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某市政工程基礎采用明挖基坑施工,基坑挖深為 5.5m ,地下水在地面以下 1.5m。坑壁采用網(wǎng)噴混凝土加固。基坑附近有高層建筑物及大量地下管線。設計要求每層開挖 1.5m,即進行掛網(wǎng)噴射混凝土加固。由于在市區(qū)的現(xiàn)場場地狹小,項目負責人(經(jīng)理)決定把鋼材堆放在基坑坑頂附近;為便于出土,把開挖的棄土先堆放在基坑北側坑頂,夜間裝入自卸汽車運出。由于工期緊張,施工中每層開挖深度增大為 2.0m,以加快基坑挖土加固施工的進度。
在開挖第二層土時,基坑變形量顯著增大,變形發(fā)展速率越來越快。隨著開挖深度的增加,坑頂?shù)乇砻娉霈F(xiàn) 許多平行基坑縫。但施工單位對此沒有在意,繼續(xù)按原方案開挖。當基坑施工至 5m 深時,基坑出現(xiàn)了明顯的坊塌征兆。項目負責人(經(jīng)理)決定對基坑進行加固處理,組織人員在坑內(nèi)搶險,但已經(jīng)為時過晚,最終出現(xiàn)基坑 坍塌多人死亡的重大事故,并造成了巨大的經(jīng)濟損失。
2.問題
(1) 按照《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ 120—2 0 1 2 ,本基坑工程支護結構安全等級應屬于哪一級?
(2) 本工程基坑應重點監(jiān)測哪些內(nèi)容?當出現(xiàn)本工程發(fā)生的現(xiàn)象時,監(jiān)測工作應做哪些調(diào)整?
(3) 本工程基坑施工時存在哪些重大工程事故隱患?
(4) 項目負責人(經(jīng)理)在本工程施工時犯了哪些重大錯誤?
【參考答案】
(1) 問題 1:
本工程基坑周圍有高層建筑和大量地下管線,如果支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對周邊環(huán)境影響很嚴 重。按照《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ 120—2012 第 3. 1. 3 條,基坑支護結構的安全等級應定為一級。
(2) 問題 2:
基坑開挖卸載必然引起基坑側壁水平位移,基坑側壁水平位移越大,坑后土體變形越大。過大的側壁水平位 移必然會造成建筑物沉降及管線變形:因此,任何環(huán)境保護要求高的基坑,側壁水平位移都是監(jiān)測的重點。
本工程基坑周圍建筑物及地下管線是基坑環(huán)境保護的主要內(nèi)容,其變形也應該是基坑監(jiān)測的重點。
本工程地下水位在坑底以上,必須采取降水措施。施工時需要監(jiān)測地下水位,因此,地下水位也應該是監(jiān)測 的重點。
另外,地下水中的承壓水對基坑的危害很大,尤其要注意接近坑底的淺層承壓水對基坑的影響。如果承壓水上面有不透水層,隨著基坑開挖,當承壓水層上部土重不能抵抗承壓水水頭壓力時,基坑坑底會出現(xiàn)突然的隆起, 極容易引起基坑事故。如果坑底存在承壓水層時,坑底隆起也是基坑監(jiān)測的重點內(nèi)容。但由于基坑開挖施工,直接監(jiān)測坑底隆起并不容易,可以通過監(jiān)測埋設在坑底的立柱上浮間接監(jiān)測坑底隆起。當基坑變形超過有關標準或監(jiān)測結果變化速率較大時,應加密觀測次數(shù)。當有事故征兆時,應連續(xù)監(jiān)測。本工程應加密觀測次數(shù),如果變形發(fā)展較快應連續(xù)監(jiān)測。
(3) 問題 3:
本工程施工中存在的重大事故隱患:不按設計要求加大每層開挖深度是引發(fā)事故的主要原因之一,基坑設計
