摘要:本文主要結合基坑坍塌的常見原因,從施工前預控、施工中控制以及做好監測工作來詳細闡述如何預防基坑坍塌的安全管理工作,使施工現場真正做到“安全生產,預防為主”。
關鍵詞:基坑坍塌;開挖方案;預防;監測
1、前言
基坑坍塌是在基坑施工中由于地質不良、施工方法不當、基坑暴露時間太久、支護不及時或自然災害(如地震、洪水等)因素的影響導致土層結構失穩、垮塌造成的事故。基坑坍塌一旦出現,會對作業區人員的生命安全、設備財產、相鄰結構物造成較大危害和損失。
2 基坑坍塌的常見原因
2.1坑壁的形式選用不合理
基礎施工時,坑壁的形式主要有兩種;一是采用坡率法,即自然放坡,二是采用支護結構。實踐證明,基坑坑壁的形式直接影響基坑的安全性,若選用不當會為基坑施工埋一隱患。施工單位在進行施工組織設計時,過多考慮節省投資和縮短工期,忽視對坑壁形式的正確選用,從而出現坑壁形式選用不當。在大多數工程中,由于采用坡率法比采用支護結構節省投資,因此,這種方式常被施工單位作為基坑施工的首選形式。但坡率法只能在工程條件許可時才能采用,如果施工場地有限不能滿足規范所要求的坡率或者地下水豐富、土質穩定性差,一般不能考慮坡率法,否則。容易出現隱患,造成坑壁坍塌。
當不具備采用坡率法的條件時,應對基坑采用支護措施。常用的支護結構有:土釘墻支護、噴錨支護、混凝土灌注支護等。施工前,應根據工程所處周邊環境,地質水文條件以及工程施工工藝要求對支護形式進行合理選擇、設計,若為節省資金僅憑經驗確定支護形式,很可能達不到支護的目的,同樣容易出現坑壁坍塌的情況,造成安全事故。
2.2基坑開挖方案不合理
有的事故是由于基坑開挖方案不合理所致,如挖土進度過快,開挖分層過大,超深開挖。護坡樁成樁后即開挖土方;基坑挖到設計標高后未及時封底,暴露時間過長等。
2.3無視與基槽相鄰的建筑物
《建筑地基基礎設計規范》規定,新建建筑物的基礎埋深不宜大于原有建筑物基礎,或兩基礎之間的凈距應該大干兩基礎高差的1~2倍,否則要采取分段施工、做護坡樁、地下連續墻或加固原有基礎等措施,確保原有基礎安全。
2.4排、降、截、止水方法不當
水患控制是基坑施工的重點,應采取合理、有效的控水方案,對控水方案的實施必須進行監測,并對可能出現的險情,制定應急措施。
2.5未對基坑開挖實施監控
對基坑開挖過程中的監控是通過布置觀測點,監測基坑邊坡土體的水平和垂直位移、水滲透影響、支護結構應力和變形等,以便及時預防和控制事故。
3 基坑坍塌的防范
3.1施工前預控
(1)熟悉該工程的《巖土工程勘察報告》,根據挖方深度范圍內不同土層的物理性能和地下水位情況,采取支護與降水措施。
(2)調查分析基坑周邊環境,特別是周邊建(構)筑物上部結構和地基基礎狀態圖,具體測量其與基坑邊線尺寸和相對高差。如果基坑深于原有建筑物基礎時,還要考慮原有建筑物基礎的壓力擴散影響,采取保護原有建筑物的措施。
(3)調查基坑周邊的地下設施、地下管線。特別是城市排水管網和直埋電纜、光纜,不僅要查清位置、數量和結構情況,而且要與有關部門協商制訂保護措施。
(4)認真熟悉和消化施工圖,核對基礎及地基相關尺寸,核對基坑邊線與周邊環境的關系和尺寸,認真分析相互影響。既要保證設計意圖,又要保證鄰近建筑物與設施的安全。
3.2施工中控制
(1)定位放線包括工程本身的邊線、軸線、標高和有關堆場的測定,還包括對周邊環境的測設。例如毗鄰建筑物的沉降觀測點,毗鄰設施的標志,需要大量排水時還要測設排水系統設施等。
