论文部分内容阅读
摘 要:本文通过对基坑事故的分析,总结归类了深基坑事故发生的原因及因素,对预防基坑事故提出了一些控制方案,以及基坑出现问题后的处理方法。
关键词:深基坑工程;事故预防;行业监管;处理措施
1.前言
深基坑工程在建筑工程中占有极其重要的地位,是当前工程界关注的热点,由于基坑工程存在技术较为综合、复杂的难点,同时也是提高建筑工程质量,减少事故的重点,主要特点是:
(1)高层建筑数量越来越多,建筑面积越来越大,深基坑向大深度,大面积方向发展。
(2)许多高层建筑都是在城市密集的建筑群中施工,周围建筑物密集,场地狭窄,深基坑开挖困难,对基坑支撑和稳定十分不利。
(3)深基坑工程施工社会影响较大,如果基坑支护出现事故,其造成的后果不仅是基坑本身,对周边建筑物的影响很大,基坑出现问题后,其处理费用及后果都十分严重。
(4)一些高层建筑建在软土地基上,深基坑需在软土高水位地基中开挖,很易发生事故,以致对周边建筑物、地下构筑物及管线的安全造成很大威胁。
(5)深基坑开挖与支护是多种工艺、工序、工种的综合体,在设计和施工中,有许多理论与实际问题都有待进一步解决和完善。
(6)建筑物深基坑支护工程是临时性工程,又是为配合建筑物主体队伍施工,在设计、施工及使用保护方面得不到建设单位及各参建方的足够重视,但深基坑的安全性又具有随机的性质。从基坑开挖到地下工程全部完成,要经历许多突发事件及不利条件的影响。
2.深基坑工程事故的调查与分析
经过对以往一些深基坑工程事故的分析整理,基坑发生事故的原因主要有以下一些。(图见 右)
建设单位为节省造价,或对深基坑支护的重视程度不高,在工程勘察时,没有委托或不让勘察单位进行专项的深基坑支护岩土工程勘察,造成进行基坑支护设计时,一些数据不全,设计人员只能凭经验进行取值。由于经验的不同,造成基坑支护设计方案差异很大。抓好基坑方案审议,由有经验、有资质单位承担设计是取得基坑工程成功的关键。
其次,由于施工管理、监测、相邻建筑物的影响、支护结构安装不当等诸多因素合在一起,为了确保质量,由有资质单位承担基坑工程施工也是不容忽视的重要问题。
再者由于水处理不当(如止水、降水、排水、地表水渗入等等),也是造成基坑支护事故的重要原因。
3.深基坑工程事故的处理及控制预防措施
在查明基坑事故发生的原因后,可按以下处理方法或当地有效经验,对基坑工程事故进行处理和预防。
(1)悬臂式支护结构内倾位移较大。可采取坡顶卸载,桩后适当挖土卸载或帷幕外人工降水,坑内桩前堆筑砂石袋或增设撑、锚结构等方法处理。这是支护结构设计不当,随便取消桩顶连梁、锚杆,施工地面荷载过大等因素引起的。为了降低桩后面荷载,基坑周边应严禁搭建施工临时建筑或库房,不得堆放建筑材料及弃土,不要停放大型施工机具和车辆。不得向基坑周边泼倒生活及生产用水。基坑周地面须进行防水渗入的处理。
(2)有内撑或锚杆支护的桩墙面发生较大的内凸变位。首先要在坡顶或桩墙后卸载,坑内停止挖土作业,适当增加内撑或锚杆,桩前堆筑砂石袋等方法处理。这是撑锚结构数量过少,布置不当所致。
(3)基坑发生整体或局部土体滑塌失稳。首先应在可能条件下降低土中水位和进行坡顶卸载,加强未滑塌区段的监测和保护,严防事故继续扩大。这是忽视基坑整体稳定和信息施工的结果。对欠固结淤泥土、软粘土或易失稳的砂土,应根据事故稳定验算,采用预先加固措(下转第51页)(上接第49页)施,防止土体失稳。
(4)未设止水幕墙或止水墙漏水、流土,坑内降水开挖,造成坑周地面或路面下陷或周围建筑物倾斜、地下管线断裂等。事故发生后,首先应立即停止基坑内土方开挖,迅速用堵漏材料处理止水墙的渗漏,坑外增设若干回灌井。高水位回灌,抢救断裂或渗漏管线,重新修复、设置止水墙。对已倾斜建筑物进行纠倾扶正和加固,防止其继续恶化,同时要加强对坑周地面和建筑物的观测,以便继续采取有针对性处理措施。在水位较高地区基坑开挖时,应进行防水处理,方可开挖,坑外也可设回灌井、观察井,保护相邻建筑物。
