购物中心深基坑项目风险管理探析

发表时间:2020/5/18   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:曹宗鹏
[导读] 摘要:购物中心在进行深基坑工程施工中,会面临施工难度高、环境复杂的问题,因此在建设中存在较大风险,解决此类风险问题是项目开展的关键。
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        摘要:购物中心在进行深基坑工程施工中,会面临施工难度高、环境复杂的问题,因此在建设中存在较大风险,解决此类风险问题是项目开展的关键。本文通过概述深基坑项目风险,围绕降水方案、风险因素、预防要点、风险监测等方面探究购物中心深基坑项目中对于风险管理的途径,为项目风险管理提供理论支持。
        关键词:购物中心;深基坑项目;风险管理
        前言:深基坑降水工程属于系统性工程,既需要降低地下水确保基坑底板的稳定性,又需要分析降水能否导致地面沉降问题,威胁周边建筑安全性。因此,在深基坑降水工程中,有必要系统分析项目风险管理要素,进而使项目设计施工过程中维持正常的建筑物不均匀沉降量或允许沉降量,降低施工成本,提升项目质量。
        一、深基坑项目风险管理概述
        (一)深基坑工程中的风险分析方法
        其一,分解分析方法。通过将对象层分为多个子对象,进而识别工程风险,对子系统完成风险识别,针对工程项目进行风险管理。其二,检查表方法。项目管理者可以依据工作经验和具体情况列举风险问题,制作清单,仔细排查工程实际情况,进而识别风险问题,此方法十分简单易行。其三,图解法。具体包含树形图和流程图,流程图主要是总结工程建设风险问题,描绘节点风险;树形图可以将工程细致化分析展开施工总体和细节。其四,WBS结构法,在风险识别中,会存在部分外界干扰问题,因此项目经理有必要掌握工程流程,明确工程潜在关联,减少风险分析成本。
        (二)深基坑工程风险因素
        其一,环境因素。一般深基坑项目位于城市区域,地下条件无法估测,天气、施工现场、基坑附近条件等因素容易产生安全问题。例如,施工区域遇到接连阴雨天气,会导致基坑中存在积水。同时,因水文地质因素导致施工区域发生湿陷,会对工程造成伤害,其二,降水方案对施工的影响。基坑施工中会导致地层周边环境发生变化,因此深基坑地铁周边区域会存在水位改变情况,一般基坑降水和地表沉降是导致建筑结构变形的主要原因,基坑通过降水施工降低坑中积水,减少孔隙水压力,增加土体有效应力。
        二、购物中心深基坑项目风险管理分析
        (一)案例分析
        龙之梦虹口购物中心建筑占地面积是3985m2,总建筑高达98.9m,总建筑面积为69070m2,一共是27层,其中,地上楼层是24层。该位置地形十分平坦,基坑深度在17.5-18.2m之间,地面高程在406.78-408.23之间,水位变化幅度是1-2m。(二)设计基坑支护降水方案
        该工程施工坡道的宽度是3.7m,±0相对绝对标高是408m,施工阶段支护桩直径是0.8-1.2m之间,间距是1.6m-2m,基坑部分区域采用桩锚支护形式。护坡桩部位与工程桩对齐,可以确保锚索的正常使用,并在桩间使用挂网喷浆护面,坡道通过混凝土进行硬化。同时,该工程基坑支护项目风险管理主要按照“小角法”进行,具体内容如下:其一,在距离基坑较远的位置设置水平变形监测基准点,并在冠梁位置设置观测点[1]。在建筑的沉降缝和拐角位置布置沉降观测点,并在基坑附近布置观测井,注意在施工中应绕开桩间锚索,布置侧斜管,增加轴力计,并制作测点断面。
        (三)风险因素识别
        项目经理有必要结合基坑工程不同环节明确风险因素。通过分析风险评估数据发现,导致深基坑项目风险存在的原因在施工、设计、监测阶段,主要风险因素包含基坑支护施工、降水施工、开挖施工等。施工区域的环境因素会产生气候灾害,如高温、暴雨、干旱、洪涝等情况,结合以下内容分包单位可以构建天气预警系统,对连阴雨和强降雨进行预估,由项目经理协调、指挥。同时,在开挖基坑时,应做好防雨措施,在基坑内部布置集水井、排水沟。此外,项目经理需要组织人员对施工区域周边管线、建筑物进行调查,分析施工各阶段具体特征,便于采取针对性风险预防措施。建议将基坑开挖深度的2倍作为标准距离,对周边无桩建筑进行监测,若其超过预警值,则需要安排保护措施。
        (四)基坑降水施工的风险预防要点
        第一,在项目设计中,降水井深度设置为30m,距离设置为19.8m的均值,布置16口降水井。同时,降水井的成孔直径可以设置为800mm,井管采用无沙砾石井管,内径是500mm,外径是600mm,空隙率是15%。此外,为了防止井口塌陷,应在距离井口2m的位置通过粘土进行封口。
