劉真
(青海百鑫監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司, 青海 西寧 810000)
濕陷性黃土地區(qū)建筑地基質(zhì)量控制監(jiān)理實踐
劉真
(青海百鑫監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司, 青海 西寧 810000)
濕陷性黃土地區(qū)建筑地基病害的危害性極其嚴重。通過工業(yè)建筑地基施工的監(jiān)理工作實踐,從地基處理方案確定、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程以及針對問題的分析和研判,介紹了濕陷性黃土地區(qū)建筑地基處理方案的確定程序和過程,總結(jié)了監(jiān)理單位在事前、事中和事后質(zhì)量控制的方法和要點,以及監(jiān)理工作的經(jīng)驗和體會,同時提出濕陷性黃土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)后期保(維)護工作的重要性。
濕陷性黃土地基;地基處理;監(jiān)理質(zhì)量控制
濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土。在一定的壓力作用下下沉穩(wěn)定;遇水浸濕后土結(jié)構(gòu)迅速破壞,并產(chǎn)生明顯附加下沉。其結(jié)果:輕則使建(構(gòu))筑物出現(xiàn)裂縫;嚴重的因地基不均勻沉降導(dǎo)致建(構(gòu))筑物變形損毀,危害性極其嚴重。因此,在濕陷性黃土地區(qū)進行工程建設(shè),應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、地基遭水浸濕的可能性大小以及工程交付使用后對不均勻沉降限制的嚴格程度,采取以地基處理為重點的過程質(zhì)量控制綜合措施,從根本上減少或消除其危害。根據(jù)在青海西寧濕陷性黃土地區(qū)施工監(jiān)理的工作實踐,通過一例工業(yè)項目建筑地基處理的施工監(jiān)理案例,總結(jié)和交流項目監(jiān)理質(zhì)量控制中的經(jīng)驗和體會。
聚能鈦業(yè) 8 000t/a 鈦及鈦合金熔鑄項目位于西寧(國家級)經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)東川工業(yè)園區(qū)。其熔鑄車間主廠房及輔跨工程高 19.55 m~17.75 m,軸線長 192 m、寬 63 m,長軸方向近南北向;總建筑面積 12 000 m2;結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)形式采用獨立基礎(chǔ)。依據(jù)青海省水電勘測設(shè)計研究院提供的《青海聚能鈦業(yè)有限公司廠房及附屬設(shè)施場地巖土工程勘察報告》(詳勘),設(shè)計本工程地基形式采用復(fù)合地基,地基處理采用孔內(nèi)深層強夯法(DDC 法),成孔方法采用機械洛陽鏟或螺旋鉆成孔,樁身直徑 400 mm,填料采用碎石;處理后的地基承載力特征值不小于 250 kPa,樁頂與基礎(chǔ)之間設(shè)置 300 mm 厚中粗砂褥墊層。
2.1 事前控制
監(jiān)理機構(gòu)加大主動控制和事前控制的力度,跟進服務(wù),及時掌握現(xiàn)場情況,抓住主要矛盾,為保證工程質(zhì)量起到了預(yù)控作用。
(1)試驗樁施工中出現(xiàn)塌孔和縮頸的情況,原設(shè)計(DDC法)復(fù)合地基無法正常實施,由此變更地基處理形式。當(dāng)機械鉆孔至 -3.0 m 左右即出現(xiàn)了塌孔、縮頸和地下水,無法正常成孔。發(fā)現(xiàn)這一情況后,監(jiān)理工程師通過查看現(xiàn)場和選點鉆孔查勘,并查閱對照地勘報告,提出本場地目前狀況不具備孔內(nèi)深層強夯法(DDC 法)地基處理施工條件,無法正常實施。設(shè)計單位同意監(jiān)理工程師意見,將原設(shè)計孔內(nèi)深層強夯法(DDC 法)復(fù)合地基,變更為獨立柱基下?lián)Q填天然級配砂石墊層的地基處理形式。確定:墊層下如有流塑飽和黃土,將其全部挖除后填壓塊石(塊石粒徑 300 mm~500 mm,填壓厚度根據(jù)現(xiàn)場清淤深度確定,其上部填壓≮1.5 m 厚天然級配卵(碎)石墊層(卵石粒徑 10 mm~40 mm,粒徑大于 20 mm 的顆粒含量超過權(quán)重的 50%)。要求卵(碎)石墊層底進入地勘報告中的第①~②層或第②層土深度不小于 0.2 m,墊層每邊寬出基礎(chǔ) 1.0 m,分層碾壓密實,壓實度為 96%,設(shè)計地基承載力特征值為 250 kPa。