(5)施工单位偷工减料,弄虚作假,支护结构质量低劣,引发基坑事故。首先要停止挖土、降水,再根据基坑深度、土质和水位等条件采取补桩、注浆或其他加固手段。预防措施是:严格执行施工监测制度,由有资质单位承担施工任务。
(6)桩间距过大,发生流砂、流土,坑周地面开裂塌陷。应立即停止挖土,采取补桩、桩间土补强,利用桩后土已形成的拱状断面,用水泥砂浆抹面(或挂铁丝网),有条件时可配合桩顶卸载、降水等措施。采取混凝土桩支护结构时,桩间距一般不宜大于2d (桩径),灌注桩径不宜小于500mm,挖孔桩径不宜小于800mm。
(7)设计安全储备不足,桩入土深度不够,发生桩墙内倾或踢脚失稳。首先要停止基坑开挖,在已开挖尚未发生踢脚失稳段,在坑底桩墙前堆砂土袋或土料反压,同时对桩顶适当卸载,再根据失稳原因进行被动区土质加固(采用注浆、旋喷桩等),也可在原挡土桩内侧补打短桩等。
(8)基坑内外水位差较大,止水帷幕未进入不透水层或嵌固深度不足,坑内降水引起土体失稳。处理方法:首先停止坑内开挖、降水,必要时灌水反压或堆料反压。管涌、流砂停止后应通过桩后压浆,补桩,堵漏,被动区土质加固等措施加固处理。预防措施是:基坑开挖前应补做地质勘察,查明不透水层分布情况,应确保止水帷幕进入不透水层1m以上或基坑底5.0米以上。
(9)对已侵入相邻场地或建筑物下影响施工或基础安全的锚杆,应在确保安全条件下,分别情况,采取人工切断,机械抓斗铲除等方法处理。
(10)为防止两相邻基坑施工互影响,应加强现场施工监测和双方协调工作,对因施工振动引起支护结构或工程桩断裂等破损时,首先应停止施工或限制施工振动影响,对破坏的支护桩采取有效处理措施。
(11)因基坑土方超挖引起支护结构损坏。应暂时停止施工,回填土方或在桩前堆载,保护支护结构稳定,再根据实际情况,采取有效措施处理。
(12)在有较高地下水位场地,采用喷锚、土钉墙等护坡加固措施,由于基坑开挖不当使加固土体边坡大量滑塌破坏。首先应停止开挖,有条件时,应进行坑外降水,无条件坑外降水时,应重新设计、施工支护结构(包括止水墙),然后方可进行基坑开挖施工。
关键词:深基坑工程;事故预防;行业监管;处理措施
1.前言
深基坑工程在建筑工程中占有极其重要的地位,是当前工程界关注的热点,由于基坑工程存在技术较为综合、复杂的难点,同时也是提高建筑工程质量,减少事故的重点,主要特点是:
(1)高层建筑数量越来越多,建筑面积越来越大,深基坑向大深度,大面积方向发展。
(2)许多高层建筑都是在城市密集的建筑群中施工,周围建筑物密集,场地狭窄,深基坑开挖困难,对基坑支撑和稳定十分不利。
(3)深基坑工程施工社会影响较大,如果基坑支护出现事故,其造成的后果不仅是基坑本身,对周边建筑物的影响很大,基坑出现问题后,其处理费用及后果都十分严重。
(4)一些高层建筑建在软土地基上,深基坑需在软土高水位地基中开挖,很易发生事故,以致对周边建筑物、地下构筑物及管线的安全造成很大威胁。
(5)深基坑开挖与支护是多种工艺、工序、工种的综合体,在设计和施工中,有许多理论与实际问题都有待进一步解决和完善。
(6)建筑物深基坑支护工程是临时性工程,又是为配合建筑物主体队伍施工,在设计、施工及使用保护方面得不到建设单位及各参建方的足够重视,但深基坑的安全性又具有随机的性质。从基坑开挖到地下工程全部完成,要经历许多突发事件及不利条件的影响。
2.深基坑工程事故的调查与分析
经过对以往一些深基坑工程事故的分析整理,基坑发生事故的原因主要有以下一些。(图见 右)
建设单位为节省造价,或对深基坑支护的重视程度不高,在工程勘察时,没有委托或不让勘察单位进行专项的深基坑支护岩土工程勘察,造成进行基坑支护设计时,一些数据不全,设计人员只能凭经验进行取值。由于经验的不同,造成基坑支护设计方案差异很大。抓好基坑方案审议,由有经验、有资质单位承担设计是取得基坑工程成功的关键。
其次,由于施工管理、监测、相邻建筑物的影响、支护结构安装不当等诸多因素合在一起,为了确保质量,由有资质单位承担基坑工程施工也是不容忽视的重要问题。
