李成芳,熊啟東,孔凡林
(重慶市建筑科學(xué)研究院,重慶400015)
邊坡工程在施工及運(yùn)營階段發(fā)生垮塌的事故時有發(fā)生,開展邊坡監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實意義。2001年5月,重慶武隆發(fā)生高切坡垮塌事故,致使一棟9層房屋被摧毀掩埋,導(dǎo)致79人死亡,給人民生命財產(chǎn)造成極大損失。2009年6月,四川省德格縣發(fā)生在邊坡治理過程出現(xiàn)垮塌事故,造成10人遇難。2010年8月,陜西省延川縣發(fā)生一起既有高邊坡垮塌事故,造成6人死亡。邊坡施工所造成的垮塌、周邊建筑開裂、道路沉陷及管線爆裂等事故屢有發(fā)生,造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生了嚴(yán)重社會后果。分析發(fā)生事故的原因,如何有效降低工程事故,值得我們深思。調(diào)查表明,邊坡工程事故多與不按科學(xué)規(guī)律開展施工活動有關(guān),同時,與部分工程施工過程中未開展監(jiān)測或監(jiān)測不力、險情預(yù)報不準(zhǔn)確有直接關(guān)系。為了掌握邊坡工程在施工及營運(yùn)階段的安全狀態(tài),做到防患于未然,開展邊坡監(jiān)控量測是非常有效的手段之一。
開展邊坡監(jiān)測這項工作的目的在于:①為優(yōu)化設(shè)計、信息化施工提供可靠的數(shù)據(jù)支撐;②通過實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)隱患,防止邊坡及周邊環(huán)境發(fā)生安全事故,避免重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡;③為邊坡理論研究和設(shè)計方法的改進(jìn)提供參考依據(jù)?;诖?,建設(shè)部曾出臺了“建設(shè)工程預(yù)防垮塌事故若干規(guī)定”,各地也相繼出臺了一系列規(guī)范性文件,如:重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會先后出臺了《關(guān)于規(guī)范高切坡、深開挖建設(shè)項目的邊坡設(shè)計、評估、監(jiān)測、測試資質(zhì)管理的通知》、《進(jìn)一步規(guī)范重慶市高切坡、深開挖、高填方項目管理的若干規(guī)定的通知》和《關(guān)于高切坡、深開挖項目勘察設(shè)計管理的補(bǔ)充通知》等規(guī)范性文件,其中,對從事建筑邊坡項目監(jiān)測的單位資質(zhì)和條件作了明確規(guī)定。山東省建設(shè)廳出臺了《山東省建筑邊坡與深基坑工程管理規(guī)定》,明確了邊坡工程監(jiān)測的范圍,對監(jiān)測單位的從業(yè)活動提出了相關(guān)要求。另外,湖北、上海、深圳、南京等地方,也出臺了類似的規(guī)定。
盡管不少地方出臺了關(guān)于邊坡監(jiān)測方面的管理文件,認(rèn)識到了開展監(jiān)測的重要性,但目前存在的主要問題是各地在具體執(zhí)行時力度仍不夠,仍存在部分工程并未開展監(jiān)測工作,一些工程的監(jiān)測實施過程較為混亂的問題,究其原因分析如下。
已發(fā)布的有關(guān)邊坡監(jiān)測方面的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在用于指導(dǎo)山區(qū)建筑邊坡工程監(jiān)測工作時,存在技術(shù)要求不盡相同、不符合山區(qū)邊坡實際情況等諸多問題。
(1)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2002)是重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會組織國內(nèi)相關(guān)專家主持編制的,是一本用于指導(dǎo)邊坡設(shè)計的國家標(biāo)準(zhǔn),對規(guī)范建筑邊坡設(shè)計具有重要意義。規(guī)范第16章明確規(guī)定,應(yīng)根據(jù)邊坡工程的安全等級、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制要求、地質(zhì)和支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定邊坡的監(jiān)測項目;但該章節(jié)僅對監(jiān)測項目、測點(diǎn)布置作出了原則性規(guī)定,缺乏具體明確的技術(shù)指標(biāo)。[1]設(shè)計單位僅在施工圖中明確要求進(jìn)行邊坡監(jiān)測,但如何開展,在具體操作上仍存在不少問題,比如:監(jiān)測項目的測點(diǎn)數(shù)量、監(jiān)測頻率、監(jiān)測精度及監(jiān)測儀器設(shè)備的精度、監(jiān)測報警值、監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析處理等均沒有做出進(jìn)一步的規(guī)定,在實際工程中具體實施起來,可操作性不強(qiáng),常出現(xiàn)同一監(jiān)測項目(如監(jiān)測頻率、監(jiān)測精度),不同監(jiān)測單位報送給業(yè)主的監(jiān)測方案、監(jiān)測費(fèi)用等存在極大差別的現(xiàn)象,造成一定的混亂。
