某饱和粉细砂层基坑开挖局部塌方紧急处理探讨分析.doc

1、某饱和粉细砂层基坑开挖局部塌方紧急处理探讨分析【摘 要】本文以饱和粉细砂地质情况下深基坑塌方事故为例，详细阐述了局部塌方发生的原因及事故紧急处理措施，圆满完成了本次饱和粉细砂地层复杂深基坑开挖工作，希望类似工程项目安全施工管理者能够吸取经验和教训。 【关键词】饱和粉细砂地质；局部塌方；事故处理；经验教训 城市建筑向高空发展，高层或超高层建筑鳞次栉比，深大基坑施工越来越多，在基坑开挖过程中经常遇到饱和粉细砂地层，该地质情况易产生流沙、管涌等现象，并且有高灵敏度、触变特性，在动力作用下，极易造成土体破坏，所以若施工不当，极易诱发的边坡失稳坍塌事故。本文以饱和粉细砂地质情况下深基坑塌方事故为例，详细

2、阐述了局部塌方发生的原因及事故紧急处理措施，圆满完成了本次饱和粉细砂地层复杂深基坑开挖工作，希望能够给类似工程项目安全施工管理提供一些借鉴。 1 工程概况 1.1 项目概况 某商住楼 7#地块工程位于某县区核心地带西北方向。本标段总建筑面积 100119.69 平方米，地下二层建筑面积 32960 平方米，地上建筑面积 67159.69 平方米。桩基采用 650、700、750 三种直径的钻孔灌注桩，总桩数 802 枚。以第 9a 粉质粘土与 9b 中砂组合层作为桩基持力层，桩基施工以桩长控制为主，并结合桩尖进入持力层深度至少 1.5 米控制。 1.2 水文地质情况 场区在地貌上属于钱塘江冲积

3、平原，沉积着较厚的砂质粉土层，在与陆相沉积地层之间发育着海相淤泥质粉质粘土地层。 主要地下水分布为孔隙潜水，潜水主要赋存于场区浅部人工填土及其下部粉砂性土层内，富水性及透水性具有各向异性，特别是表部填土层，透水性良好，下部粉性土层透水性弱，含水层厚度 4-12 米左右。 1.3 周围情况 明挖基坑周边环境复杂，附近有多条管线穿过，两侧民宅众多。其结构形式主要为砖结构，或砖混结构，建筑物年限较长。对环境及安全要求严格，本工程基坑的安全等级为一级，主体结构的基坑变形保护等级为一级。 2 降水方案 在围护外做一条 400300 的砖砌排水沟，每隔 30 米设一个集水井，每个集水井 800400，在基

4、坑内也设同样的一条排水沟，围护外的水沟在围护第一道支撑、环梁浇注完毕后进行施工。基坑内的排水沟与挖土同步进行施工。在地下室基坑内的集水井内放一台大功率抽水泵将水抽到坑外，并在坑外挖一个沉淀池，积水经沉淀后排入市政雨水管道。对于每个承台内在做垫层时，在承台边挖一个小坑。以便抽水机放入将承台中的积水抽出。 3 土方开挖支护 本工程地下二层，且面积较大，围护方案由专业单位设计经专家组论证以后方可施工。根据我们的经验本工程地下室围护可采用钻孔灌注桩加环梁、支撑局部水泥搅拌桩组合的围护体系，在工程桩施工过程中合理的插入围护桩的施工，有效的加快工程的施工进度。 达到围护开挖要求后随后紧跟环梁的施工，在围护

5、桩、环梁等养护后强度达到设计要求时深基坑进行分段分层开挖，依后浇带位置分块由南向北依次进行，地下室基坑以后浇带为界、分段组织流水开挖基坑（要配备足够的挖运设备） ，基础垫层紧随展开，这样一来既确保流水挖土、又可使基础垫层施工按计划完成，对整个地下室的后续流水施工极为有利。 4 险情分析 基坑挖土工作于北侧支护桩完成 20d 后进行， 同时 7 月 1 日到 7 月2 日本地区发生强降雨。工地巡视人员发现本工程基坑西北脚局部塌方，同时并由此拉动周边土体， 使周边土体及基坑上口 1m 左右范围内地面水平滑移、开裂， 几日后， 西南角也开始大面积塌方， 塌方严重危及基坑南侧民宅的安全， 并严重影响工