再者由于水处理不当(如止水、降水、排水、地表水渗入等等),也是造成基坑支护事故的重要原因。
3.深基坑工程事故的处理及控制预防措施
在查明基坑事故发生的原因后,可按以下处理方法或当地有效经验,对基坑工程事故进行处理和预防。
(1)悬臂式支护结构内倾位移较大。可采取坡顶卸载,桩后适当挖土卸载或帷幕外人工降水,坑内桩前堆筑砂石袋或增设撑、锚结构等方法处理。这是支护结构设计不当,随便取消桩顶连梁、锚杆,施工地面荷载过大等因素引起的。为了降低桩后面荷载,基坑周边应严禁搭建施工临时建筑或库房,不得堆放建筑材料及弃土,不要停放大型施工机具和车辆。不得向基坑周边泼倒生活及生产用水。基坑周地面须进行防水渗入的处理。
(2)有内撑或锚杆支护的桩墙面发生较大的内凸变位。首先要在坡顶或桩墙后卸载,坑内停止挖土作业,适当增加内撑或锚杆,桩前堆筑砂石袋等方法处理。这是撑锚结构数量过少,布置不当所致。
(3)基坑发生整体或局部土体滑塌失稳。首先应在可能条件下降低土中水位和进行坡顶卸载,加强未滑塌区段的监测和保护,严防事故继续扩大。这是忽视基坑整体稳定和信息施工的结果。对欠固结淤泥土、软粘土或易失稳的砂土,应根据事故稳定验算,采用预先加固措(下转第51页)(上接第49页)施,防止土体失稳。
(4)未设止水幕墙或止水墙漏水、流土,坑内降水开挖,造成坑周地面或路面下陷或周围建筑物倾斜、地下管线断裂等。事故发生后,首先应立即停止基坑内土方开挖,迅速用堵漏材料处理止水墙的渗漏,坑外增设若干回灌井。高水位回灌,抢救断裂或渗漏管线,重新修复、设置止水墙。对已倾斜建筑物进行纠倾扶正和加固,防止其继续恶化,同时要加强对坑周地面和建筑物的观测,以便继续采取有针对性处理措施。在水位较高地区基坑开挖时,应进行防水处理,方可开挖,坑外也可设回灌井、观察井,保护相邻建筑物。
(5)施工单位偷工减料,弄虚作假,支护结构质量低劣,引发基坑事故。首先要停止挖土、降水,再根据基坑深度、土质和水位等条件采取补桩、注浆或其他加固手段。预防措施是:严格执行施工监测制度,由有资质单位承担施工任务。
(6)桩间距过大,发生流砂、流土,坑周地面开裂塌陷。应立即停止挖土,采取补桩、桩间土补强,利用桩后土已形成的拱状断面,用水泥砂浆抹面(或挂铁丝网),有条件时可配合桩顶卸载、降水等措施。采取混凝土桩支护结构时,桩间距一般不宜大于2d (桩径),灌注桩径不宜小于500mm,挖孔桩径不宜小于800mm。
(7)设计安全储备不足,桩入土深度不够,发生桩墙内倾或踢脚失稳。首先要停止基坑开挖,在已开挖尚未发生踢脚失稳段,在坑底桩墙前堆砂土袋或土料反压,同时对桩顶适当卸载,再根据失稳原因进行被动区土质加固(采用注浆、旋喷桩等),也可在原挡土桩内侧补打短桩等。
(8)基坑内外水位差较大,止水帷幕未进入不透水层或嵌固深度不足,坑内降水引起土体失稳。处理方法:首先停止坑内开挖、降水,必要时灌水反压或堆料反压。管涌、流砂停止后应通过桩后压浆,补桩,堵漏,被动区土质加固等措施加固处理。预防措施是:基坑开挖前应补做地质勘察,查明不透水层分布情况,应确保止水帷幕进入不透水层1m以上或基坑底5.0米以上。
(9)对已侵入相邻场地或建筑物下影响施工或基础安全的锚杆,应在确保安全条件下,分别情况,采取人工切断,机械抓斗铲除等方法处理。
(10)为防止两相邻基坑施工互影响,应加强现场施工监测和双方协调工作,对因施工振动引起支护结构或工程桩断裂等破损时,首先应停止施工或限制施工振动影响,对破坏的支护桩采取有效处理措施。
(11)因基坑土方超挖引起支护结构损坏。应暂时停止施工,回填土方或在桩前堆载,保护支护结构稳定,再根据实际情况,采取有效措施处理。
(12)在有较高地下水位场地,采用喷锚、土钉墙等护坡加固措施,由于基坑开挖不当使加固土体边坡大量滑塌破坏。首先应停止开挖,有条件时,应进行坑外降水,无条件坑外降水时,应重新设计、施工支护结构(包括止水墙),然后方可进行基坑开挖施工。