(2)土方開挖出現(xiàn)流塑狀飽和黃土,其承載力特征值偏低,與詳勘報告存在差異。當(dāng)基礎(chǔ)土方開挖至-3.50 m 層面時,出現(xiàn)了流塑狀飽和黃土,平均厚度約 3 m。初步探測其承載力特征值約 80 kPa,而非地勘報告中承載力特征均值 130.0 kPa 的第②層飽和黃土;需要完全清除該層淤泥后方能達到地勘報告中第②層飽和黃土,但是基地深度將超出設(shè)計要求。面對新的問題,監(jiān)理單位安排專業(yè)監(jiān)理工程師在現(xiàn)場跟蹤蹲點,將實地開挖區(qū)域的各層土質(zhì)狀況與地勘報告比對、分析后,進一步在場內(nèi)選定 3 個點位開挖探坑,有針對性地查勘場地地質(zhì)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn):本場地各區(qū)域地下水位上升,流塑狀飽和黃土較厚,其承載力特征值均不足80 kPa;實際地質(zhì)情況均與地勘報告存在較大差異。征得各方同意后,監(jiān)理單位會同建設(shè)單位組織專家組到場,對場地已開挖部位和探坑進行實地查驗,反復(fù)對照詳勘報告。經(jīng)分析認為:本工程場區(qū)地貌類型屬湟水河Ⅱ級階地,臨近河谷南岸,整體地形南高北低,標高 2 203.20 m~2 211.97 m,相對高差達 8.77 m。場地內(nèi)分布第 4 系孔隙潛水,地下水位埋深 7.9 m~9.5 m,一般變化幅度 0.5 m 左右。由于廠房基礎(chǔ)設(shè)計埋深為 7 m~9 m,南部基坑開挖后部分飽和黃土接近地下水位以下,呈軟塑—流塑狀,強度較低。為了復(fù)核該層土的承載力特征值,專家組提出對場地飽和黃土進行靜力觸探試驗,以便重新確定廠房地基處理方案。地基靜力觸探結(jié)果表明,場區(qū)第②層飽和黃土承載力特征值均值為 130.0 kPa,壓縮模量 5.8 MPa;地下 2.8 m~5.5 m 之間分布軟塑—流塑狀飽和土 0.7 m~1.2 m 厚,分布位置較高,多在基礎(chǔ)以上,承載力特征值均值為 78.3 kPa,壓縮模量 4.0 MPa,屬清除土層。
(3)綜合分析兩次地勘報告差異的原因,重新確定地基基礎(chǔ)處理方案。結(jié)合原地勘報告土工試驗、標貫試驗數(shù)據(jù)對照分析,詳勘和靜力觸探結(jié)果產(chǎn)生較大差異的根本原因在于勘察時間處于完全不同的兩個季節(jié)。詳勘完成時間為 2009 年11 月,當(dāng)?shù)馗珊悼菟?,地下水位偏低;靜力觸探和地基施工時間在 2010 年 4 月份,恰逢本地多年不遇的豐雨季節(jié),地下水位全面上升,引起此類問題的突顯。經(jīng)專家論證,按照GB 50202—2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(以下簡稱為《驗收規(guī)范》)和 JGJ 79—2012《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱為《技術(shù)規(guī)范》),地基處理方案變更如下:基底以下若存在軟塑—流塑狀飽和土,應(yīng)將該層土全部挖除,換填 1.50 m 厚毛石、頂部填 1.50 m 厚級配卵(碎)石,分層回填碾壓,壓實度≥96%;基礎(chǔ)尺寸、基底標高也做了相應(yīng)變更。監(jiān)理機構(gòu)通過平行檢驗和準確研判,提出合理建議并及時配合,使存在問題得以解決,為保證工程質(zhì)量起到了預(yù)控作用。
2.2 事中控制
嚴格規(guī)范監(jiān)理驗收程序,督促完善質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系,使施工安全質(zhì)量始終處于預(yù)控狀態(tài)。
(1)消除隱患,保證施工安全和質(zhì)量。本工程基坑開挖深度均超過 5.0 m,屬于深基坑;并且挖至-3.0 m 左右即出現(xiàn)流塑狀飽和土,邊坡坍塌的潛在隱患很大。施工過程中,監(jiān)理機構(gòu)堅持督促施工承包單位根據(jù)施工方案,最大限度保證1∶1.25 的放坡,局部采取折線放坡以緩解邊坡上部土方對底部的壓力;分段、分層嚴格控制土方開挖和清淤作業(yè),對流塑狀飽和土厚度過大、潛在塌方隱患地段,采取了邊開挖、邊用砂袋堆堵的措施,防止基坑邊坡坍塌,有效保證了深基坑施工安全。