6、程地下室的正常施工。在塌方后，业主召集总包、监理、工程部、基坑支护队、土方队开会，立即制定处理方案，并做了会议纪要，留存备档。 5 塌方处理 5.1 初步分析 该项目处于滨海冲积平原，地基土质为粉砂性中软性土，具有土质液化点（W=22.9）较低，含水率若偏大易形成流砂，严重影响基坑边坡稳定。拟建场地地下水位埋深在 4-12m 之间，地下水类型属第四系松散土类空隙潜水类型，地下水位受大气降水及地面径流影响严重。 5.2 地表水及地下水的渗流 近期从 7 月 1 日至现在天气降水量较大，近几天连续降水量为 150毫米以上连续的天气降雨使施工现场土壤含水率增大。现场排水系统保障性较差，排水系统因电力

7、保障不充足完善，现场排水系统排水不及时，不能及时降排拦截地下水向基坑渗透。 5.3 挖土施工方案不当 基坑土方采用反铲挖土机一次挖除到位， 开挖前和施工中， 承包商未进行理论分析、设计计算和有效的现场监测， 挖土强度约 1000m3/ d。由于挖土不分层进行且挖土强度大， 使基坑周边土体卸载过快， 土体内应力释放过于集中， 致使周边土体侧移。 6 处理方案 通过对现场情况的了解，工程部研究确定采取如下方案。具体措施为： 1）增设防滑桩体及坡脚压载。由于塌方处周边场地狭小。经过设计、勘察、监理、施工单位共同研究后决定：在防滑桩体与斜坡面间的基坑下部范围内采用袋装砂石及土体混合料稳定坡脚及坡面，打

8、入 2 米直径为 25 的钢筋露出地面约 1 米横纵间距为 15cm，共计 42 根，以直径 16 的钢筋制作双层钢筋网片，面积约为 6 平米，浇筑混凝土填实稳固坡脚。土洞填充夯实后打三排钢管桩间距为 30cm 第一排二排钢管为 3.5m 最后一排为 2m。每排钢管均加一排斜撑，间距为 50cm。三排钢管之间的间隙用编织带装土填实，作成台阶式坡脚！最上部以混凝土填充，坡面打入铆钉挂网喷锚。 2）做好泄洪系统。在塌方范围外设置多道环形截水沟，以拦截附近的地表水，在塌方区域内，修设或疏通原排水系统，疏导地表、地下水，阻止渗入滑体内。主排水沟宜与塌方滑动方向一致，支排水沟与塌方方向成 3045 度斜

9、交，防止冲刷坡脚。 3）加强土方开挖的监管。基坑土方开挖前应进行理论分析和设计计算， 据此编制土方开挖施工方案和现场监测方案， 方案经审核同意后方可正常施工。施工中必须根据所监测的数据随时调整施工方案， 实施动态信息化施工。 7 吸取的经验与教训 1）基坑挖土接近基底标高时，应严密监视和有效控制，防止超挖。如采用机械挖土或在冬期、雨期施工，宜预留 20cm 厚度不挖，在通知有关验槽人员临场前由人工挖除，同时进行修边，挖排水沟、集水井，组织基础施工期基坑排水。 2）深基坑施工时，宜采用动态设计信息化施工，严密控制基坑变形和基底隆起，严密监视坑外土体移动，保证边坡稳定，保证基坑周围建（构）筑物、地

10、下设施、地下管线和道路的安全，保证不准中断。 3）基坑开挖至回填前的暴露期，坑壁土遭风雨、日晒等风化作用易被剥蚀，受坑顶动荷载影响和降水的影响易产生位移和变形，基底受周边土侧压力作用和动力水的影响，也会发生隆起或变形，必须严密监视。特别是冬期开挖、春夏回填等施工工期较长的基坑，更需注意。 8 结束语 由于放坡开挖深基槽施工在江浙地区比较常见，而一不小心流沙、塌方现象就很容易出现。 施工单位要严格落实安全生产责任制，建立健全施工现场质量及安全管理体系；严格按照专家论证评审通过的设计、施工方案组织施工，确保基坑围护结构的施工质量；对经审查通过的设计方案不得随意变更，如果确需变更，调整后的设计方案须专家书面认可。 基坑开挖中如发现坑壁塌方先兆，应立即中止开挖，并报告有关人员临场处置，绝不可心存侥幸，继续施工。因为有可能地质报告不细或土层变化预测失准，措施不当，数据有误，需要变更方案，防止意外事故。 参考文献： 1汪正荣.建筑地基与基础施工手册，2005 2同济大学，土木工程施工，2003 3 林海涛 浅析一起基坑坍塌事故J-建筑安全 2006，21（4）