巖土工程師輔導(dǎo)：基坑塌方的危害與防治

　　建筑工程開工后的首要任務(wù)是進(jìn)行地基基礎(chǔ)施工。地基基礎(chǔ)施工作法有正作法與逆作法兩種。由于正作法具有直觀、可靠、方便和價(jià)廉的特點(diǎn)而仍被廣泛采用，正作法必須先挖基坑，由于種種原因，基坑塌方時(shí)有出現(xiàn)，造成許多不必要的損失和事故。現(xiàn)就正作法基坑塌方的危害與防治介紹如下。

　　一、基坑塌方的危害

　　1. 增加挖方量

　　基坑塌方多表現(xiàn)為坑壁失穩(wěn)，造成坑壁土體沿某一滑動面的土坡坍塌，其塌方范圍有時(shí)波及很大，特別是土的內(nèi)摩擦角很小的土層和擾動軟土，塌方量往往超過預(yù)計(jì)放坡的邊界，會大大增加基坑開挖的土方量。

　　2. 危及施工安全

　　基坑塌方一般是在土體滑動力矩超過土體的抗滑力矩和支護(hù)措施而使土體平衡被打破的瞬間發(fā)生的，因此，它具有突發(fā)性。突然的塌方會使正在施工的人員和機(jī)械設(shè)備猝不及防而造成掩埋性破壞，不僅使掩埋中的人員壓傷、窒息與機(jī)械損傷，而且由于坑壁的塌方而造成坑頂下陷，上部機(jī)械設(shè)備傾倒或損壞，嚴(yán)重危及施工安全。

　　3. 地基土受到擾動

　　由于基坑的塌方，從而破壞原有土層的平衡，土體沿滑動面涌動使坑頂下陷，坑底回彈隆起，導(dǎo)致持力層土層的失穩(wěn)和破壞，降低持力層的承載能力。

　　4. 危及周邊建(構(gòu))筑物的安全和穩(wěn)定

　　由于坑壁塌方造成基坑周圍土體位移、沉陷，而使基坑鄰近的建(構(gòu))筑物地基與基礎(chǔ)脫空、失穩(wěn)而導(dǎo)致上部設(shè)施和建筑物開裂、傾斜和不均勻下沉;導(dǎo)致鄰近公路路面開裂、局部塌陷，從而影響行車安全;導(dǎo)致鄰近管道與基礎(chǔ)脫空、管溝斷裂。

　　5. 延長工期，造成經(jīng)濟(jì)損失

　　形成基坑塌方多為僥幸、輕視和趕進(jìn)度所致，而一旦形成塌方事故，特別是造成人身傷亡和鄰近建筑物傾斜、塌陷時(shí)，處理就曠費(fèi)時(shí)日，非常麻煩，不僅造成巨大損失，而且拖延工期，甚至給已有建筑物的安全留下隱患。

　　二、基坑塌方的防治

　　1. 施工前預(yù)控

　　(1)熟悉該工程的《巖土工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，根據(jù)挖方深度范圍內(nèi)不同土層的物理性能和地下水位情況，采取支護(hù)與降水措施。

　　(2)調(diào)查分析基坑周邊環(huán)境，特別是周邊建(構(gòu))筑物上部結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)狀態(tài)圖，具體測量其與基坑邊線尺寸和相對高差。如果基坑深于原有建筑物基礎(chǔ)時(shí)，還要考慮原有建筑物基礎(chǔ)的壓力擴(kuò)散影響，采取保護(hù)原有建筑物的措施。

　　(3)調(diào)查基坑周邊的地下設(shè)施、地下管線，特別是城市排水管網(wǎng)和直埋電纜、光纜，不僅要查清位置、數(shù)量和結(jié)構(gòu)情況，而且要與有關(guān)部門協(xié)商制訂保護(hù)措施。

　　(4)委托具有相應(yīng)資質(zhì)的勘察單位對建筑場地進(jìn)行基坑探查與處理，對探查結(jié)果進(jìn)行復(fù)核與分析，對古井、墓穴進(jìn)行處理。屬于古墓要報(bào)告當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門，處理與基坑開挖應(yīng)相協(xié)調(diào)。