(2)必須按批準的開挖順序和分層高度進行開挖,放坡也應按不同土質放出不同的坡度,必要時要進行邊坡防護。
(3)軟土地區或地下水位較高的地區,要遵循方案及時做好地面排水和地下降水工作。地下降水要注意鄰近建筑物及設施的沉降,必要時要及時做好截水帷幕和降水回灌的工作。
(4)在粘性土層中施工時,必須按方案及時支頂防護,嚴禁掏挖。相鄰基坑同時施工應先深后淺,不可心存僥幸,盲目亂來。
(5)基坑挖土施工不得在坑頂任意堆土,停車,挖溝或架設有振動作用的機械。
(6)坑頂應設截水設施,防止地表水流入基坑沖刷坡面。坡面如過大,宜分段并在坡腳增設排水溝和集水井,及時抽排地面降水,減少水土流失。
(7)基坑設計有護坡樁時,要保證護坡樁樁身質量及樁距、樁長、樁徑,預制樁打入要保證沉樁深度,兩排樁以上時要保證樁排距和相對關系,需要拉錨時要保證錨碇穩固,錨索強度、接頭可靠,板樁要接縫正確、嚴密。
(8)基坑挖土接近基底標高時。應嚴密監視和有效控制,防止超挖。如采用機械挖土或在冬期、雨期施工,宜預留20cm厚度不挖,在通知有關驗槽人員臨場前由人工挖除,同時進行修邊,挖排水溝、集水井,組織基礎施工期基坑排水。
(9)深基坑施工時,宜采用動態設計信息化施工,嚴密控制基坑變形和基底隆起,嚴密監視坑外土體移動,保證邊坡穩定,保證基坑周圍建(構)筑物、地下設施、地下管線和道路的安全,保證不準中斷和停歇的道路及管線的安全運行。
(10)基坑開挖至回填前的暴露期,坑壁土遭風雨、日曬等風化作用易被剝蝕,受坑頂動荷載影響和降水的影響易產生位移和變形,基底受周邊土側壓力作用和動力水的影響,也會發生隆起或變形,必須嚴密監視。特別是冬期開挖、春夏回填等施工工期較長的基坑,更需注意。
3.3密切注意坍塌先兆,及時采取措施
(1)基坑開挖中如發現坑壁坍塌先兆,應立即中止開挖,并報告有關人員臨場處置,絕不可心存僥幸,繼續施工。因為有可能地質報告不細或土層變化預測失準,措施不當,數據有誤,需要變更方案,防止意外事故。
(2)基坑開挖中如發現鄰近建筑物地基基礎裸露,應立即停止開挖,對暴露的基礎要及時進行防護和標志。如易受水浸影響時還應封閉防護。
(3)基坑開挖中如發生護坡樁頂位移、樁身傾斜,應立即停止挖土,并采取錨拉或支護等措施。如樁身已經折斷,應設法拔出或加樁防護。只有在護坡樁中止變形后才能繼續施工。
(4)基坑開挖中如發現支護系統質量有嚴重缺陷或有滲水、涌砂從護壁、邊坡中出現時,要立即查明原因采取措施,及時修補或堵截;上述現象制止后方可繼續挖土。
(5)基坑開挖如發現有管涌時,要立即報告有關人員,進行大面積的調查、監測與分析,在沒有查出管涌原因和采取制止措施前,應立即停挖,必要時立即快速回填,避免出現大事故。
(6)進行混凝土支護結構施工時,應注意留取同條件養護試件,以便在強度達到要求時及時連續施工,但一定要保證混凝土的養護齡期,保證擋墻等支護結構的入土深度,保證錨桿的長度,保證錨拉的可靠,分層支護要注意及時性、整體性;模板拆除要盡量減小振動,要遵循按層次和順序施工。
4、結束語
在建筑施工過程中,基坑坍塌容易發生群死群傷的安全生產事故,會給人民群眾帶來重大的經濟損失和不良的社會影響。近年來為了減少這類事故的發生,有關部門和單位已采取了有針對性的技術和管理措施,取得了一定的成效,但是施工現場存在基坑安全隱患的地方還沒有徹底消除。因此,加強基坑安全管理已經成為保證施工安全的重要環節,應當引起建設各方的高度重視,使施工現場真正做到安全生產。