摘要:深12m的基坑有近50%的周邊發生倒坍,在采取技術措施后得以遏制。痛定思痛,本文提出深基坑支護的幾點建議與做法。

關鍵詞:深基坑支護結構倒塌救治

1工程概況

我司承建的該大廈位于繁華的市區,建筑面積20185m2,框架結構,地下三層,地上二十三層,基坑開挖深度為12m,地下靜止水位-7.0m。工程現場狹窄,東、南、北三面距相鄰建筑物較近,西臨市區馬路主干道。現場平面位置、支護樁的布置及塌方情況見圖1,該工程地質勘察土層自地表以下依次為雜填土、素填土、I級非自重濕陷黃土、粉質粘土、卵石、粘土等。

2原支護方案選擇

對該深基坑的支護方法,建設單位與施工單位存在分歧。建設單位提出部分采用?800mm鋼筋混凝土懸臂灌注樁,部分采用?159mm鋼管懸臂樁,部分采取放坡的方案。施工單位提議采用大孔徑鋼筋混凝土灌注樁,中間設土層錨桿,樁頂設RC圈梁的樁錨支護體系。為了節約資金,建設單位自行采用了第一方案。除基坑西側采用1:0.3放坡之外,東、南、西、北角施筑?800mm鋼筋混凝土灌注樁57根,混凝土強度等級C30,間距1800mm,樁長18m,懸臂部分12m,錨入基底以下6m。

在基坑北部有部分地段施筑?159mm鋼管樁7根,樁距1m,樁長15m,懸臂12m,錨入地下3m。降水措施為:沿基坑四周設置?400mm深井12口,井深20m,用潛水泵抽水至地面水渠外排。

3塌方發生過程

本工程土方機械開挖分二步進行。第一步先開挖基坑深度的1/2,即挖至-6.50m(地下水位以上)。第二步再挖至-13.20m。支護樁此時全部外露,地下水位可降至-13.20m左右。

當時,氣候正值冬季,支護樁陸續失穩,塌方共分四次發生。

第一次,基坑東側③-④軸間的一根樁發生約35°內傾,土體發生局部塌方。緊臨該樁的東南部的6根樁雖未出現明顯位移,但樁后土體出現0.5~1.0cm的裂縫。北部約12m未打樁的范圍內,3.20m寬的道路下沉,地面裂縫達1~2cm,路邊房屋出現3道0.1~0.5cm的豎向裂縫。各種跡象預示為大塌方的前兆,鑒于此情,施工單位緊急準備采取加固措施。第二次,坑東側②-⑤軸約20m范圍內的8根樁突然倒塌,在距基底1m左右高度處被折斷,樁后土體大面積涌入坑內,地面上一座化糞池整個傾入坑內。為保住其他未倒的樁,又緊急采取了在坑內頂撐加固的措施,但未能奏效。第三次,基坑南側又有15根樁倒塌。第四次,在北側西部地段又發生局部塌方,道路被中斷,坍塌到房屋的邊緣。幾次斷樁、塌方來勢迅猛,均在瞬間發生,共造成坑內土方積壓約3000m3,舊建筑物殘骸80m3,斷樁23根,傾斜2根,7根?159mm鋼管樁歪倒,支護樁失效率達50%。

4支護結構倒塌原因

經分析,該深基坑支護失敗的原因有兩個。

其一,所采用的懸臂灌注樁支護方案設計有誤,未經認真的論證便盲目采用。樁的直徑、配筋、埋深與理論計算相差甚遠。原設計樁徑0.8m,樁距1.8m,單樁縱面配筋40.7cm2,樁埋深6m。現計算樁徑1.0m,樁距1.5m,單樁縱向配筋317cm2,埋深10m,設計不安全,抵抗不住土體的側向壓力,這是導致倒塌的主要原因。

塌方原因之二,地下水浸蝕樁后土壤是一重要因素。本工程降水雖然成功,但對原有建筑物的下水設施未做調查,由于設施年久,忽視了地下隱蔽構筑物滲漏水對土壤的影響。其中兩次大塌方均與化糞池和鍋爐暖氣管道長期積水、滲水、漏氣有密切的關系,以及濕陷性黃土暴露后反復的滲透循環,使土中含水量增加,土自重相應增大,導致土體內靜水壓力劇增,使邊坡失穩,進而造成坍塌。

5塌方后的處理措施

深基坑的塌方不但處理難度大,而且危險因素較多,時間要求緊迫。當發生第一次局部塌方和即將出現更大塌方的預兆時我們曾緊急磋商,研究制定了樁后拉錨加固方案。即將所有樁頭剔鑿露出鋼筋后,扎筋、支模補增樁頂圈梁,并間隔一定距離設置五道外出至少20m的鋼筋混凝土拉梁,其梁端與后挖的地坑錨樁澆筑在一起,對支護樁進行拉結加固,但該方案因場地狹窄,需穿越居民區,未能實施。

