轨道交通深基坑施工风险控制.ppt

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1、轨道交通深基坑施工风险控制,目 录,1 风险分析与防范,2 位移沉降控制,承压水治理面临的问题 风险控制,1 风险分析与防范,1 风险分析与防范,深基坑工程是高风险工程，每年都会发生一系列深基坑事故，带来巨大经济损失和社会影响。,1 风险分析与防范,对于深基坑工程，基坑施工事故除了周围地层沉降过大导致建构筑物、管线损毁外，主要施工风险可概括为4个方面：,1：纵坡失稳,1 风险分析与防范,对于深基坑工程，主要施工风险可概括为4个方面：,2：大量渗漏导致水土流失,1 风险分析与防范,对于深基坑工程，主要施工风险可概括为4个方面：,3：支撑失稳,基坑工程事故,国外某基坑工程因为中间立柱上浮引发基坑工

2、程失事。,1 风险分析与防范,4：坑底隆起，导致围护结构倾覆,1 风险分析与防范,纵坡失稳对策1：逐段开挖，逐段支撑，限制纵坡高度,纵坡失稳对策2：限制坡顶超载，保证放坡比,纵坡失稳对策3：针对性降水，暴雨季节护坡,1 风险分析与防范,围护结构渗漏对策1：坑内封堵,围护结构渗漏对策2：局部回填后，坑外注浆（双液、聚氨酯）,堵漏必须考虑渗漏宽度和流速两个主要因素，尽量争取在静水条件下注浆,1 风险分析与防范,支撑失稳,钢围檩与支撑相交的节点强度必须保证。,混凝土支撑的关键是控制立柱桩和地下墙之间的差异沉降。钢支撑也必须注意立柱隆起现象,1 风险分析与防范,支撑失稳,钢支撑必须注意避免支撑出现“歪

3、脖子”现象。,钢支撑轴力传感器可能成为风险源,1 风险分析与防范,坑底隆起对策：及时安装最下道支撑，减少基坑暴露面,2 位移沉降控制,2 沉降位移控制,上海地区一般基坑的围护结构周围土体变形规律,地面沉降分布,最大沉降处土体沉降,最大沉降处土体位移,坑底回弹,2 沉降位移控制,基坑周围土体沉降位移纵向分布,2 沉降位移控制,周围建构筑物沉降一般规律,深桩基建筑物沉降要等开挖达到一定深度以后才会反映出来,2 沉降位移控制,周围建构筑物沉降一般规律,在插入深度较大时，浅基础建筑开挖即有反映，停止即减小,2 沉降位移控制,周围建构筑物沉降一般规律,差异沉降是随着沉降速率的差异逐步发生的,2 沉降位移

4、控制,变形影响因素,围护结构刚度,被动土体基床系数,支撑刚度,水土压力,开挖单元长度,支撑及时性,围护结构插入比,变形控制是否成功，设计方案的合理性和科学性是前提条件,设计,施工,2 沉降位移控制,变形影响因素,围护结构插入比,2 沉降位移控制,围护结构变形影响因素,围护结构刚度,围护结构刚度与位移大小有着直接关系，例如一般单层衬砌车站围护结构位移小于双层衬砌车站,2 沉降位移控制,围护结构变形影响因素,被动土体基床系数,基床系数取值在300040000之间，决定于土层、加固条件、施工水平和设计经验。,2 沉降位移控制,运用降水进行地基加固存在一定土层适应性，在目前经济技术条件下，一般浅层土体

5、建议适度降水疏干即可,某车站预降水造成的“预沉降”,2 沉降位移控制,围护结构变形影响因素,支撑刚度,支撑刚度问题长期被忽略，实际这一问题直接关系到基坑位移控制，尤其对于钢支撑。,2 沉降位移控制,围护结构变形影响因素,钢支撑刚度很大程度上依靠预应力,支撑刚度,预应力实际有效部分是残留值，即轴力初始读数，一般约30吨50吨，且没有考核指标,颈部容易偏斜,分节过多,法兰反复使用后不密贴,轴力传感器冲切面板,端头与地下墙局部接触不密贴,2 沉降位移控制,围护结构变形影响因素,开挖单元划分,2 沉降位移控制,围护结构变形影响因素,支撑及时性,“时空效应”对于流变软土地基具有普适性,3 承压水治理面临

