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文檔簡介
建筑深基坑工程施工安全技術(shù)一、深基坑工程發(fā)展與現(xiàn)狀、存在的問題及解決措施(一)深基坑工程的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀隨著我國城市化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的逐步加快,城市和城鎮(zhèn)建設(shè)快速發(fā)展,高層建(構(gòu))筑越來越多,越來越高,越來越大,地下空間也越來越受到重視,各類建筑(構(gòu))物,特別是高層建筑的地下部分所占空間越來越大,埋置深度越來越深,隨之而來的基坑開挖面積已達(dá)數(shù)萬平方米,深度20m左右的已屬常見,最深已超過30m。1、深基坑工程發(fā)展主要經(jīng)歷了以下三個(gè)階段。
第一階段:二十世紀(jì)七八十年代,伴隨著大城市高層、超高層建筑的興建,深基坑工程問題逐漸凸現(xiàn)。但那時(shí)2~3層地下室的工程還比較少,基坑主要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式是水泥攪拌樁的重力式結(jié)構(gòu),對(duì)于比較深的基坑則采用排樁結(jié)構(gòu),如果有地下水,再加水泥攪拌樁止水帷幕。在國內(nèi),那時(shí)地下連續(xù)墻用得比較少,SMW工法正在進(jìn)行開發(fā)研究。由于缺乏經(jīng)驗(yàn),深基坑的事故比較多,引起了社會(huì)和工程界的關(guān)注。從那時(shí)起,國內(nèi)施工人員開始研究深基坑工程的監(jiān)測技術(shù)與數(shù)值計(jì)算,當(dāng)時(shí)雖然有一些施工技術(shù)指南,但還沒有開始編制基坑工程的規(guī)范。復(fù)合式土釘墻在淺基坑中推廣使用,SMW工法開始推廣使用,地下連續(xù)墻被大量采用。逆作法施工、支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法開始得到重視和運(yùn)用。商業(yè)化的深基坑設(shè)計(jì)軟件大量使用。在施工中,基坑內(nèi)支撐出現(xiàn)了大直徑圓環(huán)的形式和兩道支撐合用圍檁的方案,最大限度地克服了支撐對(duì)施工的干擾。第二階段:二十世紀(jì)九十年代,在國內(nèi),通過總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),開始制定基坑規(guī)范,這一時(shí)期出現(xiàn)了包括武漢、上海、深圳等地方規(guī)范和兩本行業(yè)規(guī)范。一些地方政府建立深基坑方案的審查制度。國內(nèi)外工程界開始出現(xiàn)超深、超大的深基坑工程,基坑面積達(dá)到2~3萬平方米,深度達(dá)到20m左右。但由于理論研究滯后、設(shè)計(jì)缺陷、施工等方面的原因,深基坑工程施工與相鄰環(huán)境的相互影響形勢(shì)更趨嚴(yán)峻,出現(xiàn)了新一波的深基坑工程事故。這一時(shí)期,我國(包括臺(tái)北和香港)采用支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合并用逆作法施工的深基坑工程已達(dá)100多項(xiàng),并且出現(xiàn)了第二波的基坑工程規(guī)范的修訂與編制。第三階段:進(jìn)入21世紀(jì)以后,國內(nèi)外,伴隨著超高層建筑和地下鐵道的發(fā)展,地下工程向更深發(fā)展空間,出現(xiàn)了更深、更大的深基坑工程,基坑面積達(dá)到了4~5萬平方米,深度超過30m,最深達(dá)50m,逆作法施工、支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法在更多的工程中推廣應(yīng)用。通過20多年的工程實(shí)踐和建筑業(yè)界人士的努力,深基坑工程領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)展,主要表現(xiàn)為下面五個(gè)方面:
①
設(shè)計(jì)思想不斷更新
②
施工技術(shù)不斷發(fā)展
③
設(shè)計(jì)方法不斷進(jìn)步
④
管理制度不斷完善
⑤
標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展2、深基坑工程的現(xiàn)狀具體表現(xiàn)為以下四個(gè)特點(diǎn):①深基坑離周邊建筑距離越來越近
由于城市的改造與開發(fā),特別是在中心城區(qū),基坑四周往往緊貼各種重要的建筑物,如軌道交通設(shè)施、地下管線、隧道、歷史保護(hù)建筑、老式居民住宅、大型建筑物等,在上海陸家嘴,上海金茂大廈、上海金融中心和“上海中心”大廈三幢超高層建筑緊靠在一起,如設(shè)計(jì)或施工不當(dāng),均會(huì)對(duì)周邊建筑造成不利影響。②深基坑工程越來越深隨著地下空間的開發(fā)利用,基坑越來越深,對(duì)設(shè)計(jì)理論與施工技術(shù)都提出了更嚴(yán)格的要求。如:無錫恒隆廣場基坑埋深近27m,上海中心深基坑達(dá)31m,均已挖到了承壓水層。寧波嘉和中心二期項(xiàng)目深基坑,平均開挖深度為18.3m,最大挖深為25.9m,整體為三層地下室布局,局部有夾層。
③
基坑的規(guī)模與尺寸越來越大
上海招商銀行信用卡中心工程基坑面積達(dá)81000m2,無錫恒隆廣場基坑面積35000m2。2008年8月建成的上海金融中心大廈,建筑面積
38.1萬㎡,地上101層,高492米,地下3層,埋深21.89米,地下面積7.85萬平米。已于2013年7月封頂?shù)摹吧虾V行摹贝髲B,
建筑面積57.4萬平方米,總高度632米、地上124層,地上建筑面積約41萬平方米,地下5層,埋深31米,地下面積16.4萬平米,建成后將成為我國最高、最深的超高層建筑。這類基坑在支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工中,特別是支撐系統(tǒng)的布置、圍護(hù)墻的位移及坑底隆起的控制均有相當(dāng)?shù)碾y度。④
施工場地越來越緊湊
