深基坑安全控制要點

1、深基坑施工安全控制要點2011年5月 隨著城市建設的迅猛發(fā)展，基坑開挖的規(guī)模不斷擴大，深度不斷加深，復雜的環(huán)境條件也對基坑變形提出了更嚴格的限制要求，深基坑施工所帶來的風險越來越大，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，而且會殃及臨近的建（構）筑物、道路橋梁和各種地下設施，造成巨大的經(jīng)濟損失和不良社會影響，所以如何確保深基坑施工的安全，成為目前城市建設中必須面對和需要解決的重要課題。杭州地鐵湘湖站基坑坍塌事故廣州海珠城廣場基坑坍塌事故廣州海珠城廣場基坑坍塌事故北京地鐵熊貓環(huán)島站基坑坍塌事故北京地鐵熊貓環(huán)島站基坑坍塌事故西安地鐵灑金橋西安地鐵灑金橋站基坑塌方事故站基坑塌方事故一、深入了解地質特性與周

2、邊環(huán)境 1.地質資料是深基坑設計、施工最重要的依據(jù)之一，同樣的支護方案，地質條件不同，方案的安全度也不同。在深基坑施工前，施工單位必須深入了解建筑場地及周邊、地表至支護結構底面下一定深度范圍內(nèi)地層結構、巖土性狀、含水層性質、地下水位、滲透系數(shù)等地質參數(shù)；在深基坑施工過程中，特別是土方開挖過程中，若發(fā)現(xiàn)實際開挖所揭露的地質條件與設計所參考的地質資料有異，應及時向設計反映，必要時采取適當?shù)难a強措施。 天津古河道分布圖 2.施工單位在基坑施工前，需要對周邊環(huán)境資料按設計圖紙進行現(xiàn)場核實，了解建筑場地及其附近的地下管線、地下埋設物的位置、深度、結構形式及埋設時間等。對鄰近建筑物的深基坑工程，施工前施工

3、單位應熟知鄰近建筑物的位置、層數(shù)、高度、結構類型、基礎類型，如發(fā)現(xiàn)與設計圖紙不符，應及時通知設計單位進行設計核查。此外，施工單位還應掌握深基坑施工的其他條件，如基坑周圍的地面排水情況，地面雨水、流水、上下水管線排入或漏入基坑的可能性以及基坑附近的地面堆載及大型車輛的動、靜荷載。二、注重圍護結構施工質量 圍護結構是深基坑支護體系的基礎，圍護結構的好壞，直接影響深基坑工程的安全。目前圍護結構主要有地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁+止水帷幕、鉆孔咬合樁、SMW工法等形式,這些都是比較成熟的施工工法。在圍護結構施工期間，是否按工法要求進行施工控制，是確保圍護質量的關鍵，對每道工序的檢驗亦是圍護質量的關鍵。而圍護

4、結構的深度、底部沉渣厚度、防水接頭的密閉性又是控制中的關鍵點,故對于圍護結構必須按要求控制每個細節(jié),確保圍護在后續(xù)開挖中不沉、不漏,不發(fā)生重大變形。 1.導墻施工中應嚴格控制水平軸線與垂直精度。導墻拆模后應立即在墻間架設支撐，槽壁附近避免堆載，起吊設備及載重汽車的輪緣距離槽壁不小于3.5米。 2.采用優(yōu)質膨潤土制備泥漿，并配以增粘劑形成致密而有韌性的泥漿止水護壁，并以重晶石適當提高泥漿比重。嚴格控制泥漿的粘度，在保證槽孔不失穩(wěn)的同時，盡量保證泥漿不吸附形成泥皮。保持好槽內(nèi)泥漿水頭高度，宜高于地下水位1米以上。 3.地連墻成槽施工中，要隨時進行垂直度檢測，避免開叉。成槽機械操作要平穩(wěn)，不能猛起猛

