理论教育 围护结构施工风险辨识|《隧道工程建设风险与保险》成果

围护结构施工风险辨识|《隧道工程建设风险与保险》成果

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-2地下连续墙施工图4-3地下连续墙施工风险 广州地铁1号线黄沙路站采用地下连续墙作为围护结构,施工过程中发生槽壁坍塌。

围护结构施工风险辨识|《隧道工程建设风险与保险》成果

1.地下连续墙施工风险辨识

一般来说,地下连续墙(图4-2)的失效概率相对较小,但地质状况越复杂,开挖深度越大,墙体厚度越大,地下连续墙的施工风险也越大。

根据对周围施工环境、人员、工法的分析,主要风险点如图4-3所示。工程地下墙施工的关键风险点主要集中在四个部分:

(1)明挖隧道的超深地下墙成槽、超长钢筋笼吊装、超长锁口管起拔等。

(2)涉及工程改、扩建时改、扩建基坑的受力不均衡、改、扩建对既有结构的变形影响等。

(3)明挖隧道施工中地墙施工、防渗及基坑降水等。

(4)明挖隧道施工、基坑围堰施工及与桥梁桥台结构衔接施工等。

图4-2 地下连续墙施工

图4-3 地下连续墙施工风险

【案例4-1】 广州地铁1号线黄沙路站采用地下连续墙作为围护结构,施工过程中发生槽壁坍塌。引起塌槽的主要原因是泥浆指标偏低,原位土体被扰动以及受到超静水压力的影响。

【案例4-2】 佛山岭南天地D地块酒店式公寓项目工程地墙完成后,发现存在渗漏水现象。主要原因:①由于冠梁底低于既有地面,造成冠梁与地墙接头(施工缝)处新旧混凝土结合不紧密,形成渗水通缝。②挖槽过程中,槽孔垂直度控制不到位,相邻两幅墙体倾斜程度不同,降低了接缝处的结构止水能力。③地墙成槽完成后,饱和淤泥质土承载力较差,已成槽孔可能产生缩扎现象。

2.SMW工法施工风险辨识

SMW工法为水泥土搅拌桩内插H型钢作围护墙(图4-4)。该围护体系兼具挡土和抗渗作用,待内部结构施工完成后,可视情况回收H型钢,故工程造价较低。以上海地区的实践经验为例,SMW工法一般可用于开挖深度小于10 m的通道、风道等附属结构。SMW工法在施工过程中可能遇到的风险如图4-5所示。

【案例4-3】 上海轨道交通明珠线二期某车站2#风井基坑开挖施工中,支护体系失稳,基坑坍塌。主要原因:①该工程深基坑围护设计方案未按《上海市深基坑工程管理暂行规定》要求进行技术评审;②施工组织设计不完善;③土方开挖顺序、方法未遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖”的原则;④施工单位擅自更改施工组织设计中围檩的选材以及结构形式,造成安全储备不足;⑤现场没有查到降水成果记录;⑥现场发现围护墙中部分型钢有横向裂缝。(www.daowen.com)

图4-4 SMW工法维护墙施工

图4-5 SMW工法施工风险

3.水泥搅拌桩施工风险辨识

一般认为水泥搅拌桩(图4-6)在含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的黏性土及有机质含量高、酸碱度(p H值)较低的黏性土中加固效果较差;在杂含有沼气的淤泥质土层中会有发生沼气爆炸的可能性。搅拌桩法施工过程中,可能遇到的风险事故如图4-7所示。

图4-6 水泥搅拌桩

图4-7 水泥搅拌桩施工风险

【案例4-4】 上海某5层酒店工程,基坑围护采用外卸土、重力式搅拌桩挡墙、局部加打土钉等多种方式。在基坑内挖至坑底设计标高时支护结构的水平位移开始增大,后突发性向内侧急剧位移,基坑北侧路面突然下沉约240 mm,同时造成紧靠基坑坑底北侧的挡墙中间处土体大面积隆起。主要原因如下所示:①重力式挡土结构的作用机理决定其会产生较大的水平位移,尤其是应用于软弱土层时;②支护结构基底以下的淤泥产生蠕动;③该工程的基坑边长较长,达105 m;④设计计算中安全储备不足;⑤施工单位随意修改设计单位的设计方案。

4.放坡开挖施工风险辨识

在基坑开挖施工中,通过选择并确定安全合理的基坑边坡坡度,依靠土体自身的强度,在新的平衡状态下维护整个基坑的稳定状况,为建造基础或地下结构提供安全可靠的作业空间。这类无支护措施下的基坑开挖方法通常被称作放坡开挖。放坡开挖施工过程中,可能遇到的风险包括基坑边坡滑塌破坏和基坑管涌破坏。

【案例4-5】 YBT项目门卫及消防泵房工程的地下消防水池施工现场开始实施井点降水,期间多次下雨。后基坑周边土体及基坑东侧上口15 m左右范围内出现地面水平滑移、开裂,甚至出现局部坍塌现象。由于施工场地限制,边坡坡度较陡,后边坡再次坍塌。主要原因如下:①坍塌处处在基坑的东侧,没有预留足够的边坡,为滑动面的形成提供了条件;②坍塌处的地质条件较差,土层结构松散,力学性能差,在土体重力、水及外应力的共同作用下,极有可能发生坍塌;③坍塌处所在的基坑东侧装有两排井点,但这两排井点仅以相距0.1~0.3 m的距离交错插入。

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