市區(qū)大規(guī)模的改造與開發(fā),其中不少以土地出讓形式吸引外資、內(nèi)資開發(fā),為充分利用土地資源,常要求建筑物地下室做足紅線。場地可用空間狹小,大大的增加了施工難度,這必須通過有效的資源整合才能順利實(shí)現(xiàn)?;庸こ碳夹g(shù),包括設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備及安裝等技術(shù),也隨著地下空間的面積和埋深的增加而日趨提高,相應(yīng)的,基坑工程施工安全技術(shù)的重要性也日趨顯現(xiàn),特別是深基坑工程的施工安全技術(shù)越顯重要。(二)深基坑工程存在的問題深基坑工程存在的安全質(zhì)量問題類型很多,成因也較為復(fù)雜。在水土壓力作用下,支護(hù)結(jié)構(gòu)可能發(fā)生破壞,支護(hù)結(jié)構(gòu)型式不同,破壞形式也有差異。滲水可能引起流土、流砂、突涌,造成地基與基坑的破壞。圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大及地下水流失,引起周圍建筑物及地下管線破壞也屬基坑工程事故。深基坑工程事故形式可分為以下三類:1、基坑周邊環(huán)境破壞2、深基坑支護(hù)體系破壞3、土體滲透破壞最主要的問題是,1、對(duì)深基坑工程施工安全技術(shù),沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,2、建設(shè)各方對(duì)深基坑工程施工安全技術(shù)不夠重視,3、深基坑工程安全事故時(shí)有發(fā)生,甚至造成重大傷亡事故,給國家或有關(guān)單位造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。(三)存在問題的解決措施1、領(lǐng)導(dǎo)重視,制訂深基坑工程施工安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;──已實(shí)現(xiàn)2、加強(qiáng)對(duì)《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》的宣傳貫徹,提高建設(shè)各方對(duì)深基坑工程施工安全的重視程度,保障《規(guī)范》得到貫徹落實(shí)。3、嚴(yán)格貫徹實(shí)施《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》,采取必要的各項(xiàng)措施,嚴(yán)格控制深基坑工程施工全過程的危險(xiǎn)源和一切不安全因素,避免甚至杜絕事故的發(fā)生。二、《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》制訂背景、依據(jù)、調(diào)研過程及意義(一)《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》的制訂背景1、改革開放以來,我國城市建設(shè)取得了舉世矚目的成就,(1)工程施工技術(shù)也取得很大進(jìn)步與提高。(2)、隨著高層建(構(gòu))筑越來越多,越來越高,越來越大,(3)、地下部分所占空間也越來越大,埋置深度越來越深,基坑的開挖面積已達(dá)數(shù)萬平方米,甚至幾十萬平方米,深度20m左右的已屬常見,最深已超過30m。2、基坑工程施工安全技術(shù)的重要性也日趨顯現(xiàn),特別是深基坑工程的施工安全技術(shù)越顯重要。(1)深基坑工程的施工安全技術(shù),沒有統(tǒng)一的的認(rèn)識(shí)和意見,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)范,(2)建設(shè)各方對(duì)深基坑工程施工安全技術(shù)也不夠重視,特別是投資方片面節(jié)省投資,基坑工程存在嚴(yán)重隱患;深基坑工程的施工安全事故時(shí)有發(fā)生,有的甚至造成重大傷亡事故,給國家或有關(guān)單位造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。(二)《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》的制訂依據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2009年開始把《建筑施工深基坑工程安全技術(shù)規(guī)范》納入制訂計(jì)劃;2011年初發(fā)布了“關(guān)于印發(fā)《2011年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂、修訂計(jì)劃的通知》”(建標(biāo)[2011J17號(hào))文件,《建筑施工深基坑工程安全技術(shù)規(guī)范》列入編制計(jì)劃(文件第30頁第120項(xiàng)),由上海星宇建設(shè)集團(tuán)有限公司與鄭州大學(xué)為主編單位,后經(jīng)申報(bào)批準(zhǔn)改名為《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》。(三)《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》的編制過程《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》編制組于2011年5月10日在鄭州召開規(guī)范編制組成立暨第一次工作會(huì)議,并先后在上海、浙江諸暨、大連、杭州等地5次召開規(guī)范編制組全體工作會(huì)議,期間專家們根據(jù)各自分工進(jìn)行調(diào)研和撰寫初稿,由主編負(fù)責(zé)匯總整理,在工作會(huì)議上組織討論,統(tǒng)一認(rèn)識(shí),進(jìn)行修改補(bǔ)充。經(jīng)過初稿、征求意見稿、送審稿,在征求全國建筑界,特別是地基基礎(chǔ)專家的意見基礎(chǔ)上,經(jīng)過反復(fù)斟酌、修改、完善,經(jīng)過全體編制組成員2年多的努力,于2013年5月完成報(bào)批稿,2013年10月由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)頒布,2014年4月1日起實(shí)施。2012年5月形成征求意見稿、2013年1月形成送審稿,2013年1月25日,送審稿在北京通過了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織的審查。2013年5月形成了報(bào)批稿,報(bào)批稿、條文說明和強(qiáng)制性條文報(bào)送安全標(biāo)委會(huì)和強(qiáng)條委審查。