應該根據(jù)設計工況對基坑開挖提出要求;不按設計要求施工,在施工時超挖極容易引起基坑事故。在基坑頂大量 堆荷是引發(fā)基坑事故的另一重要原因,背景介紹中未提及考慮這些荷載的安全性設計驗算,因此把大量鋼材及棄 土堆集于坑頂也是重大事故隱患。
(4) 問題 4:
對于基坑變形量顯著增大,變形發(fā)展速率越來越快現(xiàn)象,項目部應該對基坑進行搶險,對基坑做必要的加固和卸載;并且應調(diào)整設計和施工方案;游kU征兆沒有引起注意,仍按原方案施工是施工項目負責人(經(jīng)理) 的一大失誤。
【案例 2】
某項目部承接一項直徑為 5.22m 的隧道工程,起始里程為 DK12+100m,終點里程為 DK12+868m,環(huán)寬為 1.2m, 采用土壓平衡盾構施工。盾構隧道穿越地層主要為淤泥質(zhì)黏土和粉砂土。
項目施工過程中發(fā)生了以下事件:
事件 1:盾構始發(fā)時,發(fā)現(xiàn)洞門處地質(zhì)情況與勘察報告不符,需改變加固形式。加固施工造成工期延誤 10d, 增加費用 30 萬元。
事件 2:盾構側面下穿一座房屋后,由于項目部設定的盾構土倉壓力過低,造成房屋最大沉降達到 50ram。穿越后房屋沉降繼續(xù)發(fā)展,項目部采用二次注漿進行控制。最終房屋出現(xiàn)裂縫,維修費用為 40 萬元。
事件 3:隨著盾構逐漸進入全斷面粉砂地層,出現(xiàn)掘進速度明顯下降現(xiàn)象,并且刀盤扭矩和總推力逐漸增大, 最終停止盾構推進。經(jīng)分析為粉砂流塑性過差引起,項目部對粉砂采取改良措施后繼續(xù)推進,造成工期延誤 5d, 費用增加 25 萬元。
區(qū)間隧道貫通后計算出平均推進速度為 8 環(huán)/d。問題:
1. 事件 1、2、3 中,項目部可索賠的工期和費用各是多少,說明理由。
2. 事件 2 中二次注漿應采用什么漿液?
3. 泥水式盾構掘進時,泥漿起著什么作用?
4. 整個隧道掘進的完成時間是多少天(寫出計算過程)?
【案例 3】
某市政工程基礎采用明挖基坑施工,基坑挖深為 5。5m,地下水在地面以下 1.5m?颖诓捎镁W(wǎng)噴混凝土加固;痈浇懈邔咏ㄖ锛按罅康叵鹿芫。設計要求每層開挖 1。5m,即進行掛網(wǎng)噴射混凝土加固。某公司承包了該工程,由于在市區(qū),現(xiàn)場場地狹小,項目負責人(經(jīng)理)決定把鋼材堆放在基坑坑頂附近;為便于出土,把開挖的棄土先堆放在基坑北側坑頂,夜間裝入自卸汽車運出。由于工期緊張,施工單位把每層開挖深度增大為 2.0m, 以加快基坑挖土加固施工的進度。
在開挖第二層土時,基坑變形量顯著增大,變形發(fā)展速率越來越快。隨著開挖深度的增加,坑頂?shù)乇砻?出現(xiàn)許多平行基坑裂縫。但施工單位對此沒有在意,繼續(xù)按原方案開挖。當基坑施工至 5m 深時,基坑出現(xiàn)了明顯的坍塌征兆。項目負責人(經(jīng)理)決定對基坑進行加固處理,組織人員在坑內(nèi)搶險,但已經(jīng)為時過晚,基坑坍 塌造成了多人死亡的重大事故,并造成了巨大的經(jīng)濟損失。
問題:
(1) 按照《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120,本基坑工程側壁安全等級應屬于哪一級?
(2) 本工程基坑應重點監(jiān)測哪些內(nèi)容?當出現(xiàn)本工程發(fā)生的現(xiàn)象時,監(jiān)測工作應做哪些調(diào)整?
(3) 本工程基坑施工時存在哪些重大工程事故隱患?
(4) 項目負責人(經(jīng)理)在本工程施工時犯了哪些重大錯誤?