5、落，防止槽內(nèi)形成負壓區(qū)引起坍槽。對于“Z”、“T”、“L”型槽段易塌的陽角部位，可視情況預先采取注漿等措施進行處理，在槽段劃分時必須避免將接縫位置放在轉角位。 鋼板鋼板 3.53.5米米 4.縮短裸槽時間，抓好工序間的銜接，使成槽至澆灌完砼時間一般控制在24小時以內(nèi)。 5.成槽以后，先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，用反循環(huán)吸取孔底沉渣，在灌注混凝土前，利用導管采取泵吸反循環(huán)進行二次清底并不斷置換泥漿，使沉渣厚度控制在規(guī)范允許的范圍以內(nèi)，防止擠入接頭面及墻體中間，造成滲漏。 6.清刷混凝土接頭面的工作應在清槽換漿前進行，清刷施工時注意檢查鋼絲繩的垂直度并檢查鋼絲刷與槽段的密貼性，清刷工作必須持續(xù)到鋼

6、絲刷不帶泥屑為止。對于“十”型鋼板等異型接頭，應采用專用刷壁器清刷，保證清刷效果。 7.接頭管在吊裝之前必須上黃油,吊放時應緊貼槽壁確保接頭管的垂直度緩慢沉放,不得碰撞槽壁和強行入槽。接頭管起拔時應保證槽段混凝土凝結時間和接頭管拔出的時機及進度一致,接頭管不宜停在初凝的混凝土內(nèi)0.5小時以上,應在混凝土澆筑結束后5小時內(nèi)將接頭管全部拔出?；炷翝沧r必須連續(xù)，避免出現(xiàn)堵管、導管拔空等現(xiàn)象，及時清除繞管混凝土。 8.地連墻施工中發(fā)生的質量問題要詳細記錄，施工結束后，在基坑開挖前對施工過程中有缺陷的槽段接縫進行三重管旋噴加固。 9.基坑開挖期間，24小時值班，按照“早發(fā)現(xiàn)、早處理”的原則加強對地連

7、墻墻縫的檢查，檢查可采用肉眼觀察、敲擊、儀器探傷等方法，必要時可在重點部位地連墻中埋設超聲波檢測管兼注漿管。 三、解決好水的問題 1.降水是深基坑工程中不可缺少的技術措施，圍護結構封閉后，基坑內(nèi)疏干井降水可以改善土方開挖、邊坡修整的施工條件，更重要的是提高土體強度，增強基坑整體抗滑坡和隆起能力。降水效果的好壞,直接影響深基坑變形的大小,為保證降水效果，施工單位可重點從抽水量和水位保持兩方面加以控制。 2.基坑開挖過程中，明溝排水系統(tǒng)要及時設置，不能下了雨再去挖，必須隨挖土隨修坡同時修筑,集水坑宜設在總坡底(或層坡底)，若要設縱向排水明溝，不能沿地下墻邊，要設在坑中或三分線上。 3當基坑開挖深度

8、過大,承壓含水層頂板以上土層的重量不足以抵抗承壓含水層頂板處的承壓水頭壓力時,基坑開挖面以下的土層將發(fā)生突涌破壞,這種情況可通過提前降低承壓水水頭來解決。但是當基坑周邊有重要建筑物時，減壓降水會形成承壓水降落漏斗,在基坑周圍引起地面變形,變形超出某一范圍時，將對相鄰建(構)筑物將產(chǎn)生危害性影響，為避免這種危害性影響，可視情況采取應對措施：（1）加長圍護結構以截斷承壓水層；（2）對基坑底部土體進行加固；（3）布設回灌井，補充地下水。不管采用何種方法，解決承壓水風險最重要的原則是快速施工。 四、基坑開挖與支撐 1. 土方開挖應遵循“分段分層、分塊開挖、先中間后兩邊、隨挖隨撐、限時完成”的原則，以縮