2013年7月根據(jù)安全標(biāo)委會(huì)和強(qiáng)條委的審查批復(fù),稍作了修改,報(bào)批稿正文和條文說明及強(qiáng)制性條文報(bào)送標(biāo)準(zhǔn)定額司(四)《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》的指導(dǎo)意義《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》JGJ311-2013將于2014年4月1日正式實(shí)施,這是我國工程建設(shè)施工企業(yè)的一件大事,是建筑深基坑工程施工安全技術(shù)發(fā)展史上的一件大事?!督ㄖ罨庸こ淌┕ぐ踩夹g(shù)規(guī)范》可能不盡完善,但畢竟有了一部深基坑工程施工安全技術(shù)方面的規(guī)范,可以指導(dǎo)施工,使施工安全技術(shù)有章可循。相信《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》會(huì)隨著新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的不斷踴現(xiàn),經(jīng)過幾年的實(shí)踐檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)許多不足,通過修訂,使本規(guī)范日臻完善。三、《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》主要內(nèi)容及筒解(一)《規(guī)范》共11章271條1
總則4條;2
術(shù)語15條;3
基本規(guī)定8條;4
施工環(huán)境調(diào)查10條;5
施工安全專項(xiàng)方案23條;6
支護(hù)結(jié)構(gòu)施工82條;7
地下水與地表水控制條38;8
土石方開挖22條;9
特殊性土基坑工程24條;10
檢查與監(jiān)測22條;11
使用與維護(hù)23條。(二)《規(guī)范》主要內(nèi)容包括1、深基坑工程施工全過程的安全技術(shù),包括從施工環(huán)境調(diào)查,到施工安全專項(xiàng)方案編制、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工、降排水、土石方開挖、檢查與監(jiān)測,直到基坑的使用與維護(hù)的安全技術(shù)方面內(nèi)容;2、地域范圍覆蓋全國,包括一般正常固結(jié)土、膨脹巖土、受凍融影響的土、濕陷性黃土、軟土、巖土等各種地基土質(zhì)的基坑。(三)其中主要施工過程的有三個(gè)方面1、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工包括:土釘墻支護(hù)、重力式水泥土墻、地下連續(xù)墻、灌注樁排樁圍護(hù)墻、板樁圍護(hù)墻、型鋼水泥土攪拌墻、沉井、內(nèi)支撐、土層錨桿、逆作法、坑內(nèi)土體加固等各種支護(hù)型式。2、地下水與地表水控制包括:降排水:明排水(排水溝和集水井)、管井降水、輕型井點(diǎn)降水、真空降水管井;截水帷幕:水泥土截水帷幕、注漿法帷幕、三軸水泥土攪拌樁截水帷幕、鋼板樁截水帷幕、鉆孔咬合樁、凍結(jié)法截水帷幕;回灌;環(huán)境影響預(yù)測與預(yù)防。3、土石方開挖包括:無內(nèi)支撐的基坑開挖、有內(nèi)支撐的基坑開挖、土石方開挖與爆破等各種基坑開挖型式。(四)《規(guī)范》對(duì)深基坑工程的施工安全技術(shù)作了明確規(guī)定《規(guī)范》總則對(duì)本規(guī)范的編制原則、適用范圍、實(shí)施要求和符合相關(guān)規(guī)范的原則作了規(guī)定。1、基坑周邊環(huán)境安全與基坑工程安全具有同等重要性,需對(duì)深基坑工程的施工安全技術(shù)進(jìn)行規(guī)范由于深基坑工程大部分在位于中心城區(qū),基坑周邊建(構(gòu))筑物較多,且有不少歷史保護(hù)建筑或老式居民住宅,基坑周邊地下市政設(shè)施、管線密布,有的基坑緊鄰地鐵、隧道。為保證深基坑及周邊環(huán)境安全,要求對(duì)涉及深基坑工程的現(xiàn)場環(huán)境調(diào)查、施工安全專項(xiàng)方案、現(xiàn)場施工、安全監(jiān)測、周邊環(huán)境保護(hù)、基坑的使用與維護(hù)等各個(gè)方面的安全技術(shù)作出規(guī)定,以適應(yīng)當(dāng)前建設(shè)的需要。2、本規(guī)范適用于開挖深度大于或等于5m的建筑深基坑工程的施工安全技術(shù)、安全使用與維護(hù)管理。根據(jù)目前的習(xí)慣劃分,本規(guī)范適用范圍為基坑深度在5m及以上的基坑、基坑深度雖不足5m但地質(zhì)狀況或周邊環(huán)境較差的基坑。本規(guī)范不限定基坑深度的上限,是基于隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,高層建筑(構(gòu))物的高度和深度會(huì)逐步提高或加深的考慮。深基坑工程是復(fù)雜、變化的系統(tǒng)工程,是含有一定經(jīng)驗(yàn)性的工程技術(shù),因此深基坑工程的現(xiàn)場環(huán)境調(diào)查、施工組織設(shè)計(jì)、現(xiàn)場施工、安全監(jiān)測、周邊環(huán)境保護(hù)應(yīng)當(dāng)充分重視以往的經(jīng)驗(yàn),做到施工方案合理,技術(shù)措施周密,檢查和監(jiān)測手段齊全,切實(shí)保障深基坑工程安全。3、建筑深基坑工程應(yīng)根據(jù)深基坑及其周邊的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境保護(hù)要求、支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及使用年限、施工工期等因素,結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)制定施工安全技術(shù)措施和安全應(yīng)急預(yù)案。