6、的问题,随着超深大型基坑越来越多，承压水治理过程中沉降控制问题越来越突出，仅凭以往的经验是不够的。目前降承压水过程中的沉降控制方法尚处于探索过程中，有两方面的问题函待解决。,1：降承压水过程中沉降控制问题,2：降水过程中引发的渗流稳定问题,深井尺寸：内径5米；工程最大开挖深度40米。,水池主体尺寸：长50米，宽40米，有效水深10米。,以降深为目的的工程实例,-0.45m,在深井位置的浅层地下水为潜水，深部第1、2、层地下水为承压水;故承压水头压的控制是本工程的关键。,降压井施工,1、降压井与地墙圈梁同时施工,2、降压井为深井井点，布4口降压井和1口观测兼备用井，井深62m,3、在井内抽水之前

7、，降压井预先降水；在底板结构达到设计强度后，降压井停止降水,在底板干施工以前，降压井须将封底砼底下的承压水头降到30m,降压井,1、第一阶段用抓斗挖掘机挖土，挖至16.00m,2、第二阶段井内灌水，采取水中挖土,挖至40.00m,吸泥机,找平之前埋设Y6水位观测孔；先抛石找平，后水下混凝土封底，养护14天。,4m封底混凝土,1m抛石找平,当封底砼强度达到设计强度80时，降压井开始预降水井，当观测孔Y6水位在30m以下时，井内开始抽水，,内衬采用顺作施工，共分10个施工段，施工缝的处理采用止水钢板和遇水膨胀止水条,施工人员通过全封闭安全梯上下深井,内衬模板全部采用定型钢模，以保证施工精度,工程安

8、全兼顾沉降控制的承压水治理工程实例,四号线修复工程降水特点,黄浦江潮位变化,承压水水位变化,抽水试验的结果表明，黄浦江的水与承压水没有直接的水力联系。但会随潮位的波动而小幅波动，似潮汐现象。,、土层缺失，第I、II、III承压水层连通，厚度超过100m；降深达到43m；抽水时间长（长达1年多），抽水量大；环境苛刻（临江花苑大厦、防汛墙、大桥匝道）。,四号线降水特点,可靠性高、全天候、全自动！,降水井的布置情况,基坑内共布置55口降水井，分别布设东基坑34口，西基坑15口，中基坑6口，其中10口备用井，坑外水位观测孔22个。,降水井结构特点,地面标高,基坑底板标高,降水井管,回填的粘土,回填的粘

9、土球,回填的黄砂,降水管的滤管,降水管的沉淀管,专用水泵,Internet,工业电源,自备电源,电源自动切换控制柜,电源控制箱,坑内降水井,坑内备用井,坑外观测井,集水总管,数据采集器,实时采集与监测系统,抽水与排水系统,自动控制系统,降水系统总体情况,降水系统情况,黄浦江水位波动曲线W41,W42,W43水位波动曲线Q5水位埋深变化曲线W17水位埋深变化曲线W19水位埋深变化曲线B6水位埋深变化曲线W20水位埋深变化曲线B5水位埋深变化曲线B7水位埋深变化曲线,开始抽水,稳定抽水,停止抽水,坑内水位情况,坑外水位情况,降水总体运行情况,地表面+4.50,最大承压水降深,开始降承压水,4 风险

10、控制开挖前,勘察设计交底、设计变更的落实情况，设计、施工方案（开挖、堵漏方案）的审批意见和专家评审意见的落实情况；各分包单位资质和人员资质的审查情况，人员、机械、支撑的到位情况；卸土点落实及途径手续的办理情况，挖土、支撑协同的现场管理制度的建立情况；应急预案的落实，现场抢险设备、材料、人员的落实；监测点的布置和初始值的测取，远程监控管理系统的建立和信息上传情况；围护结构施工阶段遗留问题的解决情况；围护结构和圈梁完成情况，是否已达到设计强度；地基处理完成情况，是否符合设计要求；立柱桩的完成情况，检测情况是否满足设计要求；降水、降压是否已满足设计施工工况；施工现场排水措施的落实情况，坑边堆土堆物和

11、额外荷载情况；周边建构筑物、道路、管线保护措施的落实情况。相关质量保证资料齐全。,土方开挖、放坡、作业平台设置土方开挖与排水、降水之间协调围护结构的渗漏与堵漏处理措施支撑的布置位置和时机，支撑与围檩、围护之间节点的处理逆作板的实体质量和节点处理排水、降水措施围护结构变形、降水监测监测点的布置和保护措施，监测报表、监测报警上下通道、临时用电、临边防护措施、坑边堆土堆物和额外荷载情况基坑作业环境，立足点、隔离防护措施、通风照明设施现场落手清、周边围挡、现场道路平整、积水、污泥及便民措施污泥排放与环保要求,4 风险控制开挖过程,基坑险情：基坑发生了局部的轻微损坏，若不处理将导致质量事故发生的事件，或

