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深基坑开挖支护施工中如何预防安全事故

323 2021-02-22 13:04:37


基坑安全是建筑施工的重点内容,深基坑开挖支护过程中,会有来自内部及外部不同的危险冲击。如何在施工中化险为夷,避免事故,必须要在关键方面守好安全防线,那么关键方面都有哪些?


外因-岩土勘察

一些基坑事故是由于勘察不足造成的。由于勘查工作不到位,加上勘察人员对土性判断不准确,使基坑工程勘察资料无法指导实际的工程。勘察偏差还会使土的物理力学指标取值偏高,计算结果的误差可能导致支护方式难以承载外力,引发事故。

不符合规范要求

(1)基坑采取原状土样及相应主要力学试验指标较少,不能完全反映基坑土性的真实情况。
(2)勘察单位未考虑薄壁取土器对基坑设计参数的影响,且在选用推荐土体力学参数未根据当地软土特点进行综合判断。
(3)勘察报告推荐的直剪固结快剪指标,其平均值未按规范要求采用标准值,指标偏高。
(4)勘察报告提供土层的比例系数m值与类似工程经验值差异显著。提供的土体力学参数互相矛盾。

无法验证数据来源真实性

岩土数据勘测时,如果所测数据与类似工程经验值差异显著,则可能是试验原始记录已遗失,无法判断其数据的真实性。



外因-地下水失控

若施工场地四周的市政管线较为丰富,或距离较近,应做好安全防护措施,避免破坏管道。一旦地连墙断裂倒塌,则可能引发淤泥涌入基坑,造成地面塌陷。若地面塌陷造成地下供水管线破裂,则可能使水倒灌进入基坑。
土体渗透破坏包括以下问题:基坑壁流土破坏在饱和含水地层(特别是有砂层、粉砂层或者其他的夹层等透水性较好的地层),由于围护墙的止水效果不好或止水结构失效,致使大量的水夹带砂粒涌入基坑,严重的水土流失会造成地面塌陷。


外因-支护方式选择不当

在支护前应进行实地测量,收集相关信息,了解实际地下结构,以保证设计方案的合理性。为确保支护质量,应合理选择支护方式,主要依据的内容便是实地测量得到的信息。若测量信息不准确,土质情况掌握不到位,则可能会选择不适宜的支护方式。
锚杆支护应用广泛,但该支护方式也有一定的适用范围,同时,如果该方式使用不当,会对直呼效果产生不良影响。
(1)如若锚杆设置长度不足,则会使锚杆与土体间的摩擦力小于土体主动土压力,导致基坑坑壁土体的整体滑移。
 (2)如果锚杆设置位置不得当或锚杆施加的预应力不足,则会导致支护结构抵抗力不足而产生过大变形。
 (3)支撑刚度不够而产生过大弯曲变形,支撑节点强度小于支撑强度使节点先于支撑破坏,支撑设计位置不当而承受附加弯矩等,易使支撑失去作用。


内因-管理问题

施工方案应经过反复论证、研究,多方的共同讨论,选择最合理的施工方案,发现问题及时解决,增强施工方案的合理性和可行性,为保证施工质量奠定基础。
在基坑开挖过程中会遇到许多突发问题,因此在深基坑施工中不确定性很大,因此施工前应对施工现场进行规范化管理,明确责任和职能范围。


内因-技术问题



分层


基坑开挖分层进行,从上到下逐层进行开挖,严禁超挖和掏底开挖,同时开挖过程要与支撑架设同步施工。开挖段的长度必须根据基坑深度和坡度合理确定,不宜过长。当基坑挖至设计标高后,必须马上浇筑垫层混凝土,进一步减小基坑变形值。底板混凝土必须在5~7d内完成,相应结构层施工及时跟上,以建立永久的受力平衡体系,从根本上控制住基坑变形。



降水


基坑开挖前,通过降水提高坑内土体的水平抗力,减少基坑的变形量。施工降水不宜过快,降水过程中应加强周边建筑物、地下管线和地表沉降的监测,同时在坑外地面设回灌井,必要时应采取回灌措施,确保周边建筑物安全。在基坑开挖施工中,发现监控数据接近或超过警戒值时,应立即分析原因,准确地找出施工过程中存在的问题及时调整施工步骤,采取相应的对策,便能有效控制基坑变形,确保基坑安全。



支护


若在深基坑的支护桩是承载建筑外力的重要部分,所以应使用钢筋混凝土对其进行保护,灌注后再进行挖掘,保证支护桩的施工;在进行土方开挖时,应注意周围的管线问题,避免在施工过程中损坏。


提高勘测质量

(1)勘测数据须由专业人员获取、分析。勘测布点要均匀,对资料的分析须详细。
(2)设计人员须有深基坑设计经验,对缺少数据或数据模糊的资料,应及时与相关人员沟通,不得套用、乱估参数,折减土侧压力导致支护结构配筋过少等。设计方案还应由资深专家进行评审,择取最佳方案。


采用合理的开挖技术

基础底板后浇带的分布情况对深基坑的具体施工将产生较大程度的影响,其中,建筑施工中的每层土都需严格的遵循规定次序开展相关施工作业,同时由南向北依次进行,在深基坑北部进行收尾处理。基坑层当中可能会有橡皮土的出现,若恰逢雨天或水位高的地区,此现象则比较明显,施工人员则需要在基底将表面铲除后回填铺设一层厚厚的碎石,基坑开挖的过程当中若有流沙河的形成,那么则需使用一些重石,进行流沙的固定,这样便能够促使动水压力大大降低,实现基坑的开挖。其中土体位置上可以采取一些方式使得水流压力向下,令土体确保一定的平衡稳定形态,实现施工的顺利作业,工程开工前期一定要保证雨季施工作业的安全有序,做好边坡塌方的科学预防措施,真正的确保基坑施工在安全的环境下顺利完工。


做好监测



基坑监测


(1)监测点的布置应满足监控要求,从基坑边缘以外1~2倍开挖深度范围内需要保护物体均应作为监控对象。
(2)位移观测基准点数量不少于两点,且应设在影响范围以外。
(3)深基坑工程应进行水平和垂直位移监测,并符合下列要求。布点要求:开挖深度不超过7m的三级基坑,监测点间距不大于20m;开挖深度超过7m的一、二级基坑,监测点间距不大于10m;每一典型坡段不少于3个监测点。水平位移监测包括:位移量、位移速率和方向。
(4)监测项目在基坑开挖前应测得初始值,且不应少于两次。
(5)各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时,应加密观测次数。当有事故征兆时,应连续监测。
(6)深基坑工程进行水平和垂直位移监测应在施工前进行一次,施工期每天监测不少于一次;监测过程中发现监测对象变形发展较快则应增加监测次数。
(7)基坑开挖监测过程中,应根据设计要求提交监测日报、阶段性监测报告。工程结束时应提交完整的监测总结报告。



围护结构监测


针对维护结构进行检测的过程当中需保证整个维护结构完整无缺及实际的强度,若是将灌注桩当做支挡结构,针对桩基缩颈、夹泥、断裂等缺陷程度及缺损的位置进行检测,若将旋喷桩、水泥搅拌桩当作支挡结构,针对桩基实际强度、均匀程度上采用的轻便触探法实施检测,同时需做好对维护结构顶部水平位移的实际检测,深基坑开挖过程当中,平均2~3d进行监测一次,同时监测的过程当中需要按照具体的状况来对监测频率进行调整,维护结构顶部水平方向的位移可促使维护结构在有变形问题之后明显的体现出来,是深基坑监测作业中的主要内容。



来源:中车北京重工

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