(2)監(jiān)理機構(gòu)采取動態(tài)管理、主動控制,加強旁站監(jiān)理,全過程跟班服務(wù),使工程質(zhì)量得到了保障。根據(jù)本工程地質(zhì)情況和雨季施工的特點,監(jiān)理機構(gòu)督促完善施工項目部質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系,落實質(zhì)量“三檢制”,堅持“先自檢、后報驗”的監(jiān)理驗收程序,工序質(zhì)量得到保障,工程測量得到有效預(yù)控。監(jiān)理機構(gòu)堅持“嚴格監(jiān)理、熱情服務(wù)”,始終做到“進場材料先報驗后使用,上道工序未經(jīng)驗收不得進行下道工序,隱蔽工程未經(jīng)驗收不得擅自隱蔽”的原則。本著“為工程服務(wù)、使業(yè)主滿意”的宗旨,采取動態(tài)管理、主動控制,安排具有豐富經(jīng)驗的專業(yè)監(jiān)理工程師現(xiàn)場把關(guān),全過程安排旁站監(jiān)理、跟班控制,從土方開挖、基坑驗槽、分層攤鋪厚度到碾壓質(zhì)量的各個工序,堅持在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上,進行分段分層實測復(fù)核、分段跟班驗收、分段組織驗槽、及時回填隱蔽和見證取樣檢測等控制工作。既爭取了時間,又避免了降雨影響工程質(zhì)量和施工安全,對地基施工過程始終做到心中有數(shù)。主廠房地基換填級配砂石量達 12 000 m3、毛石回填 12 500 m3。經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理隨機見證取樣檢驗,地基墊層分層壓實度均達到設(shè)計要求標準,確保了工程整體質(zhì)量。
2.3 事后控制
認真履行監(jiān)理的質(zhì)量否決權(quán),及時完善工序質(zhì)量驗收程序,使工程質(zhì)量得到有效控制。監(jiān)理機構(gòu)按照《驗收規(guī)范》、《技術(shù)規(guī)范》和 GB 50319—2013《建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范》相關(guān)要求,嚴格規(guī)范監(jiān)理驗收程序,堅持做到每道工序在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上,報監(jiān)理機構(gòu)進行工程質(zhì)量的驗收復(fù)核。主廠房地基(子)分部所含分項工程和檢驗批質(zhì)量,均達到設(shè)計和規(guī)范要求的合格標準;地基換填壓實度檢測均達到壓實度 96% 的設(shè)計要求。依據(jù) GB 50007—2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定進行地基承載力試驗,其地基承載力特征值等于 250 kPa,滿足設(shè)計要求。
3.1 監(jiān)理工作中應(yīng)注意的問題
通過濕陷性黃土建筑地基施工監(jiān)理工作實踐,總結(jié)出監(jiān)理機構(gòu)和監(jiān)理工程師在監(jiān)理工作中應(yīng)注意的 7 個方面的問題。
(1)正確認識建筑工程露天作業(yè)、施工周期長、受氣候變化影響大的特點,全面熟悉地勘報告和設(shè)計文件,并認真分析施工所處季節(jié)等各項不利因素,做到未雨綢繆,加大事前控制和主動控制的力度。
(2)發(fā)揮監(jiān)理的特殊作用,堅決糾正工程實踐中存在的施工與試驗樁同步開始,出現(xiàn)問題后瞻前顧后拖延時間造成浪費的不規(guī)范行為。堅持按設(shè)計要求有序完成試驗樁施工和相關(guān)檢測程序,真正探明地質(zhì)情況,為設(shè)計方提供真實可靠的依據(jù)。
(3)外部條件允許的情況下,濕陷性黃土建筑地基的設(shè)計應(yīng)優(yōu)先選用機械成孔灌注樁、大開挖人工換填、強夯地基等處理方式,盡量不選用擠密樁地基處理方式。因為擠密樁施工中內(nèi)部情況不透明,質(zhì)量控制驗收不易操作,施工質(zhì)量隱患易發(fā)、多發(fā)。