12、造成了基坑周边环境所不允许的影响但尚未达到质量事故标准的事件。险情信息的收集；发生险情的原因初步判断；督促有关单位实施抢险，防止险情故进一步扩大；参与抢险措施技术方案的讨论，督促抢险措施的落实；传达或提出有关的要求，制止冒险行为；掌握险情的发展动态并及时汇报险情具体情况。基坑事故 事故上报和应急预案启动,4 风险控制险情和事故,一、完善工地施工机械登记和检测制度 1、需进入轨道交通建设工地使用的履带式起重机、门式起重机、塔式起重机、流动式起重机(轮胎)施工升降机等施工起重机械设备，在使用前应向本市建设系统机械检测机构登记备案，同时必须经检测合格后方可投入使用，未经备案的不得使用。登记标志和合格

13、证应置于或附着于该设备显著位置。2、易地重新安装的起重机械，使用单位必须重新申报检测，经检测合格后方可使用，合格证的有效期限重新计算。3、曾在一个工地上经检测合格并在有效期内投入使用的起重机械，若因转场、移位或者中途更换、拆装起重臂、安全保险装置后仍在轨道交通建设工地使用时，必须重新申报检测，经认可的检测机构检测合格后，获得合格证方可继续投入使用。该起重机械定期检测的期限不变。二、严格对老旧起重机械的监督管理 1、施工起重机械使用满15年的，每年开展一次检测评估，满20年的每半年检测评估一次，检测评估合格后方可继续使用。无设计使用年限规定的，上述检测评估年限分别为使用满10年和满15年。2、未

14、经市建设管理部门公布符合条件的检测评估单位评估或检测评估不合格的，应对设备强制实施破坏性解体淘汰，严禁进入轨道交通建设工地使用。3、监理单位应当在施工机械使用前核查施工总承包单位、专业分包单位、出租单位和安装单位共同进行的验收手续，并连同专项施工方案一并审查。三、严格执行工地施工机械例行保养和定期检查制度 1、施工机械的使用单位应加强日常例行维护保养，至少每月进行一次自行检查并做好记录；对安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表也应定期校检、检修，并做好记录；自行检查和日常维护保养发现异常情况的，应及时处理。2、总承包单位对轨道交通建设工地施工机械安全管理负总责。施工单位采购、租

15、赁的施工机械设备、施工机具及配件、起重吊装用的索具、钢丝绳，应当具有生产(制造)许可证、产品合格证，并在进入施工现场前进行查验。施工现场的机械设备及其安全附件、施工机具及安全配件必须由专职人员管理，并定期组织专职人员进行检查、维修和保养，同时建立相应的资料和档案。四、健全工地施工机械维修管理制度 用于轨道交通建设的各类施工机械、机具在进入现场使用前，施工单位应该进行专门的维修和保养，或经具备条件的维修单位维修保养，并做好记录；替换、大修主要构件和重要部件的，必须由具有相应资质的单位实施。五、试点使用安全记录仪 在上海建工(集团)总公司、上海城建(集团)公司自有机械设备中试点安装安全记录仪，详细

16、记录设备使用情况，其他单位实施该项目，通知另发。六、规范使用施工机械租赁企业提供的设备 轨道交通建设工地施工单位使用租赁企业提供的建筑施工机械必须符合建设部(2006)82号关于转发“建筑施工机械租赁行业管理办法”的通知和主管行业协会的管理办法。不允许使用个人非法违规租赁存在安全隐患的施工机械。七、实行机械作业人员持证上岗和从业备案制度1、机械设备操作人员上岗前须经技能培训，并持证上岗。2、起重机械作业的司机、司索工、信号指挥工、安装与维修工应持有安全生产监督管理部门统一颁发的IC操作证，操作证必须在发证、复审的有效期内，大型起重机械指挥人员数量应符合规定要求。3、建立轨道交通施工机械从业人员

17、数据库。八、安全责任违约处理 1、凡轨道交通建设各施工单位发生施工机械事故，将按照安全责任违约类型从重、从严予以处理。2、凡施工、监理单位未履行约定，发生安全责任违约的，处理如下：(1)凡施工的单位进场机械未经备案及检测，未经总承包、专业分包、安装、租赁单位验收及向监理单位报审，擅自强行施工的，一律扣除安全抵押金5万元整；监理单位未进行制止的，扣除日常考核分5分/台。(2)凡发现无证司机、无证指挥和立体施工指挥，每缺一人，扣除安全抵押金1万元；监理单位未进行制止的，每缺一人，扣日常考核分2分。(3)未经易地安装重新检测而投入使用的设备，每一台扣除安全抵押金3万元；监理单位未进行制止的，每一台扣

