基坑開挖常見事故、對策及補救辦法

深基坑工程施工常出現的事故有:邊坡失穩;基底隆起;基坑滲流破壞;基坑突涌;周圍地面及鄰近建筑物沉陷、傾斜、開裂等問題。如不及時采取應爭措施,將導致周圍地面沉陷破壞,鄰近建筑物的倒塌,地下設施的斷裂破壞等,不僅影響工期,而且造成很大經濟損失,甚至危及人身安全,影響周圍群眾的正常生產、生活。

因此,深基坑施工中,要特別重視監測周圍建筑物、地下設施的安全,預先做好防患準備;當事故出現后,立即采取應急措施,加以阻止或補救。

1、常見事故原因分析

(1)勘察設計的失誤

勘察不準確,設計參數取值安全儲備不夠,計算錯誤,或忽視基坑的穩定性等都會導致事故的發生。因此,必須認真做好方案的選擇、設計與評審工作。

(2)水處理不當

水是透發深基坑工程事故出現的另一個高頻率因素,特別是高地下水位的砂質土地基更為敏感,由于止水、截水、降水、排水不當或失效而造成的工程事故,不僅量大而且影響范圍廣,有的大工程基坑因降水不當,引起周圍百米外地面和建筑物、管網等沉陷、變形、斷裂,甚至危及鄰近房屋基礎的安全。

另外,基坑頂周圍地面排水不當,或遇臺風、暴雨、洪水沖刷等因素,也都會導致事故的發生。因此,必須對水慎重處理。

(3)施工因素

當施工組織設計欠妥,開挖順序不當,開挖速度太快;先打樁后即開挖土方;開挖分層過大;土方超挖;施工機械行走震動過大;基坑周圍地面堆載土方、機械、材料等超過設計荷載;基坑開挖到設計標高后,未及時封底處理,暴露時間過長;

在已完成的基坑內施工人工挖孔樁、沖鉆孔灌注樁等工程樁,形成臨空面,降低了被動土區的反壓力;施工質量低劣或方法不當,造成錨固結構等失穩;相鄰基坑施工對本基坑結構的影響等因素,都會引起事故的發生。這些因素存在施工方法的錯誤,質量問題,管理問題,是很常見的原因。

(4)其他方面

如盲目降低造價,造成錨固結構簡易,安全系數小,施工質量低劣;工程監測布點不合理、太少,及監測系統失靈等也會導致事故的發生。

2、事故預防與對策

(1)跟蹤事故苗頭

預防和阻止基坑工程事故的發生,首先抓事故苗頭的出現。根據基坑工程的重要性,設置不同等級的事故苗頭預報裝置與監測系統。對特別重要的工程要多埋設有孔隙水壓力探頭、土壓力盒、鋼筋應力計、測斜儀及經緯儀、水平儀等監測系統。

同時,在施工過程中加強現場巡視肉眼觀察。

基坑開挖過程中,基坑周圍土體產生位移,需預先計算基坑外土體在基坑開挖后所形成的位移,確定事故苗頭泊監控指標。除了必要的理論計算和儀器監測外,在施工全過程中,應經常進行現場巡視觀察。觀察基坑開挖后的位侈、地表與坡頂有無出現裂縫、臨近地面或建筑物有無沉陷、坑底有否回彈隆起、坑壁坑底有無滲漏、涌流、流砂等,以便及時發現事故苗頭。

(2)事故苗頭預防與應急措施

杜絕事故關鍵在于做好預防,一旦出現事故苗頭,立即采取應急措施,阻止事故的發展擴大。根據事故苗頭出現的原因,分別采取不同的方法。

(1)錨桿結構失穩發生較大向內凸變形

原因分析:首先在坡頂或樁后卸載,坑內停止一切作業,在坑內增設錨桿,其它應急措施根據出現事故苗頭的原因,因地制宜地選用。

防治措施:除了勘察設計上和施工中應注意的問題,還應該在一工前準備適量的內撐桿件(如鋼管、槽鋼、工字鋼等)砂石袋作為備用,一旦出現事故苗頭,即可及時處置。

(2)邊坡失穩

原因分析:基坑開挖后,如邊坡土體中的剪應力大于土的抗剪強度,邊坡就會滑動失穩。所以當出現邊坡失穩苗頭時,分析研究引起土體抗剪強度降低的原因,有針對性地采取應急措施。一般在可能的條件下,首先盡快降低坑外地下水位,進行坡頂卸載,加強未滑坡區段的監測和保護,嚴防事故的繼續擴大;其次在坡腳堆筑砂石袋,或在未滑部位打鋼板樁、鋼管、木樁等以擋土,并盡快灌筑封底混凝土。