(4)濕陷性黃土建筑地基的雨季施工,監(jiān)理工程師應(yīng)強化溝通協(xié)調(diào)。做到跟蹤配合到位,施工單位合理調(diào)整施工計劃,組織優(yōu)勢資源利用晴好天氣搶抓施工進度;做到分段施工、跟進驗收、及時隱蔽,避免雨水對基坑的二次浸泡,最大限度地減少降雨對工程質(zhì)量和施工進度的不利影響。
(5)濕陷性黃土地區(qū)建筑深基坑安全隱患大,施工安全措施落實難度大。監(jiān)理機構(gòu)要正確分析并全面認識施工安全的潛在隱患和問題,既要因地制宜,又要符合現(xiàn)行施工規(guī)范和安全操作規(guī)程要求;防患于未然、警鐘長鳴,做好施工安全技術(shù)交底工作,切實發(fā)揮施工安全監(jiān)管作用,督促安全措施落實到位,將事故隱患消滅在“萌芽”狀態(tài),切實保障施工安全。
(6)監(jiān)理機構(gòu)按照 GB 50025—2004《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,對工程竣工投用后的室內(nèi)外管網(wǎng)安全運行、防滲漏措施和日常維護等工作,向建設(shè)單位進行全面交底,最終得到有效落實,是工程地基安全的必要保障。
(7)監(jiān)理機構(gòu)應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念。作為常駐現(xiàn)場的直接參與者和管理者,不該只充當(dāng)被動執(zhí)行角色,應(yīng)充分利用監(jiān)理的專業(yè)知識和工程建設(shè)經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)設(shè)計或地勘等方面的問題和缺陷,及時主動與各方溝通協(xié)調(diào),不回避、不推諉,使問題得以準確高效解決,保證工程順利推進。
3.2 工程質(zhì)量好壞的因素
從多年監(jiān)理工作的實踐體會到,工程質(zhì)量的好壞,包括以下因素。
(1)高質(zhì)量的地勘報告,科學(xué)合理的設(shè)計方案,社會信譽度高、具有相應(yīng)資質(zhì)且施工及管理經(jīng)驗豐富的承包單位。三者的有機結(jié)合,是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。
(2)好的工程質(zhì)量是施工單位干出來的,不是靠監(jiān)理檢查驗收出來的;工程監(jiān)理永遠無法替代施工管理。因此,健全施工項目管理體系并發(fā)揮作用,是提高工程質(zhì)量不變的主題。
(3)濕陷性黃土地區(qū)工程因地基處理存在的隱患;簡化給排水管網(wǎng)、管溝防漏措施,后期檢查維護不到位;地表排水系統(tǒng)不完善。這些原因造成建筑地基遇水浸泡,導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)變形、甚至報廢的案例時有發(fā)生,后果極其嚴重,社會危害極大。筆者認為,只有工程參建各方增強“百年大計、質(zhì)量第一”的意識,才能建造出經(jīng)得起時間考驗的“放心工程”。
[1]胡燕妮,米海珍.蘭州高坪濕陷性黃土處理方法分析[J].西北地震學(xué)報,2011(8).
[2] GB 50202—2002,建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].
[3] JGJ 79—2012,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].
[4] GB 50319—2013,建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范[S].
[5] GB 50007—2011,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].
[6] GB 50025—2004,濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范[S].
TU712
B
1007-4104(2014)03-0068-03
2013-12-26
劉真,工程師,項目總監(jiān),任職于青海百鑫工程監(jiān)理咨詢有限公司。
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