18、除日常考核分3分。(4)使用评估或检测不合格的施工起重机械，每一台扣除安全抵押金10万元；监理单位未进行制止的，每一台扣除日常考核分3分。(5)使用与施工组织设计或专项施工方案不符合的或者缺少相关危险性较大的分部、分项工程专项施工方案的施工起重机械，扣除安全抵押金5万元整；监理单位未进行制止的，每一台扣除日常考核分3分。(6)凡违反相关文件，不实施起重安全吊装动态过程控制检查表和安全吊装令规定的，扣除安全抵押金3万元整；监理单位未进行制止的，扣除日常考核分2分/台。九、大、中型桩工机械管理 多轴搅拌桩机、钻孔灌注桩机、静压桩架、锤击或震动桩机等，按本通知相关要求执行。十、开展专项安全检查 各项

19、目公司应定期组织施工机械安全专项检查活动，进一步消除隐患，遏制事故多发。本通知自发文之日起执行。特此通知上海申通地铁集团有限公司二OO七年十月八日,4 风险控制施工机械安全管理,沪地铁2007290号关于进一步加强轨道交通建设工地施工现场管理人员到岗履行安全管理职责的通知各轨道交通参建单位:今年 1月份以来，轨道交通建设工地己连续发生多起安全事故。根据统计，这些事故多发生在夜间或节假日。从中一方面反映出部分施工作业人员的安全意识和自我防护意识淡薄，同时更反映出施工现场缺乏强有力的安全监管力度。为进一步加强轨道交通建设工地安全管理，规范各单位行为，现再次重申各有关单位在轨道交通建设工地必须实行“

20、全天候、全方位、全过程”到岗监管的安全监管模式。具体要求如下：一、自发文之日起，轨道交通建设工地各施工、监理单位在施工期间现场各标段的项目管理班子领导必须实行24小时到岗值班。二、各施工、监理单位必须严格按投标承诺及国家和我集团公司有关文件要求配置现场安全管理人员(每车站、盾构区间当班安全管理人员不得少于1人)，实施24小时现场旁站监控管理。三、各施工单位必须为现场安全管理人员配备数码照相机，统一着装(式样由我集团公司统一后另发通知)。现场安全管理人员配置必须实行24小时现场旁站、巡视的形式。四、在轨道交通建设高峰期，如施工、监理单位的专职安全管理人员数量确实不足的，可委托市政行业安全协会组织

21、培训“上海轨道交通建设工地现场安全监控员”，以充实现场安全管理力量，并定期组织复训。五、现场“上海轨道交通建设工地现场安全监控员”配置的人员数量不得超过现场专职安全员、安全监理。六、“上海轨道交通建设工地现场安全监控员”的职责是，协助专职安全管理人员加强现场的安全生产管理；检查、巡视、旁站现场作业人员的安全行为；对现场违章指挥、违章作业人员进行制止；及时制止作业人员的盲目性和随意性活动；对违反规定的活动，应留有影像资料，并纳入管理台帐。七、各项目公司和轨道交通安全督导队应加大对现场专职安全管理人员和安全监控员的监管，对现场管理人员的到位情况进行检查，对未履行职责的单位按安全责任违约进行处理。八

22、、凡发现施工单位现场项目管理班子领导未到岗值班的，每次扣除安全抵押壹万元整，监理单位扣除日常考核5分；凡发现施工单位现场专职安全员或安全监控员不到岗履行职责的，每次扣除安全抵押金伍千元整，监理单位现场专职安全监理或安全监控员不到岗履行职责的，每次扣除日常监理考核分3分。九、凡因现场管理人员未到岗履行职责而受到安全责任违约处理三次以上的单位，一律取消年度各类评比考核资格，并在今后招投标中作为扣分依据。十、“上海轨道交通建设工地现场安全监控员”必须在10月底前到岗入位履行职责。各施工单位、监理单位领导要从思想上高度重视，要以对人民高度负责的态度，全力以赴克服各种困难，尽快贯彻，认真落实工作要求。共同确保上海轨道交通的安全建设局面。特此通知。上海申通地铁集团有限公司二七年十月十一日,谢 谢！,