(2)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009)是國內(nèi)首部關(guān)于基坑工程監(jiān)測的專項國家標(biāo)準(zhǔn),但該規(guī)范在“總則”中明確說明“本規(guī)范適用于一般土及軟土建筑基坑工程監(jiān)測,不適用于巖石建筑基坑工程以及凍土……的建筑基坑工程監(jiān)測”。[2]從適用范圍來講,該規(guī)范主要是針對土質(zhì)基坑而編制,不適用于山區(qū)建筑邊坡工程;從規(guī)范的具體條文來講,其監(jiān)測頻率、監(jiān)測報警值、監(jiān)測精度、數(shù)據(jù)處理方法等方面,與目前山區(qū)建筑邊坡監(jiān)測中常用的處理手段明顯不符而不能直接引用。比如,對于山區(qū)邊坡與土質(zhì)基坑而言,施工過程中巖土體的變形量差異較大,一般而言,山區(qū)邊坡的變形量明顯小于(GB50497-2009)規(guī)范表8.0.4中規(guī)定的監(jiān)測報警值,尤其是巖質(zhì)邊坡。根據(jù)重慶市建筑科學(xué)研究院對重慶市上百個項目的監(jiān)測結(jié)果顯示,一般的變形量不會超過10mm,而按(GB50497-2009)規(guī)范表8.0.4中規(guī)定的監(jiān)測報警值進(jìn)行控制顯然不合理,巖質(zhì)邊坡變形在30~50 mm可能已經(jīng)破壞而不是才開始進(jìn)行報警。巖質(zhì)邊坡變形的特點(diǎn)是變形小,破壞來得突然,一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)厘米的變形,隨時可能會發(fā)生垮塌事故。而且,邊坡變形小,按(GB50497-2009)規(guī)范表6.2.3提出的精度要求,也不能滿足要求。再比如,(GB50497-2009)規(guī)范表7.0.3提出的監(jiān)測頻率基本上在每1~2天就監(jiān)測一次,甚至每天就要測1~2次,監(jiān)測頻率太高,也不符合山區(qū)邊坡的特點(diǎn)。
(3)《巖土工程監(jiān)測規(guī)范》(YS5229-96)制訂于1996年,在距今15年的時間內(nèi),我國的巖土工程監(jiān)測技術(shù)取得了較大發(fā)展,該規(guī)范沒有將近年來的先進(jìn)技術(shù)納入其中。該規(guī)范重點(diǎn)規(guī)定了建筑物及構(gòu)筑物的變形監(jiān)測,對于邊坡工程,僅對其監(jiān)測精度、測點(diǎn)布置進(jìn)行了規(guī)定,而監(jiān)測頻率、監(jiān)測預(yù)警未作要求,除變形外的其它項目,如支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力測試方法、錨桿內(nèi)力測試方法等也未作要求。另外,即使是該規(guī)范中提出的監(jiān)測精度、測點(diǎn)布置方法,也不能滿足《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于一級邊坡的要求??傊?,如該規(guī)范在總則中所述“本規(guī)范適用于建筑物、構(gòu)筑物、工業(yè)場地、尾礦壩、中小型水庫壩體等工程施工和運(yùn)營階段的監(jiān)測”。適用范圍并沒有提及建筑邊坡工程。
(4)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202-2002)、 《 建 筑 地 基 基 礎(chǔ) 設(shè) 計 規(guī) 范 》(GB50007-2002)、《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ120-99)僅對土質(zhì)基坑的監(jiān)測作了原則性規(guī)定[5-7],從適用范圍而言,同樣存在不適用于山區(qū)建筑邊坡監(jiān)測的問題;從規(guī)范的具體條文來講,這幾本規(guī)范在監(jiān)測方面,僅從施工及設(shè)計的角度出發(fā),給出了原則性監(jiān)測條款,并沒有規(guī)定具體的監(jiān)測實施細(xì)則,即沒有從監(jiān)測本身的角度去制訂條文,同樣也存在可操作性不強(qiáng)的問題。
(5)《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007)對變形測量的等級劃分、精度要求、測點(diǎn)布設(shè)作了一系列規(guī)定,適用于“工程建設(shè)領(lǐng)域的通用性測量工作”[4],其針對性不強(qiáng),規(guī)范相關(guān)條文僅對滑坡監(jiān)測做出了一些規(guī)定,用于建筑邊坡工程監(jiān)測時,明顯存在一些不適合的地方。