中國幅員遼闊,建設(shè)工程的基坑涉及的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件差別較大,在深基坑工程的現(xiàn)場環(huán)境調(diào)查、安全專項(xiàng)施工方案、現(xiàn)場施工(包括:圍護(hù)與支撐結(jié)構(gòu)的施工、降排水、土方開挖等)、安全監(jiān)測、周邊環(huán)境保護(hù)、基坑的使用與維護(hù)時(shí)應(yīng)根據(jù)深基坑工程的安全等級(jí)和環(huán)境保護(hù)等級(jí),選擇適當(dāng)?shù)膰o(hù)與支撐結(jié)構(gòu)型式與施工方法、降排水方式、土方開挖及檢測與監(jiān)測方案,確保深基坑工程使用安全和周邊環(huán)境安全。4、本《規(guī)范》既涵蓋了現(xiàn)場環(huán)境調(diào)查、施工安全專項(xiàng)方案、現(xiàn)場施工、檢查與監(jiān)測、使用與維護(hù)等專業(yè),又涉及軟土、膨脹土、可能發(fā)生凍脹、高靈敏度土等地基,除遵守本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202、《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120、《濕陷性黃土地區(qū)建筑基坑工程安全技術(shù)規(guī)程》JGJ167《建筑施工土石方工程安全技術(shù)規(guī)范》
JGJ180等規(guī)范規(guī)程,形成基坑工程系列的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),除強(qiáng)調(diào)自身的完整性外,力圖對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)在考慮施工安全與技術(shù)措施方面的缺憾做出補(bǔ)充與完善,使之具有較強(qiáng)的可操作性和較好的適用性。(五)《規(guī)范》的頒布是對(duì)深基坑工程施工安全技術(shù)的總結(jié)和提高《規(guī)范》作為建筑深基坑工程施工安全技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,是在總結(jié)我國20多年來高層建筑深基坑工程施工安全技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120、《建筑施工土石方工程安全技術(shù)規(guī)范》
JGJ180等有關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,針對(duì)當(dāng)前建筑深基坑工程施工安全狀況及存在問題,編制了本《規(guī)范》,以指導(dǎo)全國建筑深基坑工程施工,使深基坑工程施工安全狀況得到改善。本《規(guī)范》的逐步推廣和應(yīng)用,將有效地提高施工企業(yè),特別是基礎(chǔ)工程施工企業(yè)的深基坑工程施工安全技術(shù)與管理,逐步提高企業(yè)在深基坑工程的現(xiàn)場環(huán)境調(diào)查、安全專項(xiàng)施工方案、現(xiàn)場施工(包括支護(hù)結(jié)構(gòu)施工、降排水施工、土石方開挖施工等)、安全監(jiān)測、周邊環(huán)境保護(hù)、基坑的使用與維護(hù)等方面的技術(shù)與管理。本《規(guī)范》的編制,是在《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120、《建筑施工土石方工程安全技術(shù)規(guī)范》
JGJ180的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,遵循了下列原則:1、《規(guī)范》緊密結(jié)合當(dāng)前我國已發(fā)布的建設(shè)施工的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,以便通過本《規(guī)范》的實(shí)施,推動(dòng)建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)的有效控制,改善深基坑工程施工和周邊環(huán)境的安全狀況,減少安全傷亡事故。2、《規(guī)范》的編制是以“安全”角度出發(fā),僅限于建筑深基坑工程施工安全技術(shù)的與管理,從安全風(fēng)險(xiǎn)控制的角度,全面覆蓋深基坑工程施工全過程。3、《規(guī)范》是對(duì)建筑深基坑工程施工安全技術(shù)的基本要求,并不是深基坑工程施工安全技術(shù)的最高要求。因此在執(zhí)行本《規(guī)范》的同時(shí),鼓勵(lì)企業(yè)根據(jù)施工實(shí)際的需要,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,不斷提高安全施工能力和技術(shù)水平。
四、深基坑工程基本要求按照國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《危險(xiǎn)性較大的分項(xiàng)分部工程安全管理辦法》規(guī)定:深基坑工程是指
“(一)開挖深度超過5m(含5m)的基坑(槽)的土方開挖、支護(hù)、降水工程。(二)開挖深度雖未超過5m,但地質(zhì)條件、周邊環(huán)境和地下管線復(fù)雜,或影響毗鄰建筑(構(gòu)筑)物安全的基坑(槽)的土方開挖、支護(hù)、降水工程?!?,是屬于“超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分項(xiàng)分部工程范圍”。(一)深基坑工程施工安全等級(jí)的劃分深基坑工程施工安全等級(jí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007規(guī)定的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí),結(jié)合基坑本體安全、工程樁基與地基施工安全、基坑側(cè)壁土層與荷載條件、環(huán)境安全等因素按表3.0.1規(guī)定確定。表3.0.1
建筑深基坑工程施工安全等級(jí)施工安全等級(jí)劃
分
條
件一級(jí)1
復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程2
開挖深度大于15m的基坑工程3
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的基坑工程4
設(shè)計(jì)使用年限超過2年的基坑工程5
側(cè)壁為填土或軟土,場地因開挖施工可能引起工程樁基發(fā)生傾斜、地基隆起變形等改變樁基、地鐵隧道運(yùn)營性能的工程6
基坑側(cè)壁受水浸透可能性大或基坑工程降水深度大于6m或降水對(duì)周邊環(huán)境有較大影響的工程7
