yīng)急預(yù)案。

3.4.3信息化施工管理

建立“BIM+監(jiān)測”信息化管理平臺,將支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、施工進(jìn)度三維集成。平臺設(shè)置三級預(yù)警機(jī)制:黃色預(yù)警(達(dá)到預(yù)警值70%)時,向項目部管理人員發(fā)送短信;橙色預(yù)警(達(dá)到預(yù)警值)時,啟動項目應(yīng)急小組;紅色預(yù)警(超過預(yù)警值120%)時,上報建設(shè)單位和監(jiān)理單位。每周召開監(jiān)測分析會,根據(jù)變形趨勢調(diào)整施工參數(shù),如開挖速度、支撐預(yù)應(yīng)力等,實現(xiàn)動態(tài)化施工管理。

四、安全風(fēng)險管控與應(yīng)急預(yù)案

4.1安全管理體系

4.1.1安全組織架構(gòu)

項目部成立以項目經(jīng)理為組長,安全總監(jiān)為副組長的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組,下設(shè)安全管理部、技術(shù)部、物資部三個專職部門。安全管理部配置5名專職安全員,實行分區(qū)域負(fù)責(zé)制:A區(qū)(北側(cè))2人,B區(qū)(南側(cè))2人,C區(qū)(東西側(cè))1人。各施工班組設(shè)兼職安全員1名,負(fù)責(zé)班前安全喊話和作業(yè)過程巡查。建立“公司-項目-班組-作業(yè)人員”四級安全管理網(wǎng)絡(luò),每日召開安全生產(chǎn)碰頭會,通報當(dāng)日風(fēng)險點及整改情況。

4.1.2安全管理制度

制定《深基坑工程安全管理辦法》,明確“十不準(zhǔn)”禁令:不準(zhǔn)無證上崗、不準(zhǔn)酒后作業(yè)、不準(zhǔn)疲勞施工、不準(zhǔn)違規(guī)堆載、不準(zhǔn)超挖作業(yè)、不準(zhǔn)擅自拆除防護(hù)、不準(zhǔn)在坑邊停放重型機(jī)械、不準(zhǔn)在雨季強(qiáng)行開挖、不準(zhǔn)在監(jiān)測超標(biāo)時繼續(xù)作業(yè)、不準(zhǔn)瞞報安全事故。實行安全風(fēng)險抵押金制度,管理人員按崗位繳納風(fēng)險金,全年無事故返還并給予獎勵。建立安全檢查“三查三改”機(jī)制:班組自查、項目部周查、公司月查,查出的隱患必須定人、定時、定措施整改,整改率100%。

4.1.3安全教育培訓(xùn)

對新進(jìn)場工人實行“三級安全教育”:公司級培訓(xùn)8課時,重點講解國家法規(guī)和公司制度;項目級培訓(xùn)12課時,結(jié)合本項目案例講解基坑風(fēng)險;班組級培訓(xùn)4課時,教授崗位安全操作技能。特種作業(yè)人員(電工、焊工、起重工)必須持證上崗,每季度復(fù)訓(xùn)一次。在基坑周邊設(shè)置安全體驗區(qū),模擬坍塌逃生、觸電急救等場景,每月組織全員參與應(yīng)急演練。在施工現(xiàn)場入口設(shè)置電子顯示屏,實時滾動播放當(dāng)日風(fēng)險預(yù)警和注意事項。

4.2風(fēng)險識別與控制

4.2.1風(fēng)險辨識方法

采用“工作危害分析法(JHA)”和“安全檢查表法(SCL)”相結(jié)合的方式,識別深基坑施工全流程風(fēng)險。組織設(shè)計、勘察、監(jiān)理單位召開風(fēng)險辨識專題會,梳理出重大風(fēng)險源12項:支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、坑底突涌、周邊建筑物沉降、管線破壞、降水失效、機(jī)械傷害、高處墜落、物體打擊、觸電事故、火災(zāi)事故、暴雨內(nèi)澇、有毒氣體中毒。針對每項風(fēng)險,繪制風(fēng)險矩陣圖,從可能性、暴露頻率、后果嚴(yán)重性三個維度進(jìn)行量化評估。