        第二,在井管安装时,应高于地面,超过范围在0.3-0.5之间,按井管轴向借助铁丝绑扎4-5支竹竿。在选取填砾材料时,尽量使用硬质砾石,直径控制在3-5mm,在井口的四周投放。接着进行洗井工作,注意超过三个台班,满足水清标准,统一测定井中水位,完成降水工作。


        第三,注意基坑降水施工需要满足分段、分批、分层降水原则,第一批开启的水泵数量应占据总数的1/3,并在一周之后开启第二批,数量还是1/3,并在第三周开启剩余水泵。
        第四,为了将地下水下降速度控制在S/21m/d内(S是水位降深),可以取10m数值,并仔细分析。当降水工作开始后,应每隔0.5小时或1小时检测动水位、出水量,当水位稳定后,间隔检测时间设置为2小时。若降水井的实际水位大于下降参数且并不稳定时,应减少出水量,防止水泵吊空问题。
        第五,当形成基坑降水漏斗后,应逐渐减少水泵的开设数量,当水位稳定后尽量降低水泵运行量,其中降水泵的降水量应超过12.5m2/h,扬程高于30m。同时,需要在排水口设置沉淀池,并将沉淀完成的水排入污水管道。对抽水样本进行含泥沙量的检测,若泥沙含量较高,需要降低抽水量防止地面沉降情况,当基坑开挖到基底位置后,应封堵勘探孔。
        (五)风险监测管理
        1.监测内容和主要方式
        建议对钢管内支撑轴力、护坡桩顶的水平位移、建筑物与周边道路的沉降状态,地铁结构的变形进行监测[2]。主要监测方法如下:借助“似准线方法”监测护坡桩顶的水平位移,并对地下水借助“观测孔法”进行检测,当分析周边建筑物和道路的沉降情况后,应通过水准测量。建议选择DSO5水准仪、水准尺等装置,监测基坑的竖向位移;选择KTS-442RLC全站仪监测基坑水平位移。
        2.降低降水施工对于周边环境的影响
        工程区域的基坑降水对于周边建筑物的影响一般需要分析降水导致的基坑不均匀沉降问题。降水过程中降水面下方的土层不会出现十分明显的固结沉降量,不过地下水位面和降水面间的土层会由于排水而出现固结问题,增加自重应力导致沉降。因此主要风险预防工作包含以下几方面:
        其一,避免抽水过程带走土层细颗粒,降水井施工中应按级配制砾料,若在正常抽水过程中出现浑浊的情况,应采取科学措施进行补救。其二,降低降水漏斗线的坡度,在连续水平的砂土中布置滤水管布,进而得到平缓的漏斗曲线,降低对周边环境的影响。
        其二,确保抽水工作的连续性,避免反复性、不连续抽水和间歇性抽水。同时,如果出现不均匀沉降问题,应在基坑内部设置井点进行降水,降低对周边环境的影响。此外,可以在距离基坑外边线较远的距离设置回灌井,在距离降水井的外侧8m区域打好回灌井,规格与降水井相同,不过滤水管的长度应超过滤水管2-3米,在井壁和井管之间填充粗砂当作过滤层,同时将基坑边缘降水井中的水借助注水系统传输到回灌井。建议设置隔水帷幕,例如使用粉喷桩、树根桩、深层搅拌桩当作水平或侧面隔水帷幕。
        3.降水试验阶段的质量管理
        在开展降水之前需要提前进行试运行工作,测试降水井的降水能力,监测抽水设备、供电系统、排水系统、应急预案是否满足降水工作要求。详细记录试运行的结果,依据结果对无法满足的部分进行调整和改进。同时,在水位观测井和降水井施工完毕后,经过监理部门的验收,合格后需要分包单位安排值班和安全技术交底工作,进而进行降水试验。抽水过程需要借助“单井抽水”法,不建议进行群井抽降,逐步分层将水位下降到设计要求的最深水位位置,切勿一次将水位下降到要求区域,每次降水深度需要控制在3米内,当每次抽水后水位应保持24小时以上,并加强对坑外、坑内、周边环境的监测工作,若未出现较大的变化,应完成下层抽水工作[3]。
        当试抽水结束后,需要观察井口出水量和动水位,在抽水过程中每隔30分钟测试一次;在水位保持阶段,每隔6小时测试,现场管理人员应加强记录,完成每日检查。当基坑降水后,需要在土体开挖之前进行工作,确保土体含水量,为后续土方开挖施工奠定基础,基坑降水运行应围绕“分层降水、按需降水”原则,不可过量、过早抽取地下水,在出水口安装水表,进而记录出水量,单独配置开关箱、水泵,按照施工进度和降水方案开启降压井和疏干井,监测周边水位变化,确保坑中水位在开挖面的1米之下。
        结论:综上所述,对于购物中心深基坑项目的风险管理,需要详细分析场地的地质和水文条件,研究当前资料科学设计水文地质参数,明确降水方案,在降水井施工过程中,依据现场实际条件,积累成井资料,达到良好的降水效果,优化工程安全质量,并创新改进基坑降水技术,保证施工底板的稳定性。
        参考文献:
        [1]佟瑞向.基坑降水工程地面沉降特征研究[D].吉林建筑大学,2019:34.
        [2]周词.基坑降水工程施工质量分析与控制[J].建材与装饰,2019(12):1-2.
        [3]许静.某购物中心深基坑项目风险管理研究[D].西安建筑科技大学,2018:67-79.
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