地基施工對(duì)基坑側(cè)壁土體狀態(tài)及地基產(chǎn)生擠土效應(yīng)較嚴(yán)重的工程8
在基坑影響范圍內(nèi)存在較大交通荷載,或大于35kPa短期作用荷載工程9
基坑周邊環(huán)境條件復(fù)雜、對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制要求嚴(yán)格的工程10
采用型鋼水泥土墻支護(hù)方式、需要拔除型鋼對(duì)基坑安全可能產(chǎn)生較大影響的基坑工程11
采用逆作法上下同步施工的基坑工程12
需要進(jìn)行爆破施工的基坑工程二級(jí)除以上外的其他基坑工程深基坑工程安全等級(jí)的劃分涉及基坑變形控制指標(biāo)要求、基坑監(jiān)測方案評(píng)審要求、基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估要求等,《規(guī)范》充分考慮了現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007)、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202)和國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-)等規(guī)范中有關(guān)“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)”、“支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)”、“基坑變形控制等級(jí)”等劃分原則和定義,考慮基坑施工安全的特點(diǎn)、重要性、安全技術(shù)要求等,將基坑安全等級(jí)劃分為一級(jí)、二級(jí)兩個(gè)等級(jí),從嚴(yán)控制深基坑工程安全等級(jí)劃分。(二)基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的作用和要求基坑工程的最基本作用是為了給基坑土方開挖和地下結(jié)構(gòu)工程的作業(yè)施工創(chuàng)造安全的條件,并控制土方開挖和地下結(jié)構(gòu)工程施工對(duì)周圍環(huán)境可能造成的不利影響。隨著高層、超高層建筑和城市地下工程的開發(fā)利用,基坑工程的開挖越來越深,面積越來越大,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工越來越復(fù)雜,所需要的理論和技術(shù)越來越高。為了給基坑土方開挖和地下結(jié)構(gòu)工程的施工創(chuàng)造條件,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系必須滿足如下要求:(1)適度的施工空間。有能安全地進(jìn)行土方開挖和地下結(jié)構(gòu)施工的作業(yè)場地,且圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的變形也不會(huì)影響土方開挖和地下結(jié)構(gòu)施工。(2)干燥的施工空間。采取降水、排水、截水等各種措施,保證地下工程施工的作業(yè)面在地下水位以上,方便地下工程的施工作業(yè),并確保施工安全。(3)安全的施工空間。地下工程施工期間,應(yīng)嚴(yán)格控制支護(hù)結(jié)構(gòu)體系變形,確?;颖倔w安全和周邊環(huán)境,包括臨近的市政道路、管線、周邊建(構(gòu))筑物的安全。(三)深基坑工程的主要特點(diǎn)1、安全儲(chǔ)備較小,風(fēng)險(xiǎn)較大基坑支護(hù)體系是臨時(shí)性結(jié)構(gòu),具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性?;又ёo(hù)體系在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),有些荷載,如地震荷載不予考慮,相對(duì)于永久性結(jié)構(gòu),在強(qiáng)度、變形、防滲、耐久性等方面的要求較低一些,安全儲(chǔ)備要求可以小一些;再加上某些建設(shè)方對(duì)基坑工程認(rèn)識(shí)上的偏差,為降低造價(jià),對(duì)設(shè)計(jì)提出一些不合理要求,實(shí)際的安全儲(chǔ)備可能會(huì)更低一些。因此,基坑工程具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性,必須要有合理的應(yīng)對(duì)措施。2、制約因素較多基坑工程與自然條件和周邊環(huán)境有很大關(guān)系。(1)
區(qū)域性差別很大。施工場地的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件對(duì)基坑開挖有很大影響。中國幅員遼闊,各地的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件差別很大,軟粘土地基、砂性土地基、黃土地基等地基中的基坑工程性狀差別很大。同是軟粘土地基,天津、上海、寧波、杭州、福州、昆明等各地軟粘土地基性狀也有較大差異。地下水,特別是承壓水對(duì)基坑工程性狀影響很大,而各地承壓水特性差異很大,承壓水對(duì)基坑工程性狀影響的差異也很大。(2)
周邊環(huán)境的影響?;又ёo(hù)體系受周邊環(huán)境,包括臨近的市政道路、管線、周邊建(構(gòu))筑物的影響很大,周邊環(huán)境的容許變形量、重要程度都對(duì)基坑工程的設(shè)計(jì)與施工產(chǎn)生較大影響,甚至成為基坑工程成功與否的關(guān)鍵。因此,在滿足基坑安全及周邊環(huán)境保護(hù)的前提下,要合理地滿足施工的易操作性和工期要求。(3)