第二次塌方后,采用了在土坑內用大噸位型鋼焊接組成框架后對土壁與樁進行頂撐加固的方案。投入型鋼、井架、桁架等多達120t。但由于基坑面積較大(1920m2),若設置多支點,則造成基礎施工的難度,減少支點,則桁架跨度增大,整體剛度差,力傳遞不均,承載力明顯不足,實際效果不佳,該坑內頂撐加固措施未能成功,又被大的塌方所摧毀。

為了保住尚存的支護樁,防止繼續塌方,采取了樁后挖土卸荷的第三方案。切斷一切對土壤有侵蝕作用的水源,停用了東南角的鍋爐房并將其拆掉1/3(該房距塌方邊沿僅0.8m)。北面平房居民搬遷并拆除。卸掉樁后土體荷載,平均下挖3m,將樁的懸臂部分減少了1/3,從而控制了塌方的繼續發展。同時以搶險的速度,對東部已坍塌到邊緣的一座六層宿舍樓采用了澆筑混凝土護壁的加固方案,成功地保護了該樓的安全,避免了更大的損失。

6對深基坑支護問題探討

深基坑支護結構是一項較為復雜的技術,必須選擇合理的支護結構、降水技術以確保安全并達到最佳的技術經濟效果。總結近年來深基礎的施工經驗和事故教訓,我們認為深基坑支護應注意以下事項。

6.1?臨時支擋應力求與永久性結構統一

深地下室或多層地下室的傳統施工方法是開敞式施工,支護結構通

常作為臨時性結構,一俟基礎施工完畢即失去作用。傳統方法施工深度很大的多層地下室存在著工期長,支護結構費用高,容易引起周圍地面沉降等缺點,利用地下連續墻和中間支承柱進行“逆筑法”施工對于深度較大的地下室結構是十分有效的。此外,還可采用“樁墻合一”及地下連續墻,實現臨時支檔與永久性結構的一致。

6.2擋土與防水的統一

深基坑支護結構應能做到既能擋土又能有較好的防滲止水性能。

地下連續墻和鎖口鋼板樁都兼有上述優點,但造價較貴。近幾年出現的旋噴樁帷幕墻和深層攪拌水泥土擋墻都有較好的防滲性能且造價較省。

6.3設立新型的圍護結構受力體系

a.深基坑環梁護壁施工工藝

較深的基坑支護樁需采用拉錨或頂撐的方法,但往往不方便也不經濟,現在施工的一些基礎工程也改變了過去以基礎形式為模式的矩形護壁結構,而將整個護壁結構做成圓形,在預制樁圍成的圓形護壁上做上下四道鋼筋混凝土環梁,以充分利用混凝土的抗壓強度來抵抗四周土壓力對護壁結構的作用,用環形拱梁取代水平支撐。

環梁護壁剛度大,由于此結構形式使環梁主要承受壓力,有效的利用了混凝土的抗壓性能,再由于四周土壓力變異不大,壓力較為均勻,因而整體位移小,進而環梁的徑向及周向變形都較小,剛度穩定性較好。

b.樁-拱圍護體系

樁-拱圍護體系是利用基坑口外做連續圓拱,用鋼筋混凝土小梁作拉桿與樁頂連接,達到樁頂拉錨的效果,利用圓拱良好的受力性能,將樁頂水平拉力轉化為混凝土圓拱的軸向壓力,充分發揮混凝土的良好受力性能。

采用樁-拱圍護體系工藝施工條件好,工藝簡單,造價可比樁-拉錨方案節約40%。

6.4加強支護結構的原位觀測

基坑支護設計屬于施工設計,目前國家還無統一的規范、規程,在設計基坑支護結構時,雖然事先進行了地質調查,但設計值與結構的實際工作狀況往往不一致,其原因是:地質土層的復雜性和離散性,勘察所得數據往往難以反映土層的實際情況,取樣時的擾動和應力釋放亦會造成試驗誤差;設計計算中側壓力荷載的計算和支護結構簡化計算的假定等會產生誤差;挖土與支撐安裝中,施工條件的改變,突發和偶然情況等隨機因素等造成的誤差。

所以,在基坑開挖與支護期間,對支護結構進行現場觀測,能隨時掌握土層與支護結構的變化情況。將觀測的結果與設計值對比,并根據對比分析的結果,采取必要的措施,既可保證安全,又可彌補設計的不足,積累經驗,調整數據,更加經濟合理,確保工程順利進行。