該規(guī)范主要對滑坡的變形及地表裂縫提出了監(jiān)測要求,認(rèn)為工程邊坡的監(jiān)測方法、監(jiān)測精度、監(jiān)測周期與滑坡相同(10.9.7條),事實上,二者的相關(guān)要求應(yīng)有所區(qū)別。比如,該規(guī)范規(guī)定滑坡的監(jiān)測周期為每月1次,而對于建筑邊坡,這種規(guī)定明顯不適合;對于監(jiān)測精度,建筑邊坡與滑坡工程的精度也應(yīng)有所區(qū)別,通常,建筑邊坡的破壞后果要比滑坡更嚴(yán)重,且建筑邊坡工程的變形要比滑坡小,兩者的精度自然應(yīng)區(qū)別對待。而且,對于建筑邊坡中支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力監(jiān)測、支護(hù)結(jié)構(gòu)的測點(diǎn)布設(shè)、監(jiān)測報警值等問題,該規(guī)范均沒有涉及。
(6)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007)主要針對建筑物地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)及場地的沉降、位移監(jiān)測作了系統(tǒng)規(guī)定,同時對土質(zhì)基坑工程及滑坡工程的位移監(jiān)測做出了一些規(guī)定[3],監(jiān)測方法同樣適用于邊坡工程監(jiān)測,但其監(jiān)測頻率、測點(diǎn)布設(shè)、精度要求等與 《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009)的要求類似,一些要求不適用于山區(qū)建筑邊坡工程監(jiān)測,比如,該規(guī)范規(guī)定監(jiān)測精度應(yīng)綜合考慮基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型、基坑深度、周邊建筑情況等綜合來確定,僅是一原則性規(guī)定,在實際操作過程中,不好把握?;颖O(jiān)測頻率也沒有根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要性、開挖深度、地質(zhì)情況等綜合來確定,僅籠統(tǒng)給出一數(shù)值,需要進(jìn)一步深化。同時,該規(guī)范沒有給出監(jiān)測預(yù)警等要求;對支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力監(jiān)測部位、監(jiān)測數(shù)量、監(jiān)測頻率等沒有提出具體要求。
另外,目前與邊坡監(jiān)測相關(guān)的地方標(biāo)準(zhǔn)有:山東省地標(biāo)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(DBJ14-024)、上海市地標(biāo)《基坑工程施工監(jiān)測規(guī)范》(DG/TJ08-2001-2006)、北京市地標(biāo)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(DB11/489-2007)、深圳市地標(biāo)《深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(SJG05-96)、湖北省地標(biāo)《基坑工程技術(shù)規(guī)程》(DB42/159-2004)。這些地方標(biāo)準(zhǔn)均針對土質(zhì)基坑而制訂,明顯不適用于山區(qū)建筑邊坡工程。
(1)不同的監(jiān)測單位,提出的監(jiān)測頻率各異,各設(shè)計院在設(shè)計圖紙中僅提出應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測,沒有細(xì)化。若參照國標(biāo)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009)的要求來確定監(jiān)測頻率,則頻率太高,費(fèi)用昂貴,且不符合山區(qū)邊坡的實際情況,不能被業(yè)主所接受。調(diào)查表明,大部分邊坡工程在施工過程中的監(jiān)測頻率較長,失去了優(yōu)化設(shè)計、指導(dǎo)施工的最佳時機(jī)。有的監(jiān)測機(jī)構(gòu)甚至以錢來確定監(jiān)測頻率,委托費(fèi)用高,監(jiān)測次數(shù)多,費(fèi)用少,則監(jiān)測次數(shù)少;部分業(yè)主為省錢,大大壓縮監(jiān)測次數(shù),監(jiān)測頻率由于無“法”可依,監(jiān)測工作在某些過程中實際上存在“走過場”的現(xiàn)象。
