深基坑施工安全技術

安全員技能培訓中心第四部分地鐵隧道施工安全管理深基坑施工安全技術地鐵隧道施工安全技術地鐵隧道事故案例分析

《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法的通知》規(guī)定：一般深基坑是指開挖深度超過5米（含5米）或地下結構三層以上（含三層），或深度雖未超過5米，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復雜的工程。深基坑工程，包括工程勘察、圍護結構設計、圍護結構施工、地下水控制、基坑監(jiān)測、土方挖填等內(nèi)容。一、深基坑的概念及特點(1)深基坑工程具有很強的區(qū)域性巖土工程區(qū)域性強,巖土工程中的深基坑工程區(qū)域性更強。如黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中,基坑工程差異性很大。因此,深基坑開挖要因地制宜,根據(jù)本地具體情況,具體問題具體分析,而不能簡單地完全照搬外地的經(jīng)驗。深基坑工程的特點(2)深基坑工程具有很強的個性深基坑工程不僅與當?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件有關,還與基坑相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網(wǎng)的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場地條件有關。因此,對深基坑工程進行分類,對支護結構允許變形規(guī)定統(tǒng)一的標準是比較困難的,應結合地區(qū)具體情況具體運用。(3)基坑工程具有很強的綜合性深基坑工程涉及土力學中強度(或稱穩(wěn)定)、變形和滲流3個基本課題,三者融溶一起需要綜合處理。有的基坑工程土壓力引起支護結構的穩(wěn)定性問題是主要矛盾,有的土中滲流引起土破壞是主要矛盾,有的基坑周圍地面變形是主要矛盾。深基坑工程的區(qū)域性和個性強也表現(xiàn)在這一方面。同時,深基坑工程是巖土工程、結構工程及施工技術相互交叉的學科,是多種復雜因素相互影響的系統(tǒng)工程,是理論上尚待發(fā)展的綜合技術學科。(4)深基坑工程具有較強的時空效應深基坑的深度和平面形狀,對深基坑的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在深基坑設計中,要注意深基坑工程的空間效應。土體蠕變體,特別是軟粘土,具有較強的蠕變性。作用在支護結構上的土壓力隨時間變化,蠕變將使土體強度降低,使土坡穩(wěn)定性減小,故基坑開挖時應注意其時空效應。(5)深基坑工程具有較強的環(huán)境效應深基坑工程的開挖,必將引起周圍地基中地下水位變化和應力場的改變,導致周圍地基土體的變形,對相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網(wǎng)產(chǎn)生影響。影響嚴重的將危及相鄰建筑物、構筑物及市政地下管網(wǎng)的安全與正常使用。大量土方運輸也對交通產(chǎn)生影響。所以應注意其環(huán)境效應。(6)深基坑工程具有較大工程量及較緊工期由于深基坑開挖深度一般較大,工程量比淺基坑增加很多。抓緊施工工期,不僅是施工管理上的要求,它對減小基坑變形,減小基坑周圍環(huán)境的變形也具有特別的意義。

