建筑基坑支护工程安全性影响因素及对策.doc

1、1建筑基坑支护工程安全性影响因素及对策【摘 要】 本文介绍了建筑深基坑支护工程的型式，设计和施工时需要考虑的因素，着重介绍了施工中应注意的事项，针对各种问题应如何应对及如何避免安全事故的发生。 【关键词】 支护；排水；降水；观测；位移 【中图分类号】 TU714 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123（2010）04-095-02 建筑深基坑施工安全分析 随着经济的高速发展，高层建筑和市政公用工程快速发展，出现了大量的深基坑工程，如高层建筑的地下室、污水处理厂的生化池及自来水厂的清水池等。深基坑施工技术也有了很大的发展，但也出现了很多的安全事故。 建筑深基坑施工应从设计和施工两方面

2、进行安全考虑，此两方面都要细致的理解基坑的土质情况。 设计方面：基坑边坡土体，当抗剪切应力小于外部应力时，土体就会出现滑移或坍塌导致事故的发生。设计时应考虑以下几个方面：支护结构设计中土体的物理力学参数选择是否恰当，基坑土体的取样是否具有完全性，基坑开挖存在的空间效应考虑是否周到，支护结构设计计算与实际受力是否相符。以上几方面任何一方面失误都有可能造成事故。 2施工方面：坍塌事故所包含的基坑破坏主要有五类，其一是整体稳定破坏；其二是倾覆破坏；其三是剪切破坏；其四是局部隆起破坏；其五是渗透破坏，流砂、流土或管涌。 基坑支护常用的几种方法有放坡开挖加简易支护、钢板桩支护、预制桩支护、地下连墙支护、

3、土钉墙支护、钻孔灌注桩支护等。各种支护在施工前必须有针对性的编制深基坑施工方案，并组织专家进行论证，报监理审批后方可进行施工。深基坑施工分为两部分，其一是基坑支护结构的施工，其二是基坑降水排水的布置施工，此外还要按设计要求，设置观测点，持续进行边坡位移及沉降观测。 在深基坑施工中降水排水很重要，降水排水一般由设计确定，施工时应严格按设计要求进行降水排水点的布置。地下水控制常用的几种方法有明沟排水、轻型井点降水、管井降水等，有止水帷幕时，止水帷幕应控制不致因渗漏而引起水土流失和过大的变形，常用的方法主要有高压喷射注浆、深层搅拌等。 支护结构施工完毕，必须做好边坡的定期变形观测，变形观测除聘请有资

4、质的检测单位定期观测外，施工单位也要自行进行观测。 深基坑施工要求施工单位要有专业的施工水平还要能根据现场监测资料做出正确的判断和处理措施。在施工过程中要在以下方面进行监控：基坑开挖与支护是紧密相关的，一般采取超前支护或同步支护。基坑开挖应遵循分层、分段、对称、平衡、适时的原则，确保土方开挖安全、运输路线合理。基坑开挖过程中，实时对照设计图中及地质勘探报告的地质情况，如有异常，应立即停止施工并将情况反馈给设计单位，3由设计单位决定进行设计变更或方案变更。深基坑开挖后，土体与地下水的自然平衡状态会发生巨大的变化，基坑自身的稳定程度则会随着暴露时间的延长而降低。因此应合理安排地下工程计划，抓紧施工

5、，尽量缩短工期，减少暴露时间，及早进行基坑回填。土方开挖和地下结构施工时，必须重视科学管理，文明施工；不得碰撞损伤支护构件及降、排水设施和观测标志、测量元件等。土方开挖时应随挖随运，不得随意堆置于基坑周边；施工机械及运输车辆的行驶路线和停放位置与深基坑边缘保持一定的安全距离。做好基坑周边地表水的排泄和地下水的疏导，防止雨水对基坑边坡的冲刷、浸润。对浅层地下水位比较丰富的场地，必要时可设置隔水帷幕（一般由设计决定） ，既能保持基坑干燥，又可避免土层中的粉土和粉砂随地下水向基坑涌流。考虑降低地下水时，要充分估计降水位的规模、幅度，绘出降深等值线图，仔细研究影响范围内的各建（构）筑物及地下设施的承受

6、能力，避免因降水导致周边构建筑物受到影响。人员上下应设置专用通道及扶手护栏，严禁人员爬脚手架和乘搭井架物料提升机吊盘上下。机械挖土的挖掘机械作业位置必须牢固，作业半径内严禁站人，进入现场的作业人员必须戴安全帽等等。 基坑开挖及挖好后，要及时做好对周边环境的防护围挡，现场施工安全设施、设备齐全，并充分考虑到临电安全、消防保卫、森林防火等各项安全措施。 总之，深基坑施工要严格执行规范及有关规定，要从技术上采取周密的防护措施，并保证防护措施落到实处，从而保证施工全过程的安全。4在深基坑开挖的施工过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变（土层应力的释放与