(2)監(jiān)測項目開展與否隨意性較大、監(jiān)測儀器設(shè)備的精度不統(tǒng)一?!督ㄖ吰鹿こ碳夹g(shù)規(guī)范》(GB50330-2002)規(guī)定的必測項目如錨索預(yù)應(yīng)力損失長期監(jiān)測,由于存在和施工協(xié)調(diào)配合及監(jiān)測費(fèi)用問題,施工單位認(rèn)為影響工期,業(yè)主認(rèn)為監(jiān)測成本高,造成不少工程實際上并未開展這項工作。目前,邊坡監(jiān)測中,主要開展的項目為變形監(jiān)測,《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的其它項目基本上沒有開展,實施過程中,由于規(guī)范相關(guān)檢測條文并不是強(qiáng)制性條文,設(shè)計單位和監(jiān)理單位也沒有堅持要求對其它必檢項目進(jìn)行監(jiān)測。另外,由于監(jiān)測精度要求存在不統(tǒng)一現(xiàn)象,監(jiān)測單位使用的儀器設(shè)備的精度也差別較大,造成監(jiān)測數(shù)據(jù)在統(tǒng)計、分析上存在差別,一些監(jiān)測單位提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)僅精確到毫米,根本無法反應(yīng)邊坡的潛在變形情況,待發(fā)現(xiàn)問題時,造成處理難度較大,甚至貽誤時機(jī),造成邊坡垮塌。
(3)監(jiān)測報警系統(tǒng)未建立。由于沒有統(tǒng)一的監(jiān)測報警值,國標(biāo)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009)提出的報警值又不適合山區(qū)建筑邊坡工程,使得監(jiān)測報警無章可循,監(jiān)測單位的日報、周報等資料僅提供監(jiān)測數(shù)據(jù),沒有對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析,內(nèi)容不規(guī)范且資料提供不及時。而設(shè)計、監(jiān)理等行業(yè)專家對邊坡報警值存在認(rèn)識不一的問題,對是否報警、是否提出處理措施在某種程度上均存在較大分歧,有的甚至貽誤時機(jī),造成工程事故。
這些問題的存在,造成各地出臺的相關(guān)管理措施在技術(shù)層面上并沒有得到有效支撐,造成管理緊,技術(shù)松的問題,工程事故亦不能較好地避免。
綜上所述,目前山區(qū)建筑邊坡監(jiān)測實施過程中在某種程度上還帶有一定的盲目性,存在一些混亂,需對以下問題加以研究并提出解決方案:
(1)應(yīng)確定邊坡在施工過程中及工后的合理監(jiān)測頻率,統(tǒng)一目前不同監(jiān)測單位在頻率制訂中的混亂問題;
(2)應(yīng)統(tǒng)一支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形監(jiān)測點(diǎn)的布置數(shù)量、布置部位、檢測要求;
(3)應(yīng)建立統(tǒng)一的監(jiān)測元器件性能選取原則,確保儀器的精度、測試范圍能滿足工程監(jiān)測的要求;
(4)應(yīng)根據(jù)山區(qū)建筑邊坡的特點(diǎn),在參考《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007)的基礎(chǔ)上,制訂統(tǒng)一的測量精度控制要求;
(5)應(yīng)提出統(tǒng)一、較為可行的監(jiān)測預(yù)警值,以填補(bǔ)該領(lǐng)域空白,做到監(jiān)測預(yù)報預(yù)測有章可循,標(biāo)準(zhǔn)一致。
針對上述問題,我院向建設(shè)部申報了《山地建筑邊坡監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》的編制要求并成功立項,用以規(guī)范、指導(dǎo)今后的監(jiān)測工作。
本文對目前山區(qū)建筑邊坡工程監(jiān)測過程中存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)剖析,探討了存在的問題及產(chǎn)生的根源,提出了今后需進(jìn)一步完善、解決的技術(shù)問題,并申報了《山地建筑邊坡監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》,用以指導(dǎo)今后監(jiān)測工作。
[1]中華人民共和國建設(shè)部.GB50330-2002建筑邊坡支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[2]中華人民共和國建設(shè)部.GB50497-2009建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.
[3]中華人民共和國建設(shè)部.JGJ8-2007建筑變形測量規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[4]中華人民共和國建設(shè)部.GB50026-2007工程測量規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[5]中華人民共和國建設(shè)部.GB50202-2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[6]中華人民共和國建設(shè)部.GB50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[7]中華人民共和國建設(shè)部.JGJ120-99建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.