參考文獻

1、《基坑工程手冊》劉建航、侯學淵主編中國建筑工業出版社2、《建筑工程質量缺陷事故分析及處理》羅福午主編武漢大學出版社

篇2:某某基坑支護出現險情發生事故時應急方案搶險措施

?當施工過程中發生下列預警情況時,應立即啟動本公司制訂的《地基與基礎工程施工安全預防措施及應急預案》,并采取應急搶險措施。

1預警信號:

?(1)發生火災險情時;

?(2)發生觸電傷人事故時;

?(3)井坑開挖降水、危及相鄰建筑(構筑物)安全時。

2擬采取應急搶險措施

?(1)現場項目部成立安全應急搶險領導小組,落實相關責任人;組成安全應急搶險隊,配備相應裝備;

?(2)現場安全防護裝備配置

A、急救箱一只,擔架一副,氧化袋一只;

B、安全繩、安全袋各兩層;

C、消防滅火器四只;

D、值班小車一部,24小時值班電話(手提)一部。

(3)當發生因井坑開挖降水引起周邊建筑(構筑)物、地下管線、道路下沉開裂時,應停止整個工程挖孔施工,報告業主、監理,研究并采取加固處理方案,方可恢復施工。

(4)當發生人員受傷時,除采取現場急救措施外,應立即報告公司安全部門,并緊急送往江蘇省人民醫院急救,或撥打120求救電話,請求支援。

(5)當發生火災事故時,除現場組織搶救外,重大火災應立即撥打119火警電話,請求支援。

(6)凡發生重大事故,應第一時間報告本公司安全部門,同時報告業主、監理,一面貽誤搶救時機。

3針對挖土施工應急預案

基坑施工采取信息化施工方法,認真執行《建筑基坑支護技術規程》。提前調整,清除隱患,在嚴密監測、數據可靠,分析準確的前提下信息化施工,對基坑工程尤為重要,事先設立預案,發現異常趨勢即時拿出方案,指導施工,并跟蹤管理、跟蹤監測、驗證效果,確保基坑工程及周圍環境的安全。

(一)預防措施

1、開挖時,做好地表水的止水工作,確保基坑不發生漏水和滲水現象,必要時,可用高強度砂漿砌筑磚或對其進行掛網噴漿處理。

2、現場儲備一定數量的鋼管、水泥、木樁、草袋、水玻璃、干海帶片、潛水泵及專業壓漿、注漿施工設備,防止發生異常現象,一旦發生,立即采取措施防止其發展。

3、必要時做好灌槽、回灌井,發現周圍地下水降深過大時,回灌水。

(二)應急措施

1、基坑漏水

①在基坑開挖過程中,如發現坑內漏水嚴重,先在坑內封堵搶險,待堵住漏洞后,同時查明水源,分析原因;針對情況可采取在坑外相應區段采用壓密注漿等措施進行止水。止水完成后,可將坑內搶險封堵之物逐步拆除,拆除過程中密切注意原出水處情況。

②開挖期間最可能產生的問題是基坑漏水和降水不到位。可采取以下措施:A、如果出現輕微滲漏應及時封堵并插引流管;B、如果漏水較嚴重,應立即回填,視情況采用坑外注漿、坑內封堵的方案;C、如局部地下水降不到位,可適當延長降水時間或增設井點。

2、地下支護樁位移過大,超過預警值

在基坑開挖過程中,如監測發現地下支護樁位移過大,超過預警值時,立即停止土方開挖,分析原因,并采取有效措施后,才能繼續開挖;同時,增加基坑監測頻率。

3、周邊道路沉降過大、管線受威脅

在基坑開挖中,如發現周邊道路、管線沉降過大,立即中斷土方開挖,分析原因,區分是位移引起的還是漏水、管涌引起的,針對不同原因采取相應措施,并在沉降區及周邊用壓密注漿加固土體。

4、道路開裂、管道破裂

在基坑開挖中,當發生道路開裂、管道破裂時,應立即切斷電源、水源、氣源,配合南京市政有關部門進行開挖修復,針對不同原因采取補救措施后,并在開裂區用壓密注漿加固該土體。

5、基坑坍塌

基坑發生坍塌預兆時,經分析認為采取有力措施可保證基坑穩定時,應迅速采取措施。如無法保證其安全,應首先撤離坑底的施工人員;其次切斷可能坍塌區的電源;再次將設備轉移到安全地帶。

基坑坍塌時,如發生人員受傷,經簡易救護后,應立即送往醫院救護。待基坑坍塌基本穩定后,將設備清理到安全地帶。

發生基坑坍塌的工程,項目經理部應立即分析近期可能再次發生坍塌的地段,并迅速將人和設備從可能發生坍塌的地段撤離,同時立即向公司匯報。公司經理、總工程師等領導到工程現場進行研究,進一步對基坑坍塌的安全性進行論證,并組織項目經理部拿出下一步工作方案。

