在明挖基坑工程施工中,坍塌事故對(duì)施工安全的危害程度最為嚴(yán)重,如何防止坍塌事故對(duì)工程施工造成人員及財(cái)產(chǎn)等損失,也成為目前安全防范工作的重中之重。
一、明挖基坑的安全控制特點(diǎn)分析
。ㄒ唬┗庸こ贪踩L(fēng)險(xiǎn)
1、明挖基坑多系臨時(shí)工程,但其造價(jià)高,開挖土石數(shù)量大;且基坑工程具有明顯的地域性,不同地質(zhì)條件對(duì)其設(shè)計(jì)和施工方法有很大的不同。
2、基坑工程應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、場(chǎng)地和周邊環(huán)境情況及施工條件進(jìn)行設(shè)計(jì)和組織施工。
3、基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)主要是基坑坍塌和淹沒(méi),導(dǎo)致安全質(zhì)量事故發(fā)生。
。ǘ┗娱_挖安全技術(shù)措施
1、基坑邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)的確定方法
根據(jù)土的分類和力學(xué)指標(biāo)、開挖深度等確定邊坡坡度,或根據(jù)土質(zhì)、地下水情況及開挖深度等確定支護(hù)結(jié)構(gòu)方法;庸こ淌┕,首先要保證基坑的穩(wěn)定。放坡開挖時(shí),基坑的坡度要滿足抗滑穩(wěn)定要求;采用支護(hù)開挖時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)類型的選擇,既要保證整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的安全,又要能控制支護(hù)結(jié)構(gòu)及周圍土體的變形,以保證基坑周圍建筑物和地下設(shè)施的安全。
2、盡量減少基坑坡頂荷載
基坑邊緣堆置土方、建筑材料或沿基坑邊緣移動(dòng)運(yùn)輸工具或施工機(jī)械時(shí),如果是放坡開挖時(shí)會(huì)增加滑動(dòng)力矩;如果是支護(hù)開挖時(shí),會(huì)增加作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載。一般都要求堆載機(jī)機(jī)械等離開基坑邊緣有一個(gè)安全距離,并且對(duì)堆載的級(jí)別有所限制。
3、做好jiangshui2措施,確;娱_挖期間的穩(wěn)定
地下水是引起基坑事故的主要因素之一。實(shí)踐表明,多數(shù)發(fā)生的基坑事故都與地下水有關(guān)。地下水對(duì)基坑的危害與土質(zhì)密切相關(guān),當(dāng)基坑處于砂土或粉土?xí)r,在地下水作用下,更容易造成基坑坡面滲水、土粒流失、流砂,進(jìn)而引起基坑坍塌事故。
當(dāng)場(chǎng)內(nèi)有地下水時(shí),應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)形式等因素,確定地下水控制方法。當(dāng)場(chǎng)地周圍有地表水匯流、排泄或地下水管滲漏時(shí),應(yīng)對(duì)基坑采取保護(hù)措施。地下水的控制方法主要有降水、截水和回灌等幾種形式。這幾種可以單獨(dú)使用,也可以組合使用。降水會(huì)引起基坑周圍土體沉降,當(dāng)基坑鄰近有建筑物時(shí),宜采用截水或回灌方法。
4、控制好邊坡
無(wú)支撐放坡開挖的基坑要控制好邊坡坡度,有支撐基坑開挖時(shí)要控制好縱向放坡坡度;硬捎脽o(wú)支撐放坡開挖時(shí),應(yīng)隨挖隨修整邊坡,并不得挖反坡。有支撐基坑在開挖過(guò)程的臨時(shí)放坡也應(yīng)重視,防止在開挖過(guò)程中邊坡失穩(wěn)或滑坡釀成事故。
5、嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求開挖和支護(hù)
基坑開挖應(yīng)根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、降排水要求確定開挖方案。開挖范圍及開挖、支護(hù)順序應(yīng)與支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相一致。挖土要嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。軟土基坑必須分層均衡開挖。支護(hù)與挖土要密切配合,嚴(yán)禁超挖。發(fā)生異常情況時(shí),應(yīng)立即停止挖土,并應(yīng)立即查清原因和采取措施,正常后方能繼續(xù)挖土。基坑開挖過(guò)程中,必須采取措施防止碰撞支撐、圍護(hù)樁或擾動(dòng)基底原狀土。