7、调整）引起土体的变形，即使采取了挡土支护措施，挡土支护结构的变形也是不可避免的。因此，在深基坑施工过程中，只有对基坑挡土支护结构、基坑周围的土体与地下水动态以及相邻的建筑物与地下管线等进行综合、系统的监测，才能及时全面的了解工程施工情况，从而指导支护施工和基坑开挖，以便发生状况及时采取应急措施，避免或减轻破坏性的后果。 在进行施工监测前，要编制施工监测方案，方案内容主要包括监督方法、监测点布置，观测周期、精度要求，图表绘制、信息反馈等。应该做的基坑监测项目有：地下管线、地下设施、地面道路和建筑物的沉降、位移。基坑外侧的土体侧向位移（土体测斜） 。围护桩、水平支撑的应力变化。围护桩地下桩体的侧向

8、位移（桩体测斜） 、围护桩顶的沉降和水平位移。坑外地下土层的分层沉降。地下土体中的土压力和孔隙水压力。基坑内、外的地下水位监测。基坑内坑底回弹监测。 案例分析 2.1 放坡开挖加简易支护。对于土质较好、基坑深度不是太大，且地下水位较低的基坑，通常采用放坡开挖加简易支护进行基坑施工。某自来水厂清水池，为全埋式构筑物，基坑深度 6.2，属于深基坑(建筑5地基基础设计规范规定超 5基坑为深基坑)，土层为 2 层粘土，周围建筑物及构筑物间距较大，地下水位较低，基础为预制管桩，设计采用放坡开挖加简易支护，具体设计为沿坡顶至坡脚设二排管钉。坡面按11 放坡，管钉规格分别为：地面下 1.5处：401500L

9、1000；地面下 3处：401500L1000。均水平向下 15取孔，管钉按梅花形布置。所有放坡坡面做法均为底网为 1 目金属网，面网为 6.0300300钢筋网（简易支护区间距 500500） ，用井字架钢筋与管钉电焊连接。喷射 80厚（简易支护 50厚）细石砼。坡顶平覆细石砼压顶，坡顶、坡脚设置排水沟。管桩施工结束检测合格后，施工单位开始进行基坑开挖，土方开挖放坡系数选用1 施工，池边设置集水坑：基坑边沿周长方向均匀布置多只圆形集水坑，直径 1，每只集水坑间距30左右，集水坑底板用 C15 砼浇筑，上部用浆砌砖墙，高度为0.81。基坑支护完成报监理验收，监理检查发现坡顶、坡脚无排水沟且集水

10、坑内无泵，监理要求施工单位进行整改，施工单位承诺第二天进行整，刚好第二天第三天连续下雨，基坑积水严重，坡顶水无法排走，坑壁渗水严重，导致多处出现塌方，造成较大损失。原因分析为，没有严格按设计要求进行施工，施工单位忽视基坑降水排水的重要性，没有按设计要求布置排水及降水，发现问题没有很好的应急措施，下雨时应及时用防雨布覆盖坡顶，及时调配水泵进行抽水。 .支护桩围护。对于土质较差，地下水位较高，且无放坡开挖条件的深基坑，通常使用支护桩进行支护，支护桩通常有两种，分别为悬6臂桩结构和内撑式桩围护结构，支护桩施工必须严格按设计和规范要求进行施工，土方开挖时必须分层开挖，开挖深度要严格控制，否则土压力将破

11、坏支护结构。对于先打桩后开挖的工程尤其要注意。 某污水处理厂一期缺氧、好氧池；二期厌氧、缺氧池，设计基坑支护全长 487，为悬臂式灌注桩支护；基坑挖深为自然地坪下6.48、5.95，基坑支护按二级安全等级设计。 该工程施工在原有厂区内开展，除去办公设施，生活用地外，所剩施工空间已非常狭小；设计先进行工程桩施工，后进行支护桩施工。 地质及水文情况：场地地下水按其埋藏条件划分为潜水和承压水。潜水埋藏于、层土中，钻探期间，测得潜水水位地表下 1.62.0m，平均黄海高程 1.8m。承压水埋藏于1 土中，该层水量丰富，勘察期间稳定水位为黄海 0.5。 表基坑开挖地质参数 注：（）内数据为经验值 在进行

12、基坑开挖时，因场地狭小，工期较紧，施工单位采用从一侧依次往另一侧开挖的方法(没有按方案规定的开挖厚度进行开挖)，两台挖机上下倒土，当挖至一半左右后，发现支护桩出现明显倾斜。原因分析为，第一开挖时的应力释放，再加上挖土高差形成一侧卸载和水平推力，土体产生水平位移，从而使支护桩产生位移和倾斜；第二开挖时没有对边坡进行位移计沉降观测，导致问题没有及时发现。对于该工程应严格按经专家论证的开挖方案进行施工，开挖深度不能随意，开挖时应做好土体的位移监测，一旦发现支护桩出现位移应立即停止开挖，进行7补救措施。 结束语 根据以上案例可以看出，通常建筑基坑支护工程问题的关键还在施工单位是否能依据设计图纸，严格按规范及相关规定要求及施工方案进行施工，往往出现问题多数为不规范施工造成。所以，所有参建单位应重视深基坑施工安全，各方必须认真负责，各尽其职，做到规范施工，才能避免事故的发生。 参考文献 1 建筑基坑支护技术规程（JGJ12099） 2 建筑地基基础设计规范（GB50072002） 3 土钉支护设计规程（CECS96：97） 4 建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T11198）