　　(5)認(rèn)真熟悉和消化施工圖，核對基礎(chǔ)及地基相關(guān)尺寸，核對基坑邊線與周邊環(huán)境的關(guān)系和尺寸，認(rèn)真分析相互影響，既要保證設(shè)計(jì)意圖，又要保證鄰近建筑物與設(shè)施的安全。

　　(6)了解基坑周邊環(huán)境對施工條件的限制，特別是施工噪聲、振動和交通的限制，使施工方案落于實(shí)處。

　　(7)了解基坑施工所需資源條件和施工條件，例如當(dāng)?shù)貧庀筚Y料和施工期的天氣預(yù)報(bào);當(dāng)?shù)亟ú氖袌龉?yīng)情況;當(dāng)?shù)赝练綑C(jī)械、排水機(jī)械的擁有情況;當(dāng)?shù)嘏潘到y(tǒng)準(zhǔn)入情況等。

　　(8)如為深基坑，還要看有無深基坑專用設(shè)計(jì)，否則要提請建設(shè)單位委托具有深基坑設(shè)計(jì)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行專項(xiàng)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，并按設(shè)計(jì)編制施工方案。

　　(9)在上述資料的基礎(chǔ)上編制基礎(chǔ)工程施工組織設(shè)計(jì)或基坑開挖方案，并完成向監(jiān)理單位的報(bào)審工作，以獲得進(jìn)度與經(jīng)費(fèi)的認(rèn)可。

　　2. 施工中控制

　　(1)定位放線包括工程本身的邊線、軸線、標(biāo)高和有關(guān)堆場的測定，還包括對周邊環(huán)境的測設(shè)。例如毗鄰建筑物的沉降觀測點(diǎn)，毗鄰設(shè)施的標(biāo)志，需要大量排水時(shí)還要測設(shè)排水系統(tǒng)設(shè)施等。

　　(2)必須按批準(zhǔn)的開挖順序和分層高度進(jìn)行開挖，放坡也應(yīng)按不同土質(zhì)放出不同的坡度，必要時(shí)要進(jìn)行邊坡防護(hù)。

　　(3)軟土地區(qū)或地下水位較高的地區(qū)，要遵循方案及時(shí)做好地面排水和地下降水工作。地下降水要注意鄰近建筑物及設(shè)施的沉降，必要時(shí)要及時(shí)做好截水帷幕和降水回灌的工作。

　　(4)在粘性土層中施工時(shí)，必須按方案及時(shí)支頂防護(hù)，嚴(yán)禁掏挖。相鄰基坑同時(shí)施工應(yīng)先深后淺，不可心存僥幸，盲目亂來。

　　(5)膨脹土地區(qū)基坑開挖要避免雨期施工和防止基坑底部遭受雨水浸泡和日光曝曬。

　　(6)基坑挖土施工不得在坑頂任意堆土，停車、挖溝或架設(shè)有振動作用的機(jī)械。

　　(7)坑頂應(yīng)設(shè)截水設(shè)施，防止地表水流入基坑沖刷坡面。坡面如過大，宜分段并在坡腳增設(shè)排水溝和集水井，及時(shí)抽排地面降水，減少水土流失。

　　(8)基坑設(shè)計(jì)有護(hù)坡樁時(shí)，要保證護(hù)坡樁樁身質(zhì)量及樁距、樁長、樁徑，預(yù)制樁打入要保證沉樁深度，兩排樁以上時(shí)要保證樁排距和相對關(guān)系，需要拉錨時(shí)要保證錨碇穩(wěn)固，錨索強(qiáng)度、接頭可靠，板樁要接縫正確、嚴(yán)密。

　　(9)基坑挖土接近基底標(biāo)高時(shí)，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視和有效控制，防止超挖。如采用機(jī)械挖土或在冬期、雨期施工，宜預(yù)留20cm厚度不挖，在通知有關(guān)驗(yàn)槽人員臨場前由人工挖除，同時(shí)進(jìn)行修邊，挖排水溝、集水井，組織基礎(chǔ)施工期基坑排水。