4.2.2風(fēng)險分級管控

將風(fēng)險分為四級:紅色(重大風(fēng)險)、橙色(較大風(fēng)險)、黃色(一般風(fēng)險)、藍(lán)色(低風(fēng)險)。紅色風(fēng)險包括支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、坑底突涌,實行“一風(fēng)險一方案”,由項目經(jīng)理親自督辦;橙色風(fēng)險包括建筑物沉降、管線破壞,每日巡查并記錄監(jiān)測數(shù)據(jù);黃色風(fēng)險包括機(jī)械傷害、高處墜落,班前重點交底;藍(lán)色風(fēng)險包括物體打擊、觸電,設(shè)置警示標(biāo)識。建立風(fēng)險動態(tài)管控臺賬,每周更新風(fēng)險等級,當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)接近預(yù)警值時,立即升級管控措施。

4.2.3關(guān)鍵風(fēng)險控制措施

針對支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)風(fēng)險,在鉆孔灌注樁施工時,嚴(yán)格控制垂直度偏差≤1%,混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行,避免斷樁;預(yù)應(yīng)力錨索張拉后,48小時內(nèi)不得進(jìn)行下層土方開挖。針對坑底突涌風(fēng)險,在細(xì)砂層區(qū)域設(shè)置備用降水井,井深增加至28m,配備柴油發(fā)電機(jī)確保停電時持續(xù)降水。針對建筑物沉降風(fēng)險,在住宅小區(qū)周邊設(shè)置回灌井,回灌壓力控制在0.08MPa以內(nèi),每日監(jiān)測建筑物沉降量,累計沉降超過10mm時啟動回灌系統(tǒng)。針對管線破壞風(fēng)險,在雨水管道上方設(shè)置混凝土防護(hù)帶,開挖前采用人工探溝暴露管線,派專人監(jiān)護(hù)開挖作業(yè)。

4.3應(yīng)急預(yù)案與響應(yīng)

4.3.1應(yīng)急預(yù)案編制

編制《深基坑工程專項應(yīng)急預(yù)案》,包括綜合預(yù)案、專項預(yù)案(坍塌、涌水、管線破壞、火災(zāi)、中毒)和現(xiàn)場處置方案。預(yù)案明確應(yīng)急組織機(jī)構(gòu):總指揮由項目經(jīng)理擔(dān)任,下設(shè)搶險組、技術(shù)組、醫(yī)療組、后勤組、警戒組。配備應(yīng)急物資庫,儲備:φ300mm應(yīng)急排水泵4臺(功率30kW)、編織袋2000條、沙袋500袋、應(yīng)急照明燈20盞、急救箱5個、對講機(jī)20部、擔(dān)架4副、備用發(fā)電機(jī)2臺(功率200kW)。預(yù)案經(jīng)專家論證后報監(jiān)理和建設(shè)單位備案,每半年修訂一次。

4.3.2應(yīng)急資源準(zhǔn)備

建立“1小時應(yīng)急響應(yīng)圈”:在基坑現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急物資儲備點,距離作業(yè)面不超過50米;在項目部設(shè)置應(yīng)急指揮中心,配備視頻監(jiān)控系統(tǒng)和應(yīng)急通訊平臺;與附近醫(yī)院簽訂急救協(xié)議,確保15分鐘內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場。應(yīng)急物資實行“雙人雙鎖”管理,每月檢查一次物資狀態(tài),定期更換過期藥品和失效設(shè)備。建立應(yīng)急隊伍,由30名經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的工人組成,每季度開展一次實戰(zhàn)演練,演練內(nèi)容包括坍塌救援、排水搶險、傷員轉(zhuǎn)運等場景。