防治措施:其預防首先是邊坡設計根據水文地質條件,嚴格按規定坡度放坡,做好降水、排水和邊坡保護設計與施工;其次在坑內和坡頂做好排水溝、集水井,將滲透水、地面水、雨水排出場外,防止浸泡基坑和邊坡;接近邊坡處的土方開挖速度要放慢,嚴禁坡腳掏土和超挖;嚴格控制地面荷載,嚴禁在坡項堆土、堆材料設備等。

(3)基底隆起

原因分析:基坑土方開挖后,土體中的壓力減小了,土的彈性效應和坑外向坑內方向擠壓,會使基坑底產生一定的回彈變形(隆起),隆起的大小與地質條件、開挖深度、基底面積大小、基坑有否積水、底部有無較大小壓力的滯水層,基坑暴露的時間、開挖順序、開挖速度及所選用的施工機具等因素有關。對于小基坑,開挖深度淺的,隆起和再壓縮變形都比較小,可忽略不計。對于深基坑,或大面積開挖,特別是大型深基坑的粘性土、膨脹土遇水易膨脹造成底板上凸、開裂,甚至箱形基礎、工程樁上拔、斷裂等變形。為此施工時要考慮采取防止基坑土回彈變形過大的措施。可采取分段開挖,分段施工墊層,土方挖到設計標高時,減少暴露時間,最好隨即澆灌混凝土墊層,加快基礎底板的施工進度;做好排水,防止坑內浸水。

在基坑設計時,可增設樁基及插入深度等,預防基坑隆起。在條件允許的情況下,采用換重法進行施工與安裝,以控制標高。

防治措施:當發現由于基坑隆起過大,將危及結構安全時,一方面在基坑外卸載;另一方面在坑底加壓重,堆砂石袋或其它壓重材料,或用快凝壓力注漿或高壓旋噴對基底土體進行加固等;當條件允許時,可在坑內、坑外周圍進行深層降水減壓,以減小底板的上浮力。

(4)滲流破壞

滲流破壞現象在地下動水壓力作用下引起的,由于破壞現象不同,分為流砂和管涌兩種。

a.流土

當出現流水現象時,根據不同條件,采取以下措施,抑制浪土的產生和擴大:

防治措施:①流土不嚴懲時,放慢開挖速度,使地下水平穩降落,水力坡度逐漸減小,直到接近或小于臨界水力坡度。當出現較嚴重流砂時,立即停止挖土,同時有針對性地采取應急措施進行處理。

②因圍護樁間距過大產生流砂、流土,而引起地面下沉,應立即停止開挖;采取被樁;或在樁間加擋土板等堵封。

③分別采用各類井點降水,降低基坑內外地下水位。

④條件允許時,適當積累基坑內水,保留一定水深,減小坑內外水頭差,以達到減小地下水水力坡度。

⑤在基坑四周設置止水帷幕或支擋結構,使地下水的滲透路徑增長,從而達到減小水力坡度。

⑥采用凍結法,使基坑周圍一定范圍內土體凍結,封凍地下水流動。

⑦在地下水位高的地區,盡量安排在枯水期施工,使最高水位不高于坑底的0.5m。

⑧當基底為砂層,土壓力和水壓力都較大,地下水豐富,混凝土難于固結,采用化學灌漿快速凝固,進行搶險。

b.管涌

原因分析:在地下水動水壓力作用下,土層某些較細小顆粒被滲透水流帶走,使滲流出口處形成空洞,空洞又使滲流途徑縮短,水力坡度增大,滲流集中,逐漸形成水流集中管道口,滲流及其攜帶的泥沙從已形成的管道涌出,稱之為管涌。管涌使土層變松,孔隙增大,強度降低,導致坑壁失穩。

防治措施:防治管涌常采用降低水力坡度和在管涌出處增設反濾層。具體應急措施基本與流土相同。

(5)坑底突涌

原因分析:由于基坑開挖減小承壓含水層上覆不透水層的厚度,致使承壓水頂裂或沖毀基坑底板,進行基坑,產生突涌現象。突涌不僅給基坑施工帶來困難,且降低成了革基的強度,危及圍護的安全。

