建筑基坑支護(hù)工程施工安全技術(shù)

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-787編號(hào)：_建筑基坑支護(hù)工程施工安全技術(shù)審核：_時(shí)間：_單位：_建筑基坑支護(hù)工程施工安全技術(shù)用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過(guò)程的方案制定，通過(guò)完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問(wèn)題目標(biāo)和影響范圍、分析問(wèn)題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)?？赏ㄟ^(guò)修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。引言建筑物基坑支護(hù)與施工技術(shù)是一門(mén)從實(shí)踐中發(fā)展的技術(shù)。以前高層建筑物較少，一般建筑基坑大部分可采用放坡開(kāi)挖或少量的鋼板樁支護(hù)，基坑深度一般在5m以內(nèi)。

2、因此，基坑側(cè)壁放坡或支護(hù)方法較簡(jiǎn)單，工程事故較少。近幾年來(lái)，高層建筑的迅速興起，促進(jìn)了深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。但是，現(xiàn)在的城市建筑間距很小，有的基坑邊緣距已有建筑僅數(shù)十米、甚至幾米，給基礎(chǔ)工程施工帶來(lái)很大的難度。另外，原來(lái)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)原則、運(yùn)算公式、施工工藝等，已不符合深基坑開(kāi)挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，導(dǎo)致一些基坑工程出現(xiàn)事故，造成巨大的損失。因此，深基坑支護(hù)的安全問(wèn)題工程技術(shù)人員應(yīng)予以高度重視。1 深基坑支護(hù)存在的問(wèn)題1.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇不當(dāng) 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的土壓力大小直接影響其安全度，但由于地質(zhì)情況多變且十分復(fù)雜，要精確地計(jì)算土壓力目前還十分困

3、難，關(guān)于土體物理參數(shù)的選擇是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，尤其是在深基坑開(kāi)挖后，含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力三個(gè)參數(shù)是可變值，很難準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果對(duì)地基土體的物理力學(xué)參數(shù)取值不準(zhǔn)，將對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生很大影響。土力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：內(nèi)磨擦角值相差5，其產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力不同；原土體的內(nèi)凝聚力與開(kāi)挖后土體的內(nèi)凝聚力，則差別更大。施工工藝和支護(hù)結(jié)構(gòu)形式不同，對(duì)土體的物理力學(xué)參數(shù)的選擇也有很大影響。1.2 基坑土體的取樣具有不完全性 在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，必須對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析，以取得土體比較合理的物理力學(xué)指標(biāo)，為減少勘探的工作量和降低工程造價(jià)，不可能鉆孔過(guò)多。因此，所

4、取得的土樣具有一定的隨機(jī)性和不完全性。但是，地質(zhì)構(gòu)造是極其復(fù)雜、多變的、取得的土樣不可能全面反映土層的真實(shí)性。因此，支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就不一定完全符合實(shí)際的地質(zhì)情況。1.3 基坑開(kāi)挖存在的空間效應(yīng)考慮不周 深基坑開(kāi)挖中大量的實(shí)測(cè)資料表明：基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn)，常常以長(zhǎng)邊的居中位置發(fā)生，這是以深基坑開(kāi)挖是一個(gè)空間問(wèn)題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問(wèn)題處理的。對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)條基坑來(lái)講，這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實(shí)際的，而對(duì)近似方形或長(zhǎng)方形深基坑則差別比較大。所以，在未進(jìn)行空間問(wèn)題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)開(kāi)挖空間效應(yīng)的

5、要求。1.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)汁算與實(shí)際受力不符 目前，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論，但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡(jiǎn)單。工程實(shí)踐證明，有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論設(shè)計(jì)計(jì)算的安全系數(shù)，從理論上講是絕對(duì)安全的，但有時(shí)卻發(fā)生破壞；有的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)雖然比較小，甚至達(dá)不到規(guī)范的要求，但在實(shí)際工程中卻滿足要求。極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì)，而實(shí)際上開(kāi)挖后的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，也是一個(gè)土體逐漸松弛的過(guò)程，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，土體強(qiáng)度逐漸下降，并產(chǎn)生一定的變形。所以，在設(shè)計(jì)中必須充分考慮到這一點(diǎn)。2 基坑支護(hù)施工的安全技術(shù)保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全工作，除必須有合理的設(shè)計(jì)外，還需施工的密切

6、配合，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求精心施工。任何超挖都使得支護(hù)結(jié)構(gòu)超載工作，必然導(dǎo)致嚴(yán)重后果，因此，施工前應(yīng)嚴(yán)密組織，編制施工組織設(shè)計(jì)。2.1 基坑土方開(kāi)挖應(yīng)在降水排水施工完成且運(yùn)轉(zhuǎn)正常達(dá)到預(yù)期要求后方可進(jìn)行。基坑周?chē)孛鎽?yīng)采取防水、排水措施，避免地表水滲入基坑周?chē)馏w和流入坑內(nèi)?？觾?nèi)應(yīng)設(shè)置排水溝和集水井，及時(shí)抽除積水。2.2 基坑開(kāi)挖應(yīng)連續(xù)施工，盡量減少無(wú)支護(hù)暴露時(shí)間，開(kāi)挖必須遵循“自上而下，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。利用錨桿做支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，及時(shí)進(jìn)行錨桿施工，而且必須待錨桿張拉鎖定后方可進(jìn)行下一步開(kāi)挖。2.3 坑邊不宜堆放土方和建筑材料，如不可避免時(shí)，一般應(yīng)距基坑上部邊緣不小于2m

