淺析影響土方邊坡穩定的因素及安全防護措施

李林峰

山東省東營市市政工程公司，山東東營 257091

1 影響邊坡穩定的因素

基坑開挖后，其邊坡失穩坍塌的實質是邊坡土體中的剪應力大于土的抗剪強度。而土體的抗剪強度又來源于土體的內摩阻力和內聚力。因此，凡是能夠影響土體中剪應力、內摩阻力和內聚力的，都能影響邊坡的穩定。

1.1 土類別的影響

不同類別的土，土的顆粒礦物組成，顆粒形狀、尺寸，顆粒級配，空隙比、干容重及土中的含水量皆不同，其土體的內摩阻力和內聚力不同。例如，砂土的內聚力為0，只有內摩阻力，靠內摩阻力來保持邊坡的穩定平衡。而粘土則同時存在內摩阻力和內聚力。因此，對于不同類別的土能保持其邊坡穩定的最大坡度也不同。

1.2 土濕化程度的影響

土內含水愈多，濕化程度增高，使土壤顆粒之間產生滑潤作用，內摩阻力和內聚力均降低。其土的抗剪強度降低，邊坡容易失去穩定。同時含水量增加，使土的自重增加，裂縫中產生靜水壓力，增加了土體內剪應力。

1.3 氣候的影響

氣候使土質松軟或變硬，如：冬季在我國北方氣溫能到-10℃以下，能使邊坡土體凍結，使土體的內摩阻力和內聚力提高，從而提高土體的抗剪強度，春季氣溫回升至0℃以上，能使邊坡土體融化，使土體的內摩阻力和內聚力降低，從而降低土體的抗剪強度，進入雨季，隨著降雨量的增加，土質松軟，從而降低土體的抗剪強度。

1.4 基坑邊坡上面附加荷載或外力的影響

基坑邊坡上面附加的荷載或外力能使土體中剪應力大增加，甚至超過土體的抗剪強度，使邊坡失去穩定而塌方。

1.5 基坑邊坡坡度的影響

土方邊坡的坡度以其高度與其底寬度之比表示，坡度越大越安全，但其土方量增大，同時增加施工成本，為了防止塌方，保證施工安全，當土方挖到一定深度時，邊坡均應做成一定的坡度。

土方邊坡坡度的大小與土質、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間的長短、排水情況、附近堆積荷載等因素有關。在挖土邊坡上側堆土或材料以及移動施工機械時，應與挖土邊坡保持一定距離，以保證邊坡的穩定，當土質良好時，堆土或材料距挖方邊緣0.8m 以外，高度不宜超過1.5m。

比較典型的外力影響如爆破震動：隨著近幾年舊城改造的深入發展，爆破應用日益廣泛，由此造成的爆破震動影響也日益凸顯。邊坡巖體在爆破震動的瞬時沖擊作用下，由于爆破沖擊波向四周擴散，當壓縮波到達邊坡自由面后，開始產生拉伸波，使巖體受到拉伸作用，可使原裂隙張開、擴展或產生新的裂隙，使巖體產生變形和破壞。

2 邊坡施工的安全防護措施

2.1 安全施工組織設計與安全技術交底

每項工程施工開工前，都要編制土方施工的專項安全施工組織設計及安全技術交底，其內容包括施工準備、開挖方法、放坡、降水排水、臨時用電、邊坡支護等，邊坡支護應根據有關規范要求進行設計，并有設計計算書。

2.2 安全距離

人工挖基坑時，操作人員之間要保持安全距離，兩人的橫向間距不得小于2m，縱向間距不得小于3m，嚴禁掏洞挖土及搜底挖槽；多臺機械開挖，挖土機間距應大于10m，挖土要自上而下，逐層進行，嚴禁先挖坡腳的危險作業。

2.3 現場勘查與防護

挖土方前對周圍環境要認真檢查，根據安全技術交底了解地下管線、人防及其他構筑物情況和具體位置。地下建筑物外露時必須進行加固保護。作業過程應盡量避開管線和構筑物。在現場電力、通信電纜2m 范圍內和現場燃氣、熱力、給排水等管道1m范圍內挖土時，必須通知管線主管單位并在主管單位有關人員的監護下采取人工開挖。不能在危險巖石或建筑物下面進行作業。

2.4 邊坡與支撐

基坑開挖應嚴格按設計要求放坡，操作時應隨時注意邊坡的穩定情況，如發現有裂紋或部分坍塌現象，要及時進行支撐或改緩放坡，并注意支撐的穩固和邊坡的變化，發現問題時及時加固處理。要做好科學的基坑支護設計，基坑支護設計要綜合考慮地面超載、施工荷載、臨近建筑物荷載、土壓力以及其他不利于基坑穩定的荷載。

2.5 安全事項

深基坑四周設防護欄桿，并掛密目安全網。人員上下要有專用爬梯。嚴禁攀登固壁支撐上下，或直接從溝、坑邊壁上挖洞攀登爬上或跳下。間歇時，不得在槽、坑坡腳下休息。

2.6 坡頂堆土規范

基槽、坑、溝邊1m 以內不得堆土、堆料、停置機具?；?、坑、溝邊1m 以外堆土高度不得超過1.5m?；?、坑、溝邊與建筑物、構筑物的距離不得小于1.5m。

2.7 運土道路的坡度與半徑

運土道路的最陡坡度不大于16.7 度、轉彎半徑8m～10m。

2.8 土方爆破的有關規定

土方爆破時要遵守爆破作業的有關規定，如：必須經過爆破設計，對起爆點、引爆物、用藥量和爆破程序進行嚴格計算。

2.9 深基坑安全應急演練

對于深基坑施工（深度大于5m），要組織由上級安全主管部門參加的安全應急演練，對于演練中發現的問題要及時整改。

2.10 夜間施工注意事項

夜間施工時，應合理安排施工項目，防止超挖或鋪填超厚。施工現場應根據需要安設照明設施，在出入人員及車輛較多的危險地段應在施工現場設立危險指示燈，在施工現場前后應設立危險指示牌。

總之、根據影響邊坡穩定的因素，做好前期的安全防護是避免邊坡坍塌的關鍵。同時基坑開挖需要綜合考慮地質、環境、結構、施工等各方面的影響因素，達到基坑施工安全、可靠、經濟、合理的目的。

[1]李慧民，賈宏俊.建設工程技術與計量.