防治措施:當出現突涌時,采取降壓井降低承壓水頭,其余應急措施與流砂處理方法基本相同,首先停止坑內抽水,在采取降低承壓水頭措施的同時,采取快凝壓力注漿或灌筑快凝混凝土等堵住涌口。基坑圍護結構設計前應檢查地下承壓含水層標高,然后采取降壓井降低承壓水頭,同時止水帷幕墻要進入不透水層,以防止管涌、突涌的出現。

(6)周圍地面沉降

原因分析:深基坑施工,因基坑外降水過大過快,或坑內流砂、管涌、圍護結構傾斜變形引起周圍地面沉降,危害性很大,可造成建筑物的不均勻沉防、結構裂縫、甚至倒塌,地下管網斷裂、道路沉陷破壞等。

當出現周圍地面沉降時,根據發生的原因,有針對性地采取對策,首先停止坑外降水,采取回灌措施或在圍護結構外圍施以壓力注漿或深層攪拌樁、鋼板樁進行隔水。有流土、管涌根據上述4)、5)方法采取搶救。如圍護結構、支撐變形,進行加固。

防治措施:合理設計圍護結構,地下水位高的地區根據土質情況設置止水帷幕墻,對圍護結構周圍進行止水處理,坑外設置若干回灌井、觀察井,或在周圍建筑物與圍護結構間設隔水墻,防止因降水而影響原有建筑物穩定。同時建立監測系統,在施工全過程進行對周圍地面、建筑物等變形監測,發現苗頭,立即進行回灌和其它相應措施。

(7)其他

在深基坑工程施工中除了上述6個問題外,還可能出現其他問題,針對不同情況,不同原因采取相應的防治措施。

防治措施:a.施工偷工減料或造價太低,造成深基坑施工質量低劣,引發基坑工程事故。出現此類問題時,首先視情況停止挖土和降水,再根據基坑深度、土質和地下水位等條件進行補樁、注漿或其他措施,支撐質量低劣,要增加支撐或加固支撐。同時嚴格執行施工質量監督制度,由有施工資質的單位來承擔施工任務。

b.設計安全儲備不足,樁入土深度不夠,是導致結構傾斜或踢腳失穩的原因。

當出現苗頭時,首先停止基坑開挖,對已開挖而未發生踢腳失穩段,在坑底圍護樁墻前堆砂石土袋或土料反壓。同時在樁頂適當卸載,再根據失穩原因進行被動區土體加固,也可在圍護結構墻內側補打短樁等。

c.侵入相鄰場地和建筑物下部,影響施工基礎安全的錨桿,在確保安全的條件下,采取人工切斷、機械抓斗鏟除、拆卸錨桿等方法處理。

d.相鄰基坑施工互相影響,因施工振動或擠土效應引起的結構傾斜、上浮、斷裂等破損,首先應停止施工或限制施工振動,或改變施工順序、工藝。對已破壞的結構、工程樁采取有效處理和加固措施。

e.在較高水位場地,錯誤地采用噴錨、土釘墻等護坡,由于基坑開挖使已加固的土體邊坡滑坡損壞。應立即停止開挖,進行坑外降水或重新設計和施工其它形式的圍護結構,方可進行土方開挖施工。

f.基坑土方超挖,引起圍護結構損壞,應暫停止施工,回填砂石方或在樁前堆載,保護圍護結構穩定。然后再根據實際情況采取有效處理措施。

3、事故補救方法

深基坑工程特別是倒塌事故,其產生的后果是嚴重的。當事故發生后馬上采取緊急措施,阻止事故的延伸,防止臨近建筑物傾斜加劇或倒塌,防止高壓電桿傾斜,地下通訊線路、煤氣管道、壓力管道、自來水干管等斷裂,必要時,切斷電源、水源、氣源。

事故的補救辦法有:

1)減載削坡

在深基坑外,把地面外荷載卸除,或盡可能削坡,或階梯型減載。也可用水泥土攪拌樁或旋噴樁加強墻背土體,提高復合土體的抗剪強度。

2)加強內支撐

在軟土地區內頂撐特別有效。當基坑尺寸過大時,先在坑中心部分,用混凝土封底并澆灌底板,建成中心島。坑內四周回填土(或土體)留作反壓平衡土體,設置坑壁與中心島的斜撐后,再挖去平衡土體。