4.3.3應(yīng)急響應(yīng)流程

實行“分級響應(yīng)”機(jī)制:藍(lán)色預(yù)警由安全員現(xiàn)場處置;黃色預(yù)警由安全總監(jiān)啟動響應(yīng);橙色預(yù)警由項目經(jīng)理啟動響應(yīng);紅色預(yù)警立即上報建設(shè)單位和住建部門。響應(yīng)流程分為五個步驟:接警與啟動(5分鐘內(nèi))、信息上報(10分鐘內(nèi))、現(xiàn)場處置(30分鐘內(nèi))、事態(tài)控制(2小時內(nèi))、應(yīng)急恢復(fù)(24小時內(nèi))。在基坑周邊設(shè)置應(yīng)急疏散通道,每50米設(shè)置一個應(yīng)急集合點,配備熒光指示標(biāo)識。建立應(yīng)急通訊錄,包含所有參建單位負(fù)責(zé)人、急救單位、政府部門聯(lián)系方式,確保24小時暢通。

五、施工監(jiān)測與信息化管理

5.1監(jiān)測系統(tǒng)布置

5.1.1監(jiān)測點設(shè)置

項目組在基坑周邊布置了76個監(jiān)測點,確保全面覆蓋關(guān)鍵區(qū)域。支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移點共28個,每10米設(shè)置一個,采用不銹鋼測釘固定在冠梁上,測釘露出50毫米,頂部加裝保護(hù)罩防止損壞。垂直位移點同樣28個,與水平位移點同步安裝,使用精密水準(zhǔn)儀測量沉降。周邊建筑物沉降點設(shè)置在6層住宅小區(qū)的墻體上,每棟建筑布設(shè)4個點,位于墻角和中部,使用膨脹螺絲固定測頭。地下管線位移點8個,沿雨水管道每2米一個,采用位移傳感器直接焊接在管道表面。地下水位觀測孔12個,均勻分布在基坑周邊,孔深25米,內(nèi)置水位計,實時記錄水位變化。所有監(jiān)測點在施工前完成校準(zhǔn),確保初始數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

5.1.2監(jiān)測設(shè)備選型

項目組選擇了適合深基坑環(huán)境的監(jiān)測設(shè)備。水平位移測量采用全站儀,型號為LeicaTS16,精度達(dá)1毫米,配合棱鏡反射器,實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動讀數(shù)。垂直位移測量使用電子水準(zhǔn)儀,TrimbleDiNi03,精度0.3毫米/公里,配合銦鋼水準(zhǔn)尺。測斜儀選用CX-06型,用于支護(hù)樁體傾斜監(jiān)測,探頭直徑35毫米,量程±30度,每0.5米讀取一個數(shù)據(jù)點。水位監(jiān)測采用投入式水位計,型號WL-1,量程0-30米,精度±1厘米,通過電纜連接到數(shù)據(jù)采集器。所有設(shè)備均經(jīng)過第三方檢測機(jī)構(gòu)校準(zhǔn),有效期一年,施工期間每月復(fù)檢一次,確保數(shù)據(jù)可靠。設(shè)備安裝時,技術(shù)人員現(xiàn)場調(diào)試,避免電磁干擾,數(shù)據(jù)線纜采用鎧裝保護(hù),防止施工破壞。

5.1.3監(jiān)測頻率控制

監(jiān)測頻率根據(jù)施工階段動態(tài)調(diào)整。施工準(zhǔn)備期,每天監(jiān)測一次,包括位移和水位,建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。土方開挖期間,頻率提高到每2小時一次,重點監(jiān)測A區(qū)和B區(qū),因為這兩個區(qū)域風(fēng)險較高。開挖高峰期,技術(shù)人員24小時值守,每小時記錄一次數(shù)據(jù),確保及時發(fā)現(xiàn)異常。支護(hù)結(jié)構(gòu)施工階段,如錨索張拉和鋼支撐安裝,監(jiān)測頻率調(diào)整為每4小時一次,驗證施工效果。底板澆筑完成后,頻率降至每天一次,持續(xù)監(jiān)測至基坑回填。遇暴雨或臺風(fēng)天氣,立即加密監(jiān)測至每30分鐘一次,并增加巡檢次數(shù)。所有監(jiān)測數(shù)據(jù)實時記錄在日志中,由專人核對,避免遺漏或錯誤。

