淺談深基坑土方開挖工程施工安全管理

摘要：深基坑土方開挖的安全事故時有發生，本文從土方開挖可能造成的事故危害出發，提出影響深基坑土方工程安全的因素，并從四個方面提出相應的施工安全與技術措施。

關鍵詞：深基坑；土方；施工安全

當前，隨著高層建筑的發展，相應的深基坑施工也步入了快速發展階段。所謂深基坑工程，是指開挖深度超過5m（含5m）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過5m（含5m），但地質條件和周圍環境及地下管線極其復】雜的工程，包括土方開挖、降水排水、基坑支護、止水帷幕、臨邊防護等工作內容。其中，土方開挖是一項風險比較大的施工環節，往往涉及邊坡的穩定、基坑穩定、基坑支護、防止流砂、降低地下水位等一系列問題，且風險系數隨著開挖的進展而不斷加大，因此，如何加強土方開挖的施工安全控制，防患于未然，對于施工安全、施工進度及施工成本都起到至關重要的作用。

1深基坑土方開挖可能造成的事故危害

基坑土方施工時間短，人力、物力施工機械相對集中，思想麻痹，盲目施工，指揮不當等都可能導致安全事故的發生，造成以下后果：1）危及施工安全?；铀揭话闶窃谕馏w滑動力矩超過土體的抗滑力矩和支護措施而使土體平衡被打破的瞬間發生的，其突發性往往使正在施工的人員及機械設備猝不及防而造成掩埋性破壞，不僅使掩埋中的人員壓傷、窒息與機械損傷，而且由于坑壁的塌方而造成坑頂下陷，上部機械設備傾倒或損壞，嚴重危及施工安全。2）危及周邊建（構）筑物的安全及穩定。一旦坑壁塌方，往往使得基坑周圍土體位移及沉陷，造成基坑鄰近的建（構）筑物地基與基礎脫空、失穩而導致上部設施和建筑物開裂、傾斜和不均勻下沉；導致鄰近管道與基礎脫空、管溝斷裂；導致鄰近公路路面開裂、局部塌陷，影響行車安全。3）延長工期，造成經濟損失。土方開挖一旦發生事故，特別是造成鄰近建筑物傾斜、塌陷或人身傷亡時，處理往往需要花費一定時間，既造成了經濟損失且拖延工期，甚至給已有建筑物的安全埋下隱患。

2影響深基坑土方工程安全的因素

深基坑土方開挖發生安全事故，是由于土體內某一面產生剪切變形，變形速度加快時，引起土體中出現連續的破壞面而造成的，其原因較多，如基坑放置時間過長，或開挖過程中，對周邊可能施加的動荷載未加考慮，基坑坡頂荷載超出設計要求，或重型機械離基坑太近不利基坑安全穩定；未能及時構筑基坑排水溝和集水池，基坑內大量積水?；蛴捎诘叵滤幚聿划?，導致深基坑工程事故。此外，監測等施工動態反饋信息可能有誤或反饋不及時，施工中盲目遵循原設計方案，開挖過程沒有定期或根本沒有對基坑的沉降量及位移量進行觀測或未對所測資料及時分析、研究，也是造成安全事故的誘因之一。

3土方開挖施工安全控制措施

3.1制定科學合理的開挖方案

深基坑開挖的原則土方的開挖順序、方法必須與設計一致，其原則就是：開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖。土方開挖施工前，要制定可行、合理、詳盡的開挖方案，尤其對于開挖過程中可能會出現的防水問題及相關應急措施要做專門設計。方案一旦經論證批準，就要向所有施工人員就開挖施工中的每一細節做詳細交底，確保全體施工人員都清楚明白，心中有數。如前所述，深基坑工程是一項系統的綜合性強的工程，它不比一般的土石方工程及路基工程，坡陡一點或多挖一點無關緊要，深基坑土方開挖中往往一個環節控制不好，就有可能產生連鎖反應，導致整個基坑產生災難性的后果，因此務必使全體施工人員要明白，施工中絕不可盲干、蠻干，一切都要以監測反饋信息下的既定的方案進行。