3)加設錨桿、土釘

當坑壁和坑底淺部有好的拉錨持力層時,分層逐步隨挖土深度加設錨桿、土釘。

4)降水

當場地開闊時,采用降水方法,降低墻背肖位,減少水壓力,利于深基坑穩定。

5)加固與止水

在圍護結構嚴重滲漏及基坑內流土、管涌、突涌部位采取快凝的壓力注漿法加以阻止。注漿時,保持在灌漿點處,做到地下水基本沒有流速,否則會被流失,起不到加固與止水效果。

6)盡快澆搗混凝土墊層

為了盡快提高穩定性,深基坑墊層盡量采用混凝土墊層,分條相間開挖和澆筑,并適當加厚。

7)穩定周圍地面土體

當出現周圍地現及建筑物下沉或傾斜時,一方面采取措施加固或拆除已有的建筑物,以確保安全;另一方面根據發生事故的原因有針對性地采取回灌或防滲或注漿等加固措施,以穩定地面土體和周圍建筑物地基。

篇2:基坑（槽）開挖安全管理辦法

1目的

為了進一步規范公司所屬各項目部施工現場基坑(槽)開挖的施工程序,特制訂本辦法。

2適用范圍

本辦法適用于本公司所屬各項目部對基坑(槽)開挖工作的安全管理。

3引用文件

《土方與爆破工程施工及驗收規范》GBJ201-83

《建筑施工安全技術手冊》

《火力發電廠地基處理技術規定》(試行)DL5024-93

4術語與定義(無)

5職責

5.1項目部負責對開挖工作的綜合管理,負責開挖作業的組織、協調工作。

5.2施工單位對施工中的安全工作負全面責任。

5.3項目部安全監察部門負責對開挖作業安全管理工作的監督、檢查。

6具體內容

6.1施工前,施工單位根據現場環境特點,以及有關地質勘測報告,確定施工方案,報項目部工程管理部門審批后執行。

6.2機械化公司根據項目部的要求,提供性能可靠的施工機械和合格的機械操作人員,操作人員應服從使用單位的統一調配。

6.3施工前由施工技術負責人編制施工作業指導書,進行全員安全施工技術交底。

6.4施工單位負責人在開挖前同現場臨時供水、供電管理部門聯系,確定開挖范圍內的臨時供水管線和臨時供電線路埋設情況,制訂防范措施。

6.5施工單位應為施工人員配備必要的勞動保護用品,并在施工區域內設置必要的安全防護設施。

6.6施工中如需進行爆破作業,要由專業化隊伍進行施工。

6.6.1爆破工程施工前應指定專人負責,爆破工作人員必須受過爆破技術訓練,熟悉爆破器材性能,并經縣、市公安局考試合格,方可參加爆破工作。

6.6.2爆破工程所用的爆炸材料應根據使用條件選用,并應符合現行的國家及相關的地方標準。

6.6.3爆炸材料的購買、運輸、儲存、保管,應遵守國家及地方關于爆炸物品管理條例的規定。

6.6.4由專業化隊伍根據需爆破地點的環境及地質條件,制訂出施工技術措施,報項目部工程管理部門審批,并填寫安全施工作業票由安全監察部門備案。

6.6.5項目部工程管理部門根據工程施工需要,統籌安排爆破工程的施工。

6.6.6爆破工程爆破完畢后,由相關專業人員進行檢查核對,確認無危險隱患后,方可開展下一步施工工作。

6.7基坑開挖完畢后,由項目部組織相關人員對基坑的安全條件進行驗收,合格后方可進行下一步施工工作。

6.8基坑開挖及土方運輸過程中,施工單位要注意采取措施,避免產生施工揚塵。

7相關文件

QB553-18-00——《施工技術措施編制及執行管理辦法》

8相關記錄

“安全施工措施交底記錄”

“安全檢查記錄”

篇3:建筑工程土方開挖施工規定

1、應根據設計及專項施工方案的施工順序及工況進行土方開挖。不得超工況開挖。

2、土方應分區、分塊、分層均衡開挖;土方分區、分塊、分層開挖后應按設計及專項施工方案的要求及時支撐、澆筑墊層。

3、進場施工機械應由施工企業安全管理部門檢查驗收合格后方可作業,并應有驗收記錄。

4、機械作業位置應穩定、安全,不得利用基坑支護結構體作為機械作業的支承體。

5、嚴禁挖土機械和施工人員在同一工作面作業。

6、基坑開挖過程中,應采取措施防止碰撞支護結構、工程樁或擾動基底原狀土。

7、應根據基坑監測數據及周圍環境情況指導土方開挖施工;當基坑及周圍環境監測數據超過設計報警值時,應立即停止施工,采取措施后方可繼續施工。

8、地下結構工程施工過程中應及時進行夯實回填土施工。