9、短開挖時間,減少累積變形為主要控制目標。另外為防止基坑土體縱向滑移,可采取以下措施:（1）嚴格控制基坑開挖坡度，采取有針對性的降水措施，緊貼基坑四周設置擋水墻，防止積水向坑內(nèi)滲透。 （2）暴雨來臨之前所有邊坡應鋪設塑料膜防止暴雨沖刷，同時在坡腳設置大功率水泵抽水，防止坡腳浸水。（3）基坑需要停工較長時間，應在平臺、基坑邊和坡腳設置排水明溝和積水坑，并派專人抽水值班，必要時對基坑邊坡面進行噴射素砼保護。（4）坡頂嚴禁堆積荷載，坡頂不允許設置便道。開 挖 方 向機 械 挖 土 坑 底地 面鋼 管 支 撐 600 t=14 3000第 一 臺第 二 臺第 三 臺6775533421鉆 孔 灌 注 樁

10、鋼 管 支 撐土 方 施 工 工 作 面縱向土體坡度過陡，下雨后易發(fā)生縱向土體滑移 3.加快施工進度，降低無支撐暴露時間是控制基坑變形，保障基坑安全最重要的環(huán)節(jié)。解決上撐不及時的問題，從技術方案上可盡量選擇鋼筋混凝土支撐方式，特別是第一道撐采用鋼筋混凝土撐有很多優(yōu)勢。解決上撐不及時的問題，從施工組織上關鍵在于編制好施工程序和操作細則，做到有條不紊，分工明確、落實崗位、責任到人。施工準備要有超前的意識“做一、備二、想三”(根據(jù)能力、環(huán)境、天氣)，事前要向全體施工人員進行施工方案的技術交底，只有施工人員都明白了做什么，怎么做，為何要這樣做，才能真正“快”起來。 4.及時上撐不僅對控制基坑變形有利，

11、也對防止圍護結構接縫漏水又很大幫助。有施工單位反映，在基坑開挖中，地連墻接縫已經(jīng)進行了旋噴處理，但仍然會漏水，后來分析原因，問題原來出在支撐環(huán)節(jié)上。在基坑開挖過程中，做不到隨挖隨撐，圍護結構就有可能出現(xiàn)較大變形，地連墻與加固接縫的旋噴樁之間即產(chǎn)生了滲漏通道,造成地墻接縫滲漏。 5.基坑施工期間，要及時對支撐施加預應力,及時并有效地施加預應力是控制基坑變形的重要環(huán)節(jié)。隨著基坑開挖深度的加深，應做好支撐預應力的復加工作。 6.基坑開挖期間需加強對支撐的觀察，鋼支撐失穩(wěn)前一般有拱起側彎或下沉的先兆，如發(fā)現(xiàn)失穩(wěn)跡象應迅速采取加固或補撐措施。鋼支撐背后空隙大，與地連墻不密貼 鋼支撐施工要點鋼支撐施工要點

12、 鋼管或型鋼組件制作鋼管或型鋼組件制作 水平腰梁要連續(xù)水平腰梁要連續(xù) 斜撐要考慮水平剪力斜撐要考慮水平剪力 設置端頭板設置端頭板 施加預應力施加預應力 大跨度時設置臨時立柱大跨度時設置臨時立柱 防墜落措施防墜落措施 現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐 五、回筑要快 基坑開挖結束并不意味著土體變形的結束，在基坑開挖結束后，墊層和底板的迅速施工將對基坑坑底土體的隆起起到極大的限制作用，有助于圍護結構以及周圍建筑物變形的控制。深基坑開挖到底,進行墊層、底板施工前,一般為風險最高階段,此階段必須調(diào)集全部力量,晝夜施工。 墊層應分塊進行控制施工,不可為圖方便,擴大單次混凝土澆筑范圍。端頭井面積較大，墊

13、層可分為幾塊，結構施工段的墊層也可分成幾小段，200平方米以上的基底不能置留一天以上。施工期間如果恰逢雨季，墊層可挖一塊澆筑一塊，底板混凝土應在墊層完工后7天內(nèi)澆筑。為加快施工進度,墊層混凝土可適當摻入早強劑或適當提高混凝土標號。要使全體施工管理人員形成“澆筑墊層和底板要搶，回筑速度關系基坑安全”的風險意識，自覺地去“快干”，這是深基坑施工的管理重點之一。 六、充分重視監(jiān)控量測工作 深基坑的理論研究和工程實踐告訴我們，理論、經(jīng)驗和監(jiān)測相結合是指導深基坑工程的設計和施工的正確途徑。對于復雜的大中型工程或環(huán)境要求嚴格的項目，往往難從以往的經(jīng)驗中得到借鑒，也難以從理論上找到定量分析、預測的方法，這就