【案例 4】
某市政工程基礎采用明挖基坑施工,基坑挖深為 5。5m,地下水在地面以下 1.5m?颖诓捎镁W(wǎng)噴混凝土加固;痈浇懈邔咏ㄖ锛按罅康叵鹿芫。設計要求每層開挖 1。5m,即進行掛網(wǎng)噴射混凝土加固。某公司承包了該工程,由于在市區(qū),現(xiàn)場場地狹小,項目負責人(經(jīng)理)決定把鋼材堆放在基坑坑頂附近;為便于出土,把開挖的棄土先堆放在基坑北側坑頂,夜間裝入自卸汽車運出。由于工期緊張,施工單位把每層開挖深度增大為 2.0m, 以加快基坑挖土加固施工的進度。
在開挖第二層土時,基坑變形量顯著增大,變形發(fā)展速率越來越快。隨著開挖深度的增加,坑頂?shù)乇砻娉霈F(xiàn) 許多平行基坑裂縫。但施工單位對此沒有在意,繼續(xù)按原方案開挖。當基坑施工至 5m 深時,基坑出現(xiàn)了明顯的坍塌征兆。項目負責人(經(jīng)理)決定對基坑進行加固處理,組織人員在坑內(nèi)搶險,但已經(jīng)為時過晚,基坑坍塌造 成了多人死亡的重大事故,并造成了巨大的經(jīng)濟損失。
問題:
(1)按照《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120,本基坑工程側壁安全等級應屬于哪一級?(2)本工程基坑應重點 監(jiān)測哪些內(nèi)容?當出現(xiàn)本工程發(fā)生的現(xiàn)象時,監(jiān)測工作應做哪些調(diào)整?
【案例 5】
某公司承包了一條單跨城市隧道,隧道長度為 800 米,跨度為 15 米,地質(zhì)條件復雜。設計采用淺埋暗挖法進行施工,其中支護結構有建設單位直接分包給一家專業(yè)施工單位。
施工準備階段,某公司項目部建立了現(xiàn)場管理體系,設置了組織機構,確定了項目經(jīng)理的崗位職責和工作程
序;
在暗挖加固支護材料的選用上,通過不同摻量的噴射混凝土試驗來定最佳摻量。施工階段項目部根據(jù)工程的
特點對施工現(xiàn)場采取了一系列職業(yè)病防治措施,安設了通風換氣裝量和照明設施。工程預驗收階段總承包單位與 專業(yè)分包單位分別向城建檔案館提交了施工驗收資料,專業(yè)分包單位的資料直接由專業(yè)監(jiān)理工程師簽字。
1. 單側壁導坑適用于跨度≤14m 可以選擇雙側壁導坑、中隔壁法以及交叉中隔壁法。
2. 現(xiàn)場管理體系中還缺少哪些人員。
【案例 6】
某公司施工項目部承建城市地鐵 3 號標段,包含一段雙線區(qū)間和一個車站,區(qū)間隧道及風道出人口采用暗挖法施工,車站的主體結構采用明開法施工.
區(qū)間隧道上方為現(xiàn)況道路,路寬 22.5m,道路沿線的地下埋設有雨污水、天然氣、電信、熱力等管線,另外還有一座公共廁所.隧道埋深 15m 左右,并有 100m 左右長度內(nèi)遇有中風化石灰?guī)r.巖層以上分別為黏土 2m,砂卵石 5~7m,粉細砂 2m,粉質(zhì)黏土 3m,回填土 2~2.5m.施工日志記錄如下事件:
(1) 設計文件提供的相關地下管線及其他構筑物的資料表明:隧道距所有地下管線的垂直凈距都在 3.5m 以上;經(jīng)過分析,項目部認為地下管線對暗挖隧道施工的影響不大.但在挖到地面的公共廁所位置時隧道發(fā)生塌方.
(2) 隧道基底施工遇有風化巖段,項目部擬采用松動爆破法移除巖石;施工前編制了松動爆破施工專項方案, 但在專家評審時被否定,最后采取了機械鑿除法施工.
(3) 由于隧道噴射混凝土施工采用干噴方式,沒有采用投標施工方案中的濕法噴射混凝土方式,被質(zhì)量監(jiān)督部門要求暫停噴射混凝土施工.
(4) 在隧道完成后發(fā)現(xiàn)實際長度比工程量清單中長度少 1.5m.項目部仍按清單長度計量.當被監(jiān)理發(fā)現(xiàn)后要求項目部扣除 1.5m 的長度.
問題
(1) 事件 1 中最可能引起塌方的原因是什么?
(2) 事件 2 中專家為什么否定爆破法專項方案?
(3) 質(zhì)量監(jiān)督部門為什么要求暫停噴射混凝土施工?
(4) 事件 4,監(jiān)理要求項目部扣除 1.5m 的隧道長度的做法是否正確,為什么?
