深基坑支护过程中常见事故的成因与防治对策.doc

深基坑支护过程中常见事故的成因与防治对策探讨
摘要：本文主要对深基坑支护过程中常见的塌方事故的成因与防治对策进行了探讨，以供同仁参考。
关键词：基坑支护；塌方事故；成因；防治对策
中图分类号：tv551.4文献标识码：a 文章编号：
一、前言
随着城市建设的不断发展，对地下空间的开发利用越来越重视，并且向大深度及大跨度方向发展。在基础施工过程中, 由于种种原因，深基坑塌方事故时有发生，造成不必要的损失和事故。本文主要对深基坑支护过程中常见的塌方事故的成因与防治对策进行了探讨，以供同仁参考。
造成深基坑塌方的成因
坑壁的形式选用不合理。基础施工时，坑壁的形式主要有两种:一是采用坡率法，即自然放坡，二是采用支护结构。实践证明，基坑坑壁的形式直接影响基坑的安全性，若选用不当会为基坑施工埋下隐患。
（2）坑壁土方施工不规范。一些施工单位在基坑施工中，不重视施工管理控制，随意更改施工设计，违反技术规范要求，也是带来基坑施工隐患，造成坑壁坍塌的主要原因。
（3）对地下水的处理不重视。地下水处理不好将直接影响基础工程的施工并对基础坑坑壁的稳定性造成威胁，因此建筑工程从勘察、设计、相关各方都应对地下水重视处理，并从资金方面加以保证。
（4）支护结构施工质量不符合设计要求。目前许多施工单位对基坑施工质量重视不够，护壁施工单位的施工行为没有得到有效约束，不按设计方案施工的现象时有发生，造成支护结构的施工质量达不到设计要求，存在坑壁坍塌隐患。
（5）危及周边建(构)筑物的安全和稳定。由于坑壁塌方造成基坑周围土体位移、沉陷,而使基坑邻近的建(构)筑物地基与基础脱空、失稳而导致上部设施和建筑物开裂,倾斜和不均匀下沉;导致邻近管道与基础脱空,管沟断裂等状况发生。
（6）增加工作量,延长工期,造成经济损失。基坑塌方多为措施不力或麻痹心理所致,而一旦形成塌方事故,特别是造成人员伤亡和邻近建筑物倾斜,塌陷时,处理起来就非常麻烦,不仅造成巨大经济损失,而且拖延工期,甚至给已有建筑物的安全留下隐患。
三、深基坑塌方的防治对策
如何做到既安全经济又按期保质地进行深基坑施工，关键是选好基坑支护结构形式并制定和实施一个好的基坑支护方案。
（1）基坑支护的主要类型
基坑支护的两大主要功能：挡土和止水。深基坑支护结构按计算体系不同有两种形式即重力式和非重力式。
（2）深基坑支护结构的选择
①非重力式支护结构特性
钢板桩：其优点是钢板桩在软土地基地区打设方便，有一定挡水能力，施工迅速，打设后即可开挖；其缺点是钢板桩柔性较大，打设对相邻土体扰动力较大。
钢筋混凝土板桩：其优点是钢筋混凝土板桩施工方便，截面企口有一定挡水作用；其缺点是打设时存在对地基的振动且噪音较大。
钻孔灌注桩挡墙其优点是刚度较大，抗弯能力强，其缺点是为以后地下工程施工造成障碍，且桩间隙间挡水效果较差。
h型钢支柱或钢筋混凝土桩支柱木挡板支护墙其优点为用后可拔出重复使用较为经济，但一次性投资较大。地下连续墙其优点为刚度大，抗弯能力强，挡水效果好。深基坑支护最常用的是桩锚支护体系，即用灌注桩作为挡土桩，桩间距一般按经验选取后进行配筋及验算。用土层锚杆提供水平拉力，其计算体系采用等值梁法。
②重力式支护结构特性