7、，棄土堆高不超過(guò)1.5m，并且不超設(shè)計(jì)荷載值。在垂直的坑壁邊距離還應(yīng)適當(dāng)增大。軟土地區(qū)不宜在坑邊堆置棄土。當(dāng)重型機(jī)構(gòu)在坑邊作業(yè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置專(zhuān)門(mén)的平臺(tái)或深基礎(chǔ)等。同時(shí)，應(yīng)限制或隔離坑頂周?chē)駝?dòng)荷載的作用。2.4 基坑挖土?xí)r，要做好挖土機(jī)械、車(chē)輛的通道布置，安排好挖土順序等，不得在挖土過(guò)程中碰撞圍護(hù)結(jié)構(gòu)。并做好機(jī)械上下基坑坡道部位的支護(hù)。2.5 采用機(jī)械開(kāi)挖時(shí)，為保證基坑土體的原狀結(jié)構(gòu)，應(yīng)預(yù)留150300mm原土層，由人工挖掘修整?；娱_(kāi)挖完畢后，應(yīng)及時(shí)清底驗(yàn)槽并鋪設(shè)墊層，以防止暴曬和雨水浸刷破壞原狀結(jié)構(gòu)。如果基底超挖，應(yīng)用素混凝土回填或夯實(shí)回填，使基底土承載性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.6 基坑周邊設(shè)圍護(hù)

8、欄桿和安全標(biāo)志，嚴(yán)禁從坑頂扔拋物體?？觾?nèi)應(yīng)設(shè)安全出口便于人員撤離。所有機(jī)械行駛、停放要平穩(wěn)，坡道應(yīng)牢固可靠，必要時(shí)進(jìn)行加固。2.7 配合機(jī)構(gòu)作業(yè)的清底、平整場(chǎng)地、修坡等施工人員，應(yīng)在機(jī)械回轉(zhuǎn)半徑以外工作：當(dāng)必須在回轉(zhuǎn)半徑以內(nèi)工作時(shí)，應(yīng)停止機(jī)械回轉(zhuǎn)并制動(dòng)好后方可作業(yè)。2.8 土方機(jī)械嚴(yán)禁在離電纜1m距離以內(nèi)作業(yè)。機(jī)械運(yùn)行中，嚴(yán)禁接觸轉(zhuǎn)動(dòng)部位和進(jìn)行檢修：在修理工作裝置時(shí)，應(yīng)使其降到最底位置，并應(yīng)在懸空部位墊上墊土。2.9 挖掘機(jī)正鏟作業(yè)時(shí)。其最大開(kāi)挖高度和深度不超過(guò)機(jī)械本身性能的規(guī)定。反鏟作業(yè)時(shí)，履帶距工作面邊緣距離應(yīng)大于1.5m。3 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)3.1 徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念 對(duì)于

9、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外至今尚沒(méi)有一種精確的計(jì)算方法，多數(shù)是處于摸索和探討階段，我國(guó)也沒(méi)有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。土壓力分布還按庫(kù)倫或朗肯理論確定，支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。由此可見(jiàn)，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不應(yīng)再采用傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”，而應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，逐步建立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的信息反饋動(dòng)態(tài)設(shè)汁體系。這是設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)科研攻關(guān)的方向。3.2 建立變形控制的新的工程設(shè)汁方法 目前，設(shè)計(jì)人員用的極限平衡原理是一種簡(jiǎn)便實(shí)用的常用設(shè)汁方法，其計(jì)算結(jié)果具重要的參考價(jià)值。但是，將這種設(shè)計(jì)方法用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，只能單純滿

10、足支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，而不能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。眾多工程事故就是因?yàn)橹ёo(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的變形而造成的。鑒于上述實(shí)際，在建立新的變形控制設(shè)計(jì)法時(shí)，應(yīng)著重研究支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等問(wèn)題。3.3 大力開(kāi)展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究 開(kāi)展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究（包括實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)和工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)），雖然要耗費(fèi)部分資金，但由于深基坑支護(hù)工程投資巨大，如經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)再進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，行定會(huì)節(jié)省可觀的經(jīng)費(fèi)。因此，工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是非常必要的。通過(guò)工程實(shí)踐積累大量的測(cè)試數(shù)據(jù)，可對(duì)同類(lèi)工程的成功打奸基礎(chǔ)，為理論研究和建立新的計(jì)算方法提供可靠的第一手資料。4 結(jié)語(yǔ)建筑基坑的開(kāi)挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)