(7)深基坑工程具有很高的質(zhì)量要求由于深基坑開挖的區(qū)域也就是將來地下結構施工的區(qū)域,甚至有時深基坑的支護結構還是地下永久結構的一部分,而地下結構的好壞又將直接影響到上部結構,所以,必須保證深基坑工程的質(zhì)量,才能保證地下結構和上部結構的工程質(zhì)量,創(chuàng)造一個良好的前提條件,進而保證整幢建筑物的工程質(zhì)量。另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大,土體中原有天然應力的釋放也大,這就使基坑周圍環(huán)境的不均勻沉降加大,使基坑周圍的建筑物出現(xiàn)不利的拉應力等,故深基坑工程的質(zhì)量要求高。(8)深基坑工程具有較大的風險性深基坑工程是個臨時工程,安全儲備相對較小,因此風險性較大。由于深基坑工程技術復雜,涉及范圍廣,事故頻繁,因此在施工過程中應進行監(jiān)測,并應具備應急措施。深基坑工程造價較高,但有時臨時性工程,一般不愿投入較多資金,一旦出現(xiàn)事故,造成的經(jīng)濟損失和社會影響往往十分嚴重。(9)深基坑工程具有較高的事故率深基坑工程施工周期長,從開挖到完成地面以下的全部隱蔽工程,常常經(jīng)歷多次降雨、周邊堆載、振動等許多不利條件,安全度的隨機性較大,事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性。近即深基坑離周邊的環(huán)境保護對象近。由于城市的改造與開發(fā)，基坑四周往往緊貼各種重要的建（構）筑物，如軌道交通設施、地下管線（煤氣、水、電、通訊管道等）、隧道、防汛墻、天然地基民宅、古建筑、大型建筑物等，環(huán)境保護已成為突出問題，設計或施工不當，均會對環(huán)境造成不利影響。深隨著地下空間的開發(fā)利用，基坑越來越深，如無錫恒隆廣場基坑深近27m，上海中心深基坑30m，均已挖入了承壓水層。特別是在軟土地區(qū)，對設計理論與施工技術都提出的更難的要求。大基坑的規(guī)模與尺寸越來越大。目前隨著我國高鐵及地鐵的迅猛發(fā)展，現(xiàn)在許多大城市的高鐵站前廣場下均修建或計劃修建與地鐵及汽車公交的地下?lián)Q乘空間，如虹橋樞紐、天津西站、南京南站、濟南西站等，均有大規(guī)模地下空間的開發(fā)。上海招商銀行信用卡中心工程基坑面積達81000m2，無錫恒隆廣場基坑面積35000m2。這類基坑在支護結構的設計中，特別是支撐系統(tǒng)的布置、圍護墻的位移及坑底隆起的控制均有相當?shù)碾y度。二期項目基坑面積約39000平方米，基坑周長約855米。1、基坑降水注意事項基坑降水未到大面積開挖面以下1.5m；（明排水結合）后果：土方不能開挖到位，開挖面流砂，深坑不能成形坑外降水深度達不到要求或過深后果：影響基坑支護穩(wěn)定性或造成坑外沉降偏大。二、土方開挖階段事故預防1、基坑降水注意事項勘探井未封密堵實，承壓水頂局部位置不透水層及上部覆土厚度不足；后果：發(fā)生承壓水擊穿，管涌，坑底土體凸起，影響基坑安全降水過程中水位遲遲不下后果：降水效果不明顯，影響開挖二、土方開挖階段事故預防3、圍護體系注意事項止水帷幕滲漏：（引流--》快干水泥或噴漿處理）后果：引起流沙止水帷幕流砂（?。海ú迦胍鞴?-》麻袋或其他之材料封堵流砂--》表面掛鋼筋網(wǎng)片噴漿--》必要時注漿）止水帷幕流砂（大）；（立即土方回填至坑外水位標高以上并壓實--》注漿<必要時坑外注漿>）3、圍護體系注意事項基坑側壁管涌（立即土方回填至坑外水位標高以上并壓實--》注漿<坑內(nèi)坑外相應位置注漿>）后果：引起基坑邊坍塌，圍護樁露筋；（除去圍護樁土體--》嚴重的噴漿或噴射混凝土處理，一般情況下砂漿或細石混凝土封閉）后果：圍護樁破壞--》基坑失穩(wěn)4、開挖總體原則

嚴格實行“分層分塊、限時開挖支撐”的原則。同時遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖。”深基坑開挖基本要求。5、開挖過程中的注意事項土方開挖過程中，24小時應有專人觀察止水帷幕有無滲漏水現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)有滲漏水現(xiàn)象，應立即采取有效措施引水,堵水,并應及時通知有關各方。采用機械挖土方式時，嚴禁挖土機械碰撞支撐、立柱和圍護樁。注意查看支撐立柱樁的保護措施。影響基坑穩(wěn)定性安全。應控制坑內(nèi)開挖土坡高差及坡度，防止坑內(nèi)土體滑坡。坡度不下于1：8，土體應對稱均勻開挖。5、開挖過程中的注意事項注意查看圍護樁下部樁體的成樁質(zhì)量，有無大面積漏筋、夾泥，發(fā)現(xiàn)后要及時上報，并暫緩作業(yè)，處理后經(jīng)各方同意后再行實施開挖。注意查看鋼立柱的垂直度，偏差超出規(guī)范要求時應及時匯報，偏差過大（超出30cm)垂直度超出2%時應暫緩作業(yè)，及時上報請各方處理加固。對垂直度超出偏差的立柱