重力式支护结构主要是深层搅拌水泥土桩挡墙和旋喷桩帷幕墙，其中，深层搅拌水泥桩挡墙挡水效果好，刚度、抗弯能力较小，适用于不是很深的基坑。而旋喷桩帷幕墙作用与深层搅拌水泥土桩挡墙类似，但工艺有所不同。可按重力式挡土墙的设计方法进行计算。几种基坑支护组合结构形式：当基坑开挖深度小于12m、场地周边开阔、有条件采用预应力钢筋或花篮螺丝拉紧时，可采用地面拉结与支护桩结构。当基坑开挖深度小于20m时，若对基坑周边的变形有严格要求，可采用基坑工程逆作法；若邻近基坑边有重要建筑物或地下管线、基坑周围不具备放坡条件，可采用组合式支护结构；若为基坑周围施工场地狭小、邻近基坑边有建筑物或地下管线需要保护，且土体变形控制要求严格的工程，可采用墙式挡土结构（有撑、锚），但在软土地质条件下，优先考虑内支撑，采用支撑（锚）式排桩支护结构。
（3）搞好施工前的预控
①施工前应首先熟悉该工程的地质勘察报告,根据挖方深度范围内不同土层的物理性能和地下水位情况,采取相应的支护及降水措施。
②调查分析基坑周边环境,特别是周边建筑物上部结构和地基基础状态图, 具体测量其与基坑边线距离和相对高差。采取相应措施保护原有建筑物。
③调查基坑周边的地下设施,地下管线,特别是城市给排水管网和直埋电缆、光缆,不仅要查清位置、数量和结构情况,而且要与有关部门协商制订保护措施。
④认真熟悉施工图纸, 核对基础及地基相关尺寸以及基坑边线与周边环境的关系和尺寸,认真分析相互影响,既要保证设计意图,又要保证邻近建筑物与设施的安全。
⑤了解基坑施工所需资源条件和施工条件,包括当地的气象资料,当地的建材市场,当地的土方机械、排水机械,当地的排水系统等情况。如为深基坑应有专项设计,并按设计编制施工方案,完成向监理单位的报审工作。
（4）抓好施工中的控制
①测量定位控制: 测量定位除工程本身的边线、轴线、标高外,尚应包括对周边环境的测量。如对相邻建筑物的沉降观测,需大量排水时,还要测试排水系统以及基坑周边的沉降与裂缝。
②施工方案控制,必须按批准的施工方案进行施工,其开挖顺序与分层高度以及放坡支护均应按要求进行,软土地区或地下水位较高的地区,要及时做好地面排水和地下降水工作。地下降水过程中要注意邻近建筑物及设施的沉降,必要时要及时做好截水帷幕和降水回灌等工作。基坑坑顶边缘不得任意推放材料及设备,特别是有振动作用的设备。按《建筑工程预防坍塌事故若干规定》(建质[2003]82号)第10条的要求,“各类施工机械距基坑(槽),边坡…并不得小于1.5m”。根据《建筑施工安全检查标准实施指南》第10条,对坑边荷载的要求“堆置土方距坑槽上部边缘不少于1.2m,弃土堆置高度不超过1.5m”。坑顶应设截水设施,防止地表水流入基坑冲刷坡面。坡面过大时,宜分段并在坡脚设排水沟和集水井,及时抽排地面降水。坑设计有护坡桩时,要保证护坡桩质量及桩距、桩长、桩径。需要拉锚时要保证锚牢固,锚索强度,接头可靠。
③施工控制,挖土接近基底标高时,应严密监视和有效控制,防止超挖。采用机械挖土或在冬期雨期施工时,应预留20cm不挖,在验槽前由人工清理,同时进行修边,挖排水沟、集水井,组织基础施工期基坑排水。深基坑施工时,应严密控制基坑变形和基底隆起,严密监视坑外土体移动,保证基坑周围建(构)筑物、地下设施、地下管线和道路的安全,保证边坡稳定,保证不中断和停歇道路及管线的安全运行。基坑开挖至回填前的暴露期,坑壁遭风雨、日晒等风化作用易被剥蚀,以及受坑顶动荷载影响和降水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。
四、结论
总之，在基坑开挖与支护期间，对支护结构进行现场观测，随时掌握土层与支护结构的变化情况。将观测的结果与设计值对比，并根据对比分析的结果，采取必要的措施，防止塌方事故的发生，确保工程顺利进行。
参考文献：
[1］《建筑基坑支护技术规程》（jgj 120-99）
[2］《建筑地基处理技术规范》（jgj 79-2002）
[3］《建设工程安全生产管理条件》