14、必定要依賴于施工過程中的現(xiàn)場監(jiān)測。首先，靠現(xiàn)場監(jiān)測提供動態(tài)信息反饋來指導施工全過程，并可通過監(jiān)測數(shù)據(jù)來了解基坑的設計強度。第二，可及時了解施工環(huán)境地下土層、地下管線、地下設施、地面建筑在施工過程中所受的影響及影響程度。第三，可及時發(fā)現(xiàn)和預報險情的發(fā)生及險情的發(fā)展程度，為及時采取安全補救措施充當耳目。 所以在深基坑施工過程中,監(jiān)測工作極其重要。深基坑監(jiān)測點布置必須滿足對深基坑整體情況的反映,且有代表性。在實際開挖中以計算量為控制目標,一旦突破,及時報警, 分析原因,及時制定措施方案。監(jiān)測的內(nèi)容主要包括支撐軸力、圍護結構的位移及沉降變形、地表沉降、管線的位移及沉降、周邊構建物的位移及沉降、地下水位

15、變化等。在基坑開挖施工中，當一些監(jiān)控數(shù)據(jù)接近或超過警戒值時，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，就能及時準確地發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，從而調(diào)整施工步驟，采取相應對策，以達到有效控制基坑變形，確?；邮┕ぐ踩哪康摹?七、搶險措施 深基坑施工具有一定的危險性，針對深基坑施工的特點，施工單位應當根據(jù)工種、工序，有針對性地建立和完善應急救援預案，防止突發(fā)事故的發(fā)生，做到有所防備，有所準備。有所準備不僅要有應急預案，還應有專門的搶險隊伍、設備與材料準備。常備不懈是事故應急救援工作的基礎,一旦有險情應在最短的時間內(nèi)將設備、人員、材料運抵現(xiàn)場。險情發(fā)生后，施工單位應立即向相關建設管理部門報告，加強對周邊建筑物及地下管線的

16、監(jiān)測，會同交警部門對周邊道路進行交通疏解，必要時疏散現(xiàn)場及周邊建筑物內(nèi)的人員，另外提供幾點意見供施工單位在搶險時參考。 1.當基坑位移突然急劇增大，坡頂開裂，產(chǎn)生滑動破壞的征兆時，最快也是最有效的方法是對支護結構進行回填反壓，然后再考慮加固方案，這樣可避免重大事故的發(fā)生。在條件允許的前提下將坡頂一定范圍內(nèi)的土體挖除，減少坡頂荷載，也是較有效的辦法。 2.基坑開挖期間，如果支撐失穩(wěn)但基坑未坍塌，可在失穩(wěn)的鋼支撐旁加設鋼支撐，并施加預應力，同時對周圍支撐復查，查找支撐失穩(wěn)原因，防止失穩(wěn)現(xiàn)象擴散；如果基坑已坍塌，立即對基坑坍塌處回填土方，并清理基坑周邊的超載，如果圍護結構背后發(fā)生土體流失，要立即填充砂或砼，同時對周圍支撐復查，防止失穩(wěn)現(xiàn)象擴散。 3.基坑發(fā)生滲漏時,可采取“先堵漏,再注漿”的搶險措施。如接頭縫小股漏水，根據(jù)水量大小用短鋼管或膠管引流，周圍用砂漿封住，然后在背面用水泥或化學灌漿，最后堵引流管；如漏水量很大，用棉被、土袋等封堵漏點，然后用水泥或化學漿液灌漿封閉，阻水后盡快用鋼板將漏水點焊死，防止再次漏水；當漏水漏砂嚴重，封堵無效，有可能導致周圍環(huán)境破壞時，用