3.2掌握施工場地有關情況

土方施工前，應了解建筑現場及周邊，地表至支護結構底面下一定深度范圍內地層結構、巖土性狀、地下水位、含水層性質、滲透系數等，掌握建筑施工現場及其附近的地下管線，地下埋設物的位置、結構形式、深度及埋設時間等，以及已有鄰近建筑的深基坑施工情況，以及鄰近建筑物位置、結構類型、層數、基礎類型高度等。此外，還要掌握深基坑施工的其他條件，如基坑周圍的地面排水情況、地面雨水、流水、上下水管線排入或漏入基坑的可能性以及基坑附近的地面堆載及大型車輛經過所產生的動、靜荷載，等等，只有掌握了這些情況，才能在具體施工中做到臨危不懼，舉措得當。

3.3強化土方開挖中的施工措施

與普通基坑的大開挖形式不同，帶有內支撐的深基坑在土方開挖時，為減少支撐施工對挖土工期的影響，土方開挖的工序需要與支撐體系配合施工，并盡量按“分層、分塊、對稱、限時開挖支撐”的總原則進行。土方分區開挖時，應充分考慮到傳力的合理性，每步土方均分塊開挖，以減小單邊開挖斷面，隨挖隨撐，嚴格控制基坑變形，確保周圍建筑物及道路的安全。分層開挖時，對靜態土坡的穩定問題以及動態土坡的穩定問題都要加以關注，要按方案要求進行放坡。同時，避免土方開挖機械對地下連續墻、支撐立柱、降水井管、混凝土支撐結構造成碰撞破壞，要加強對開挖標高的控制，嚴禁掏挖，上述部位附近的土方由人工開挖，支承樁柱兩側土體應盡量對稱開挖，高差應控制在0.5m以內。土方開挖過程中，應密切注意保護周邊環境，切實減小地下連續墻、中間圍護結構的變形位移及周邊環境的不均勻沉降。土方開挖到一定深度設置棧橋，采用長臂挖掘機挖土。此外，對于土石方吊運的安全措施也要重視。深基坑開挖采用挖掘機分層開挖，接力出土，挖運前，各種設備要置于基坑外安全穩定的地基上。

3.4做好施工工程中可能出現的不安全狀態的預防措施

對在施工過程中引發的土體性狀、環境、臨近建筑物、地下設施變化的監測必不可少。為做到信息化施工，監測數據應及時處理并及時反饋，當發現異常情況應立即采取措施，以防發生工程事故。在土方開挖中，可能出現的不安全狀態及其預防措施，可概括如下：1）支護結構內傾變形較大。其原因可能是支護結構設計不當地面荷載過大。因此，施工過程中必須嚴格控制地面超載，不得反向挖土，切忌堆放建筑材料、棄土、大型車輛及機具，同時不能在坑周邊搭建臨時建筑物及倉庫，地面必須進行防雨水滲入的處理等；2）內支撐的支護樁結構發生較大的內凸變位。造成這樣的原因可能是內支撐結構布置過少，連接處松動，支撐間距過大。因此，為確保施工工程中支撐的安全穩定，在設計階段須嚴格驗算；3）基坑發生整體或局部土體滑塌失穩。其原因可能是基坑未做整體穩定驗算，或忽視了可能失穩的誘因及信息化施工的監測及預報。因此，為防止土體失穩，對于軟粘土、嵌固結淤泥或易失穩的砂土應根據整體穩定驗算，采用預先加固措施；4）基坑支護樁向基坑側產生較大變形或破壞。其原因可能是一次開挖到底或未分層開挖、分層支護。因此，在土方施工期間，應嚴格施工管理，不可一次開挖到底，不可超挖，應按基坑施工計劃，分層分段開挖，分層分段支護；5）止水帷幕漏水、流土，坑內降水開挖、使坑外地面或道路下陷，建筑物傾斜，坑周管道斷裂等。其原因可能是止水帷幕插入深度不夠或止水帷幕存在斷裂面。因此，確保止水帷幕的設計、施工質量，需在坑外設回灌井、觀測井，加強觀測力度；6）樁間發生流砂、流土，使坑周地面開裂塌陷。其原因可能是支護樁布置不當，間距過大或側壁滲漏，樁間有砂性土層或有上層滯水時。這就要求在施工過程中，必須加強圍護樁和止水帷幕等止水措施的施工質量，尤其圍護樁定位，旋噴樁樁徑控制等。

參考文獻：

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【2】鐘劍鋒.深基坑開挖施工技術及安全管理探討【J】.科技博覽，2011（14）：160.