　　(10)深基坑施工時(shí)，宜采用動態(tài)設(shè)計(jì)信息化施工，嚴(yán)密控制基坑變形和基底隆起，嚴(yán)密監(jiān)視坑外土體移動，保證邊坡穩(wěn)定，保證基坑周圍建(構(gòu))筑物、地下設(shè)施、地下管線和道路的安全，保證不準(zhǔn)中斷和停歇的道路及管線的安全運(yùn)行。

　　(11)基坑開挖至回填前的暴露期，坑壁土遭風(fēng)雨、日曬等風(fēng)化作用易被剝蝕，受坑頂動荷載影響和降水的影響易產(chǎn)生位移和變形，基底受周邊土側(cè)壓力作用和動力水的影響，也會發(fā)生隆起或變形，必須嚴(yán)密監(jiān)視。特別是冬期開挖、春夏回填等施工工期較長的基坑，更需注意。

　　3. 密切注意塌方先兆，及時(shí)采取措施

　　(1)基坑開挖中如發(fā)現(xiàn)坑壁塌方先兆，應(yīng)立即中止開挖，并報(bào)告有關(guān)人員臨場處置，絕不可心存僥幸，繼續(xù)施工。因?yàn)橛锌赡艿刭|(zhì)報(bào)告不細(xì)或土層變化預(yù)測失準(zhǔn)，措施不當(dāng)，數(shù)據(jù)有誤，需要變更方案，防止意外事故。

　　(2)基坑開挖中如發(fā)現(xiàn)鄰近建筑物地基基礎(chǔ)裸露，應(yīng)立即停止開挖，對暴露的基礎(chǔ)要及時(shí)進(jìn)行防護(hù)和標(biāo)志。如易受水浸影響時(shí)還應(yīng)封閉防護(hù)。

　　(3)基坑開挖中如發(fā)現(xiàn)坑壁有意外填土?xí)r要進(jìn)行調(diào)查分析，并采取適當(dāng)措施，加強(qiáng)監(jiān)測，絕不可視同原狀土一樣放坡開挖。

　　(4)基坑開挖如發(fā)現(xiàn)有管涌時(shí)，要立即報(bào)告有關(guān)人員，進(jìn)行大面積的調(diào)查、監(jiān)測與分析，在沒有查出管涌原因和采取制止措施前，應(yīng)立即停挖，必要時(shí)立即快速回填，避免出現(xiàn)大事故。

　　(5)基坑開挖中如發(fā)生護(hù)坡樁頂位移、樁身傾斜，應(yīng)立即停止挖土，并采取錨拉或支護(hù)等措施。如樁身已經(jīng)折斷，應(yīng)設(shè)法拔出或加樁防護(hù)。只有在護(hù)坡樁中止變形后才能繼續(xù)施工。

　　(6)基坑開挖中如發(fā)現(xiàn)無名水涌入基坑，應(yīng)立即查明原因，采取堵水措施，有效后方可繼續(xù)施工。

　　(7)基坑開挖中如發(fā)生局部塌方或方位性塌方時(shí)，要迅速查明原因，在無有效制止措施前應(yīng)立即就地迅速回填土，中止塌方。

　　(8)基坑開挖時(shí)如發(fā)現(xiàn)周邊預(yù)設(shè)監(jiān)測點(diǎn)變形、位移時(shí)，應(yīng)立即查明原因，采取措施。對已發(fā)生的基礎(chǔ)脫空要立即組織夯填嚴(yán)實(shí)，中止變形、位移后再繼續(xù)挖土。

　　(9)基坑開挖中如發(fā)現(xiàn)支護(hù)系統(tǒng)質(zhì)量有嚴(yán)重缺陷或有滲水、涌砂從護(hù)壁、邊坡中出現(xiàn)時(shí)，要立即查明原因采取措施，及時(shí)修補(bǔ)或堵截;上述現(xiàn)象制止后方可繼續(xù)挖土。

　　(10)進(jìn)行混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)注意留取同條件養(yǎng)護(hù)試件，以便在強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)及時(shí)連續(xù)施工，但一定要保證混凝上的養(yǎng)護(hù)齡期，保證擋墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度，保證錨桿的長度，保證錨拉的可靠，分層支護(hù)要注意及時(shí)性、整體性;模板拆除要盡量減小振動，要遵循按層次和順序施工。

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