時(shí)空效應(yīng)強(qiáng)?;庸こ痰目臻g大小和形狀對(duì)支護(hù)體系受力具有較大影響,基坑土方開挖順序也對(duì)支護(hù)體系受力具有較大影響,另外,土具有蠕變性,隨著蠕變的發(fā)展,變形增大,抗剪強(qiáng)度降低,因此,基坑工程具有時(shí)空效應(yīng)。在基坑開挖時(shí)要重視和利用基坑工程的時(shí)空效應(yīng)。3、設(shè)計(jì)計(jì)算理論不完善?;庸こ套鳛榈叵鹿こ?,所處的地質(zhì)條件復(fù)雜,影響因素較多,人們對(duì)巖土力學(xué)性質(zhì)的了解還不深入,許多設(shè)計(jì)理論還不完善。作用在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力不僅與土壓力中穩(wěn)定、變形和滲流有關(guān),還與時(shí)間有關(guān),而且涉及巖土工程、結(jié)構(gòu)工程兩門學(xué)科。土壓力理論還不完善,實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算中往往采用經(jīng)驗(yàn)取值,還是一門發(fā)展中的學(xué)科。4、基坑工程系統(tǒng)性強(qiáng)。基坑工程包括:基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工、降排水、土方開挖、監(jiān)測、維護(hù)等,是一個(gè)系統(tǒng)工程。特別是深基坑工程的施工,對(duì)設(shè)計(jì)與施工人員的綜合性知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的要求較高,不僅要有巖土工程方面的知識(shí),也要有結(jié)構(gòu)工程方面的知識(shí),而且需要有豐富的施工現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),還要熟悉工程所在地的施工條件和經(jīng)驗(yàn)。(四)深基坑支護(hù)分類與適用范圍深基坑工程按支護(hù)形式或開挖形式均分為兩大類:1、無支護(hù)的基坑工程①大開挖,是以放坡開挖的形式,在施工場地處于空曠環(huán)境、周邊無建(構(gòu))筑物和地下管線條件下的普遍常用的開挖方法;②開挖放坡護(hù)面,以放坡開挖為主,在坡面輔以鋼筋網(wǎng)混凝土護(hù)坡;③以放坡開挖為主,輔以坡腳采用短木樁、隔板等簡易支護(hù)。2、有支護(hù)的基坑工程(1)
加固邊坡形成的支護(hù),對(duì)基坑邊坡土體的土質(zhì)進(jìn)行改良或加固,形成自立式支護(hù)。如:水泥土重力壩支護(hù)結(jié)構(gòu)、加筋水泥土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、復(fù)合土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、凍結(jié)法支護(hù)結(jié)構(gòu)等;(2)
擋墻式支護(hù)結(jié)構(gòu),分為懸臂式擋墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式擋墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)、錨拉式擋墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐與錨拉相結(jié)合擋墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)。擋墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)常用的有:排樁墻、地下連續(xù)墻、板樁墻、加筋水泥土墻等。排樁墻中常用的樁型有:鉆孔灌注樁、沉管灌注樁等,也有采用大直徑薄壁筒樁、預(yù)制樁等。(3)其他形式支護(hù)結(jié)構(gòu)常用形式有:門架式支護(hù)結(jié)構(gòu)、重力式門架支護(hù)結(jié)構(gòu)、拱式組合型支護(hù)結(jié)構(gòu)、沉井支護(hù)結(jié)構(gòu)等。每一種支護(hù)形式都有一定的適用范圍,而且均隨著工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件,以及周邊環(huán)境條件的差異,其合理的支護(hù)高度也可能產(chǎn)生較大的差異。比如:當(dāng)土質(zhì)較好,地下水位在10多米深的基坑可能采用土釘墻支護(hù)或其他簡易支護(hù)形式,而對(duì)軟粘土地基,采用土釘墻支護(hù)的極限高度就只有5m以內(nèi)了,且其變形也較大。五、比較《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ311-2013)與《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)的相同與不同。比較《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ311─2013)與《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120─2012)相同與不同之處《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》相同之處1都是有關(guān)基坑方面的建設(shè)工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2都包括支護(hù)、地下水控制、土方開挖等方面內(nèi)容。不同之處1包括大于等于5米的建筑基坑工程。包括所有深度的基坑工程2是施工安全技術(shù)規(guī)范,側(cè)重于施工安全。包括了設(shè)計(jì)與施工。側(cè)重于勘察、設(shè)計(jì)與驗(yàn)算。5個(gè)附錄都是計(jì)算。3基坑安全等級(jí)分為2級(jí)基坑安全等級(jí)分為3級(jí)4已有勘察報(bào)告與基坑設(shè)計(jì)文件基礎(chǔ)上的現(xiàn)場勘查與環(huán)境調(diào)查?;庸こ淘O(shè)計(jì)前的勘察與環(huán)境調(diào)查。5側(cè)重于基坑施工階段的現(xiàn)場監(jiān)測。包括設(shè)計(jì)前的勘察和全方位的檢測。6土釘墻只是“支護(hù)結(jié)構(gòu)施工”中的一節(jié)(6.2
土釘墻支護(hù))。土釘墻單獨(dú)成章(5.
土釘墻)。7重力式水泥土墻是“6支護(hù)結(jié)構(gòu)施工”中一節(jié)(6.3重力式水泥土墻)。重力式水泥土墻單獨(dú)成章(6.重力式水泥土墻)。8土石方開挖施工比較詳細(xì),單獨(dú)成章(8.
土石方開挖)?;娱_挖只是一節(jié)(8.1基坑開挖),比較簡單,只講大的原則。9包含了地表水控制和回灌及降排水對(duì)環(huán)境影響的預(yù)測與預(yù)防。未包括地表水控制和回灌及降排水對(duì)環(huán)境影響的預(yù)測與預(yù)防。10特殊性土單獨(dú)成章(9.
