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地下工程施工安全控制及案例分析

【摘要】:在地下工程的建设过程中,有许多规范的、经验的、计算分析的施工安全控制标准,但如何根据具体工程的实际情况来选择一些安全控制指标并制定出经济合理的控制标准,这是当前亟需解决的问题。对于不同的施工状态应采用不同的安全施工控制标准。地下工程处于危险施工状态时,应立即实施应急预案,采取相应的应急措施。

地下工程施工安全控制标准的制定要科学合理,如果安全控制标准定得过高,对安全的把握程度就高,但对地下工程建设而言,投资必然增加,这样就不利于降低工程的生产成本;反之,如果控制标准定得过低,虽然节约了工程的成本,但却不利于工程的施工安全,一旦发生工程事故,投资成本反而更大。在地下工程的建设过程中,有许多规范的、经验的、计算分析的施工安全控制标准,但如何根据具体工程的实际情况来选择一些安全控制指标并制定出经济合理的控制标准,这是当前亟需解决的问题。

本章查阅了相关的规范和文献,根据常见施工安全控制指标的监测变化情况,将地下工程的施工状态分为安全施工状态、临界施工状态和危险施工状态。对于不同的施工状态应采用不同的安全施工控制标准。判断地下工程临界施工状态的指标、数值或范围列于表2-1~表2-3,当相应安全控制指标的监测数值接近于表中的数值或者处于表中所列的范围内时,则表明地下工程处于临界施工状态;当相应控制指标的监测数值小于对应表中所列的数值或范围时,则表明地下工程处于安全施工状态;当相应控制指标的监测数值大于对应表中所列的数值或范围时,则表明地下工程处于危险施工状态。

表2-1 基坑工程控制指标临界施工状态下的范围及数值

(续表)

注:1.h为基坑设计开挖深度,f1为荷载设计值,f2为构件承载能力设计值。
2.累计值取绝对值和相对基坑深度h控制值二者的小值。
3.当控制指标的变化速率达到表中规定值或连续3d超过该值的70%,表明该指标处于临界状态。
4.嵌岩的灌注桩或地下连续墙位移临界值按表中数值的50%取用。

表2-2 隧道工程控制指标临界施工状态下的范围及数值

注:“+”表示隆起;“—”表示下沉。(www.chuimin.cn)

表2-3 周边环境控制指标临界施工状态下的范围及数值

(续表)

注:H为建筑物承重结构高度。

地下工程处于安全施工状态时,应按照原来的方案正常施工,并按照相应的规范和方案加强对安全控制指标变化的监测。

地下工程处于临界施工状态时,应通过对各项控制指标进行综合分析并相互验证和比较,判断原有设计和施工方案的合理性,全面分析地下工程施工对周围环境影响,预测后续工程可能出现的新问题,经过分析评价后应及时提出处理措施、调整方案,以降低相应控制指标的变形或内力,并跟踪监测处理方案实施后的安全控制效果。

地下工程处于危险施工状态时,应立即实施应急预案,采取相应的应急措施。如基坑变形超过报警值时,应调整分层、分段土方开挖等施工方案,并宜采取坑内回填反压后增加临时支撑、锚杆等措施;坑外地下水位下降速率过快引起周边建筑物与地下管线沉降速率超过警戒值,应调整抽水速度以减缓地下水下降速度,或采用回灌措施。隧道工程施工引起邻近地下管线破裂,应采取下列应急措施:立即关闭危险管道阀门,采取措施防止产生火灾、爆炸、冲刷、渗流破坏等安全事故;调整壁厚注浆压力和注浆率,必要时停止施工,并对土体进行加固;及时加固、修复或更换破裂管线等。