軟土地區(qū)基坑開挖還受到時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)的作用。因此,在制定開挖方案時(shí),要盡量縮短基坑開挖卸荷的尺寸及無(wú)支護(hù)暴露時(shí)間,減少開挖過(guò)程中的土體擾動(dòng)范圍,采用分層、分塊的開挖方式,且使開挖空間尺寸和開挖支護(hù)時(shí)限能最大限度地限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和坑周土體的位移與沉降。
6、及時(shí)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),做到信息化施工
基坑失穩(wěn)破壞一般都有前兆,具體表現(xiàn)為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的急劇變化或突然發(fā)展。因此,進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測(cè),并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析,發(fā)現(xiàn)工程隱患后及時(shí)修改施工方案,做到信息化施工,對(duì)保證基坑安全有重要意義。
二、應(yīng)急預(yù)案與保證措施
。ㄒ唬⿷(yīng)急預(yù)案
1、制定具有可操作性的基坑坍塌、掩埋事故的應(yīng)急預(yù)案可以防患于未然,可以最大限度地減小事故發(fā)生的概率,防止事態(tài)的惡化,減輕事故的后果。
2、建立應(yīng)急組織體系,配備足夠的袋裝水泥、土袋草包、臨時(shí)支護(hù)材料、堵漏材料和設(shè)備、抽水設(shè)備等搶險(xiǎn)物資和設(shè)備,并準(zhǔn)備一支有豐富經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)伍,保證在緊急狀態(tài)時(shí)可以快速調(diào)動(dòng)人員、物資和設(shè)備,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)急演練。
3、進(jìn)行信息化施工,及早撤離現(xiàn)場(chǎng)。
。ǘ⿹岆U(xiǎn)支護(hù)與堵漏
1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏是基坑施工中常見的多發(fā)事故。在富水的砂土地層中進(jìn)行基坑開挖時(shí),如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)或止水帷幕存在缺陷時(shí),滲漏就會(huì)發(fā)生。如果滲漏水主要為清水,一般及時(shí)封堵不會(huì)造成太大的環(huán)境問(wèn)題;而如果滲漏造成大量水土流失則會(huì)造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后土體過(guò)大沉降,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后土體失去抗力造成基坑傾覆。
2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)缺陷造成的滲漏一般采用下面方法處理:在缺陷處插入引流管引流,然后采用雙快水泥封堵缺陷處,等封堵水泥形成一定強(qiáng)度后再關(guān)閉導(dǎo)流管。如果滲漏較為嚴(yán)重時(shí)直接封堵困難時(shí),則應(yīng)首先在坑內(nèi)回填土封堵水流,然后在坑外打孔灌注聚氨酯或雙液漿等封堵滲漏處,封堵后再繼續(xù)向下開挖基坑。
3、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形過(guò)大或較為危險(xiǎn)的“踢腳” 變形時(shí),可以采用坡頂卸載,適當(dāng)增加內(nèi)支撐或錨桿,被動(dòng)土壓區(qū)堆載或注漿加固等處理措施。
4、基坑出現(xiàn)整體或局部土體滑塌時(shí),應(yīng)在可能條件下降底土中水位,并進(jìn)行坡頂卸載,加強(qiáng)未滑塌區(qū)段的監(jiān)測(cè)和保護(hù),嚴(yán)防事故繼續(xù)擴(kuò)大。
5、基坑坍塌或失穩(wěn)征兆已經(jīng)非常明顯時(shí),必須果斷采取回填土、砂或灌水等措施,然后進(jìn)一步采取應(yīng)對(duì)措施,以防止險(xiǎn)情發(fā)展成事故。