①在工程開工前首先建立以土建總承包為主,有樁基分包單位、土方專業施工單位、業主、總包管理和監理參加的搶險小組。對土方開挖過程中無法預測而可能出現的前期施工質量問題作足夠的思想上、物質上、勞動力上的準備,一旦發現危險情況及時處理與解決。做到“先處理、后施工”的原則,杜絕盲目施工。

②注漿隊伍常駐現場,處于待命狀態,當保護管線和建筑物發生危險后采取暫緩施工,坑外跟蹤注漿,通知有關部門組織搶險、加固。

③當發生較大水位下降并引起地面沉降時,采用人工回灌溉補充地下水。

④發現地下支護樁滲水后立即采取注漿并用快硬水泥封口等措施。

⑤發現地下支護樁變形較大時,考慮采取停止挖土,加撐并會同業主、設計拿出可靠措施后再繼續施工。

⑥挖土現場應配備足夠的防汛物資(水泵、塑料薄膜、鐵釘、鉛絲等),出現下雨天氣,及時對已開挖好的土體進行覆蓋。

4周圍建筑物(構筑物)及地下管線和文物保護措施

1、開工前要摸清和請甲方明示地下、地上管線位置,在施工中采取避讓措施,或管線架空措施,掛牌明示措施,真正無法避開,請甲方采取管線遷移措施。在基坑開挖時必須對周圍的建筑物、重要的管線等進行觀測直至采取加固措施。

2、基坑開挖施工前,在已查明的地下管線路徑上設立標志或灑灰線,并向施工人員技術交底。地下管線路徑兩側各2.0米范圍內不用機械開挖,人工作業時,禁止使用鐵鎬,做到逐層輕插淺挖,同時請產權單位或維護單位人員到現場監護,一量發生損壞,及時組織搶修。挖出的電纜、管線按監護人員的要求進行保護或遷移,保證既有設備的正常使用。

3、對地上各種管線、建筑物采取措施加強防護,保證其安全使用。

4、開展學習和教育,貫徹執行《文物保護法》。在施工中發現文物或有考古、地質研究價值的物品時,立即停工封閉現場,在派人保護現場的同時,派人迅速通知建設單位和當地文物部門。經過文物部門處理后,再進行施工,確保祖國文化遺產不受侵害。避免對發現文物私自占有或非法轉賣。

5、基坑開挖的監測與測試

基坑開挖及地下結構施工期間應加強基坑監測,實行信息化施工。“設計綜合說明”第八條“基坑監測說明”要求,配合建設單位指定的專門監測單位,做好信息交流與應急預案實施準備,確保基坑在開挖及地下室施工期間的安全與穩定,確保本工程施工及周邊建筑物、構建物與地上地下管線的安全。

篇3:某防止深基坑支護坍塌的管理方案及應急預案

1.目的

對在建工程中的深基坑支護加強管理,防止深基坑支護出現坍塌。

2.適用范圍

適用于在建工程深基坑支護的管理以及一旦出現坍塌事故后將事故損失降低到最小。

3.管理職責和施工控制方法

3.1設計

深基坑支護的設計需由有資質的設計院設計,不允許私自設計。

3.2審批

設計方案必須得到市深基坑和高層委員會等的審批。

3.3施工方案編制及施工

深基坑支護的專業性很強,施工應由有資質的專業施工隊伍進行。專業施工單位應先將支護施工方案報施工單位項目經理部,由施工單位項目經理部根據支護施工方案負責監督支護的施工。

3.4監控

根據施工合同要求,應明確對深基坑支護結構在使用全過程中沉降及水平位移的監測職責和方法,并保留監測結果記錄,當監測的結果或經檢查發現支護結構出現異常情況時,應立即通知施工單位和設計單位到場研究處理方案,處理方案實施前可能坍塌的范圍內不得有人施工,并設立相應的警示標識。

4.應急預案

4.1施工現場發生深基坑支護坍塌事故,項目部負責人應立即組織人員進行搶救傷員,停止一切施工作業,立即報告上級公司領導部門。

4.2公司主要領導及相關部門負責人應盡快趕往事故現場,組織搶險工作,并成立以總經理為首的搶險指揮部。

4.3公司各部門、各基層單位必須無條件服從搶險指揮部的指揮,保證人員、機械、物資和車輛的有效調度。

4.4對深基坑支護坍塌事故所損壞的供水、道路等部門的設施,指揮部應立即上報相關部門,并指派人員積極配合他們突擊搶修。

4.5事故上報和調查取證工作按有關規定執行。

5.應急電話

公司相關職能部門:*********

急救中心120報警服務臺110

6.時間表

支護工程開工至土方回填全過程。

編制人:****

審核人:****

審批人:****

年月日

二00四年六月