【參考答案】案例 2
事件一:可以索賠。項目部可以索賠的工期為 10 天,索賠費用 30 萬元,因為地質(zhì)條件變化是發(fā)包方責任。事件二:不可以索賠。上述原因是該項目部施工不當造成的,所以不能索賠工期和費用。
事件三:若地質(zhì)條件符合勘探報告,則由于施工單位未考慮施工措施及方法造成的,不能索賠;若地質(zhì)條件與勘 探報告不相符,項目部可以索賠 5 天工期和 25 萬元費用。
2. 事件二中二次注漿可以采用化學漿液,如水泥漿、水泥砂漿。
3. 泥膜 護臂 冷卻潤滑
隧道長 868-100=768(m),整條隧道掘進的時間為(768/8)/1. 2=80(天)。
【案例 3】
1. 本工程基坑周圍有高層建筑和大量地下管線,如果支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對周邊環(huán)境影響很 嚴重,因此,基坑側壁安全等級應定為一級。
2. ①基坑側壁水平變形②地下管線③地面建筑物④地下水位⑤坑底隆起
3. 本工程施工中存在的重大事故隱患:不按設計要求加大每層開挖深度是引發(fā)事故的主要原因之一,基坑設 計單位都應該根據(jù)其設計時的工況對施工單位的基坑開挖提出要求,不按設計要求施工,在施工時超挖極容易引 起基坑事故。
在基坑頂大量堆荷是引發(fā)基坑事故的另一重要原因,背景介紹未提及考慮這些荷載的安全性設計驗算,因此 本工程把大量鋼材及棄土堆集于坑頂也是重大事故隱患。
4. 對于基坑變形量顯著增大,變形發(fā)展速率越來越快現(xiàn)象,施工單位應該對基坑進行搶險,對基坑做必要的 加固和卸載;并且應調(diào)整設計和施工方案;游kU征兆沒有引起注意,仍按原方案施工是施工項目負責人(經(jīng) 理)一大失誤。
當基坑變形急劇增加,基坑已經(jīng)接近失穩(wěn)的極限狀態(tài),種種跡象表明基坑即將坍塌時,項目負責人(經(jīng)理) 應以人身安全為第一要務,人員要及早撤離現(xiàn)場。組織人進入基坑內(nèi)搶險,造成人員傷亡是項目負責人(經(jīng)理) 指揮的一個重大錯誤。
【案例 4】
1. 單側壁導坑適用于跨度≤14m 可以選擇雙側壁導坑、中隔壁法以及交叉中隔壁法。
2. ①項目技術負責人②安全總監(jiān)③施工員④資料員⑤分包單位負責人⑥班組長⑦倉庫管理員
【案例 5】問題 1
從背景分析,引起塌方可能成因是公共廁所的化糞池滲漏.較舊的污水混凝土管線、方溝、化糞池等滲漏情況比較多,致使隧道頂部土體含水量增大引起塌方,所以要特別引起注意.一般情況地下、地上建筑物比較復雜,
(2) 問題 2
因為背景介紹隧道位于城市現(xiàn)況路下,上方有多種管線,采用松動爆破法移除風化巖石應充分考慮爆破風險 及其后果的影響;采取機械鑿除施工風險較低,且容易控制.項目部原擬施工專項方案選擇不當,被專家否定是必然的.
(3) 問題 3
因為采用干法射噴混凝土,方法簡單易行;但是工作空間粉塵危害較大;濕法噴射混凝土,需要較嚴格的施 工配合,費用較高;
問題 4
監(jiān)理要求是正確的.因為據(jù)有關規(guī)定:當清單與實際發(fā)生的數(shù)量不符時,應以實際數(shù)量為準,清單中的單價不變.因此計算工程量應按實際發(fā)土生的長度,扣除 1.5m 長度土.
【案例 6】
1. 控制地面沉降,對地上高速鐵路、城市道路,對地下管道等
2. 先沉井沉至設計標高封底施工底板完工,先施工 A 段頂管,完工后施工泵站內(nèi)部結構,待施工至 B 段標高后,進行 B 段頂管施工。(先深后淺施工原則)均有保護作用,同時不影響地面交通;
3. 沉井下沉采用不排水下沉。沉井封底采用水下封底。
4. 減少基坑開挖及土石方工程費用,基坑降水費用 新增沉井施工、頂管施工
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責編:Caixing
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