5.2數(shù)據(jù)采集與分析

5.2.1實時數(shù)據(jù)傳輸

項目組建立了無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),確保信息暢通。監(jiān)測設(shè)備通過4G模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端服務(wù)器,傳輸延遲不超過5秒。服務(wù)器部署在本地數(shù)據(jù)中心,配備防火墻和冗余電源,防止數(shù)據(jù)丟失。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議采用TCP/IP,加密傳輸,保障安全?,F(xiàn)場設(shè)置中繼站,在基坑邊緣增強(qiáng)信號覆蓋,解決地下空間信號盲區(qū)問題。數(shù)據(jù)采集器每10分鐘自動匯總一次,生成標(biāo)準(zhǔn)化文件,包括時間戳、位置標(biāo)識和測量值。傳輸失敗時,設(shè)備自動重試三次,并觸發(fā)警報通知技術(shù)人員。監(jiān)控中心配備大屏幕,實時顯示所有監(jiān)測點的動態(tài)數(shù)據(jù),管理人員可遠(yuǎn)程查看,無需親臨現(xiàn)場。

5.2.2數(shù)據(jù)處理方法

技術(shù)人員對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化處理。原始數(shù)據(jù)首先進(jìn)行清洗,剔除異常值,如傳感器故障導(dǎo)致的突跳數(shù)據(jù),采用移動平均法平滑處理。然后進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,將位移數(shù)據(jù)統(tǒng)一到高斯坐標(biāo)系,便于比對。沉降數(shù)據(jù)通過基準(zhǔn)點校正,消除系統(tǒng)誤差。分析軟件使用MATLAB開發(fā)的專用程序,計算累計位移和沉降速率,生成日報告和周報告。例如,當(dāng)某點位移超過5毫米/天時,程序自動標(biāo)記為異常,并提示可能原因。數(shù)據(jù)處理過程可視化,技術(shù)人員在屏幕上查看曲線圖,直觀判斷趨勢。處理后的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中,保留兩年,便于追溯和對比分析。

5.2.3趨勢預(yù)測模型

項目組應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測變形趨勢?;跉v史數(shù)據(jù),訓(xùn)練了LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,輸入包括位移、沉降、水位和施工進(jìn)度等變量。模型預(yù)測未來7天的變形量,準(zhǔn)確率達(dá)90%以上。例如,模型預(yù)測A區(qū)沉降可能達(dá)到15毫米時,提前3天發(fā)出預(yù)警。技術(shù)人員定期更新模型,加入新數(shù)據(jù),提高預(yù)測精度。預(yù)測結(jié)果以圖表形式展示,包括置信區(qū)間,幫助決策者評估風(fēng)險。模型還模擬不同施工方案的影響,如加快開挖速度可能導(dǎo)致變形加劇,為調(diào)整計劃提供依據(jù)。預(yù)測報告每周生成,提交給項目經(jīng)理和安全總監(jiān),作為施工優(yōu)化的依據(jù)。

5.3信息化管理平臺

5.3.1平臺功能設(shè)計

項目組開發(fā)了“基坑智慧管理平臺”,集成多種功能。平臺包括監(jiān)測模塊,實時顯示所有監(jiān)測點的數(shù)據(jù),支持歷史數(shù)據(jù)查詢和導(dǎo)出。預(yù)警模塊設(shè)置三級閾值:黃色(70%預(yù)警值)、橙色(100%預(yù)警值)、紅色(120%預(yù)警值),觸發(fā)時自動發(fā)送短信和郵件通知相關(guān)人員。施工進(jìn)度模塊展示BIM模型,標(biāo)注當(dāng)前開挖區(qū)域和支護(hù)狀態(tài),與監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)動。風(fēng)險管控模塊記錄隱患整改情況,如支護(hù)結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果,確保閉環(huán)管理。平臺權(quán)限分級,項目經(jīng)理可查看所有數(shù)據(jù),安全員只能訪問預(yù)警信息,避免信息過載。平臺界面簡潔,操作直觀,技術(shù)人員培訓(xùn)后即可熟練使用。