特殊性土基坑工程)。對(duì)特殊性土基坑工程未作單獨(dú)規(guī)定與說明。本《規(guī)范》的編制,是在《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120、《建筑施工土石方工程安全技術(shù)規(guī)范》
JGJ180的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,遵循了下列原則:1、《規(guī)范》緊密結(jié)合當(dāng)前我國已發(fā)布的建設(shè)施工的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,以便通過本《規(guī)范》的實(shí)施,推動(dòng)建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)的有效控制,改善深基坑工程施工和周邊環(huán)境的安全狀況,減少安全傷亡事故。2、《規(guī)范》的編制是以“安全”角度出發(fā),僅限于建筑深基坑工程施工安全技術(shù)的與管理,從安全風(fēng)險(xiǎn)控制的角度,全面覆蓋深基坑工程施工全過程。3、《規(guī)范》是對(duì)建筑深基坑工程施工安全技術(shù)的基本要求,并不是深基坑工程施工安全技術(shù)的最高要求。因此在執(zhí)行本《規(guī)范》的同時(shí),鼓勵(lì)企業(yè)根據(jù)施工實(shí)際的需要,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,不斷提高安全施工能力和技術(shù)水平。六、《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》強(qiáng)制性條文與解讀《規(guī)范》的強(qiáng)制性條文在“應(yīng)急救援預(yù)案”這一節(jié)的“5.4.5”:“5.4.5
基坑工程變形監(jiān)測數(shù)據(jù)超過報(bào)警值,或出現(xiàn)基坑、周邊建(構(gòu))筑、管線失穩(wěn)破壞征兆時(shí),應(yīng)立即停止施工作業(yè),撤離人員,待險(xiǎn)情排除后方可恢復(fù)施工?!薄兑?guī)范》的條文說明對(duì)5.4.5條是這樣說明的:“5.4.5本條為強(qiáng)制性條文,基坑工程坍塌事故會(huì)產(chǎn)生重大財(cái)產(chǎn)損失,應(yīng)避免人員傷亡?;庸こ烫鹿室话憔哂忻黠@征兆,如支護(hù)結(jié)構(gòu)局部破壞產(chǎn)生的異常聲響、位移的快速變化、水土的大量涌出等。當(dāng)預(yù)測到基坑坍塌、建筑物倒塌事故的發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)時(shí),應(yīng)立即撤離現(xiàn)場施工人員、臨近建筑物內(nèi)的所有人員?!碑?dāng)基坑發(fā)現(xiàn)變形、位移、開裂、滲水等征兆,基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)超過報(bào)警值時(shí),就有可能發(fā)生基坑坍塌事故,工地應(yīng):──立刻啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案;──立即撤離現(xiàn)場施工人員、臨近建筑物內(nèi)的所有人員;──報(bào)告公司上級(jí)部門和建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位;──共同勘察現(xiàn)場,分析原因,制訂搶險(xiǎn)和修補(bǔ)的技術(shù)方案和措施;──組織人員和設(shè)備、材料,及時(shí)進(jìn)行搶修;──避免事故的擴(kuò)大與漫延。七、施工安全專項(xiàng)方案的編制與實(shí)施(一)編制基坑工程施工安全專項(xiàng)方案必須在調(diào)查施工、使用與維護(hù)過程的危險(xiǎn)源的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析,根據(jù)危險(xiǎn)源分析結(jié)果,編制基坑工程施工安全專項(xiàng)方案?;庸こ淌┕ぐ踩珜m?xiàng)方案應(yīng)符合下列規(guī)定:
1
應(yīng)針對(duì)危險(xiǎn)源及其特征制定具體安全技術(shù)措施;
2
應(yīng)按消除、隔離、減弱危險(xiǎn)源的順序選擇基坑工程安全技術(shù)措施;
3
應(yīng)論證安全技術(shù)方案的可靠性和可行性;
4
應(yīng)根據(jù)工程施工特點(diǎn),提出安全技術(shù)方案實(shí)施過程中的控制原則、明確重點(diǎn)監(jiān)控部位和監(jiān)控指標(biāo)要求;
5
應(yīng)包括基坑安全使用與維護(hù)全過程;
6
設(shè)計(jì)和施工發(fā)生變更或調(diào)整時(shí),施工安全專項(xiàng)方案應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和補(bǔ)充。(二)基坑工程施工安全專項(xiàng)方案應(yīng)與基坑工程施工組織設(shè)計(jì)同步編制基坑工程設(shè)計(jì)與施工方案獲有關(guān)專家論證通過后應(yīng)同時(shí)編制施工安全專項(xiàng)方案與基坑工程施工組織設(shè)計(jì)。(三)基坑工程施工安全專項(xiàng)方案應(yīng)包括下列主要內(nèi)容
1
工程概況,包含基坑所處位置、基坑規(guī)模、基坑安全等級(jí)及現(xiàn)場勘查及環(huán)境調(diào)查結(jié)果、支護(hù)結(jié)構(gòu)形式及相應(yīng)附圖;
2
工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件,包含對(duì)基坑工程施工安全的不利因素分析;
3