5.3.2可視化展示

平臺采用3D可視化技術(shù),直觀呈現(xiàn)基坑狀態(tài)。BIM模型基于設(shè)計圖紙構(gòu)建,包含支護(hù)樁、錨索、鋼支撐等結(jié)構(gòu),顏色編碼表示施工進(jìn)度:綠色表示完成,黃色表示進(jìn)行中,紅色表示未開始。監(jiān)測數(shù)據(jù)疊加在模型上,如位移點用箭頭顯示方向和大小,沉降點用熱力圖展示梯度變化。水位數(shù)據(jù)以等高線形式呈現(xiàn),顯示降水效果。平臺支持多視角切換,可從空中俯視或地面平視,方便管理人員理解整體情況。歷史數(shù)據(jù)以動畫形式回放,模擬變形過程,幫助分析問題根源??梢暬骂l率為每10分鐘一次,確保信息最新。

5.3.3決策支持系統(tǒng)

平臺內(nèi)置決策支持功能,輔助管理決策。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)接近預(yù)警值時,系統(tǒng)自動生成應(yīng)對建議,如“停止開挖,增加支撐”或“啟動回灌系統(tǒng)”。施工方案優(yōu)化模塊,模擬不同參數(shù)的影響,如調(diào)整開挖深度或支撐間距,預(yù)測變形量,幫助選擇最優(yōu)方案。資源調(diào)度模塊,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,提示優(yōu)先處理高風(fēng)險區(qū)域,如A區(qū)需加強(qiáng)巡查。報告自動生成功能,每周輸出施工總結(jié),包括監(jiān)測趨勢、風(fēng)險點和改進(jìn)措施。系統(tǒng)還提供知識庫,存儲類似工程案例,供技術(shù)人員參考。通過這些功能,項目組實現(xiàn)了從被動響應(yīng)到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變,提高了施工安全性和效率。

六、項目收尾與經(jīng)驗總結(jié)

6.1基坑收尾工作

6.1.1基坑回填

基坑回填在地下結(jié)構(gòu)驗收合格后立即開展,回填材料優(yōu)先采用基坑開挖出的粉質(zhì)黏土,剔除有機(jī)雜質(zhì)和石塊,含水率控制在18%-22%?;靥罘謱雍穸炔怀^300mm,采用小型夯實機(jī)夯實,每層壓實度≥93%??拷ёo(hù)結(jié)構(gòu)1m范圍內(nèi)采用人工夯實,避免機(jī)械碰撞?;靥钪猎O(shè)計標(biāo)高后,進(jìn)行環(huán)刀取樣檢測,每500m3取一組試樣,確保壓實質(zhì)量滿足設(shè)計要求?;靥钸^程中,降水系統(tǒng)持續(xù)運行,防止地下水浸泡回填土。

6.1.2場地恢復(fù)

回填完成后,清理基坑周邊臨時設(shè)施,拆除防護(hù)欄桿和警示標(biāo)志,恢復(fù)原有道路和綠化。施工區(qū)域內(nèi)的臨時水電管線全部拆除,接口處用水泥砂漿封堵?;禹敳吭O(shè)置排水溝,坡度0.5%,接入市政管網(wǎng),防止雨水倒灌。場地平整后,撒播草籽覆蓋裸露土層,定期灑水養(yǎng)護(hù),確保兩周內(nèi)植被成活率≥80%。施工垃圾分類裝袋,外運至指定消納場,做到工完場清。

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