危險(xiǎn)源分析,包含基坑工程本體安全、周邊環(huán)境安全、施工設(shè)備及人員生命財(cái)產(chǎn)安全的危險(xiǎn)源分析;
4
各施工階段與危險(xiǎn)源控制相對(duì)應(yīng)的安全技術(shù)措施,包含圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、支撐系統(tǒng)施工及拆除、土方開挖、降水等施工階段危險(xiǎn)源控制措施;各階段施工用電、消防、防臺(tái)防汛等安全技術(shù)措施;
5
信息施工法實(shí)施細(xì)則,包含對(duì)施工監(jiān)測成果信息的發(fā)布、分析,決策與指揮系統(tǒng);
6
安全控制技術(shù)措施、處理預(yù)案;
7
安全管理措施,包含安全管理組織及人員教育培訓(xùn)等措施;
8
對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,包含信息報(bào)告、先期處理、應(yīng)急啟動(dòng)和應(yīng)急終止。(四)危險(xiǎn)源識(shí)別危險(xiǎn)源分析應(yīng)根據(jù)基坑工程周邊環(huán)境條件和控制要求、工程地質(zhì)條件、支護(hù)設(shè)計(jì)與施工方案、地下水與地表水控制方案、施工能力與管理水平、工程經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行,并應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)程度和發(fā)生的頻率,識(shí)別為重大危險(xiǎn)源和一般危險(xiǎn)源。1、重大危險(xiǎn)源的特征:
(1)
開挖施工對(duì)鄰近建(構(gòu))筑物、設(shè)施必然造成安全影響或有特殊保護(hù)要求的;
(2)
達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限擬繼續(xù)使用的;
(3)
改變現(xiàn)行設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行加深、擴(kuò)大及改變使用條件的;
(4)
鄰近的工程建設(shè),包括打樁、基坑開挖降水施工影響基坑支護(hù)安全;
(5)
鄰水的基坑。2、一般危險(xiǎn)源的特征:
(1)
存在影響基坑工程安全性、適用性的材料低劣、質(zhì)量缺陷、構(gòu)件損傷或其它不利狀態(tài);
(2)
支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁施工產(chǎn)生的振動(dòng)、剪切等可能產(chǎn)生流土、土體液化、滲流破壞;
(3)
截水帷幕可能發(fā)生嚴(yán)重滲漏;
(4)
交通主干道位于基坑開挖影響范圍內(nèi),或基坑周圍建筑物管線、市政管線可能產(chǎn)生滲漏、管溝存水,或存在滲漏變形敏感性強(qiáng)的排水管等可能發(fā)生的水作用產(chǎn)生的危險(xiǎn)源;
(5)
雨季施工,土釘墻、淺層設(shè)置的預(yù)應(yīng)力錨桿可能失效或承載力嚴(yán)重下降;
(6)
側(cè)壁為雜填土或特殊性巖土;
(7)
基坑開挖可能產(chǎn)生過大隆起;
(8)
基坑側(cè)壁存在振動(dòng)荷載;
(9)
內(nèi)支撐因各種原因失效或發(fā)生連續(xù)破壞;
(10)
對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生橫向沖擊荷載;(11)
臺(tái)風(fēng)、暴雨或強(qiáng)降雨降水施工用電中斷、基坑降排水系統(tǒng)失效;
(12)
土釘、錨桿蠕變產(chǎn)生過大變形及地面裂縫。(五)應(yīng)急救援預(yù)案1、基坑工程發(fā)生險(xiǎn)情時(shí),應(yīng)采取下列應(yīng)急措施:
(1)
基坑變形超過報(bào)警值時(shí)應(yīng)調(diào)整分層、分段土方開挖等施工方案,并宜采取坑內(nèi)回填反壓后增加臨時(shí)支撐、錨桿等;
(2)
周圍地表或建筑物變形速率急劇加大,基坑有失穩(wěn)趨勢(shì)時(shí),宜采取卸載、局部或全部回填反壓,待穩(wěn)定后再進(jìn)行加固處理;
(3)
坑底隆起變形過大時(shí),應(yīng)采取坑內(nèi)加載反壓、調(diào)整分區(qū)、分步開挖、及時(shí)澆注快硬混凝土墊層等措施;(4)
坑外地下水位下降速率過快引起周邊建筑與地下管線沉降速率超過警戒值,應(yīng)調(diào)整抽水速度減緩地下水位下降速度或采用回灌措施;(5)
圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲水、流土,可采用坑內(nèi)引流、封堵或坑外快速注漿的方式進(jìn)行堵漏;情況嚴(yán)重時(shí)應(yīng)立即回填,再進(jìn)行處理;(6)
開挖底面出現(xiàn)流砂、管涌時(shí),應(yīng)立即停止挖土施工,根據(jù)情況采取回填、降水法降低水頭差、設(shè)置反濾層封堵流土點(diǎn)等方式進(jìn)行處理。2、基坑工程施工引起鄰近建筑物開裂及傾斜事故時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況采取下列處置措施:
(1)
立即停止基坑開挖,回填反壓;
(2)
增設(shè)錨桿或支撐;
(3)
采取回灌、降水等措施調(diào)整降深;
(4)
在建筑物基礎(chǔ)周圍采用注漿加固土體;
(5)
制訂建筑物的糾偏方案并組織實(shí)施;
(6)
情況緊急時(shí)應(yīng)及時(shí)疏散人員。3、基坑工程引起鄰近地下管線破裂,應(yīng)采取下列應(yīng)急措施:
(1)
立即關(guān)閉危險(xiǎn)管道閥門,采取措施防止產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸、沖刷、
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