软土地区基坑坍塌的原因分析与对策

2015-10-21 18:50叶广朱仁贵
建筑工程技术与设计 2015年20期
关键词:软土土体边坡

叶广 朱仁贵

基础施工是建筑施工的重要组成部分,根据近几年的事故统计,在软土地区基坑施工中造成的坍塌事故比例占坍塌总数达60﹪以上,说明基坑的安全性对保证建设基础施工的安全至关重要。目前各地区的房屋建筑基础施工时,普遍采用基坑围护结构体系,特别是软土地区,淤泥层厚,含水率高,基坑坍塌的事故时有发生,造成了一定的经济损失。针对常见的基坑坍塌的原因,提出了相应的建议和对策,以积累软土深基坑施工经验,从而保障工程的安全性和工程的连续性施工。

1、基坑坍塌分類:

1.1、基坑边坡土体承载力不足;基坑底土因卸载而隆起,造成基坑或边坡土体滑动;地表及地下水渗流作用,造成的涌砂、涌泥、涌水等而导致边坡失稳。

1.2、支护结构的强度、刚度或者稳定性不足,引起支护结构破坏,导致边 坡失稳。

2、基坑坍塌的原因:

导致基坑坍塌的原因可归结为技术和管理两个层面

2.1、技术和管理层面原因:

2.1.1、地质勘察报告不满足支护设计要求: 地质勘察报告往往忽视基坑边坡支护设计所需的土体物理力学性能指标,不注重对周边土体的勘察、分析,这使得支护结构设计与实际支护需求不符。

2.1.2、无基坑支护结构设计:基坑支护设计是基坑开挖安全的基本保证,无有设计资质的单位进行支护专项设计。

2.1.3、支护结构设计存在缺陷:由于基坑现场的地质条件错综复杂,设计人员未根据现场实际情况进行支护结构设计。支护结构设计存在的缺陷,势必形成安全隐患,有的坍塌事故就是支护结构设计不合理所致。

2.1.4、放坡不当: 基坑开挖前未根据地质和基坑周边环境情况,确定基坑边坡高宽比,计算边坡的稳定性。

2.1.5、排、降、截、止水方法不当,未采取合理、有效地控制水源。

2.1.6、无专项方案或未通过论证,擅自施工造成现场违章指挥,违章作业。

2.1.7、基坑开挖不合理,未按基坑开挖方案要求作业,如挖土进度过快,开挖分层过大,超深开挖;护坡桩成桩后即开挖土方;基坑挖到设计标高后未及时封底,暴露时间过长等。

2.1.8 、忽视周边环境、建筑物等对基坑的影响:开挖前未了解基坑周边环境、建筑物、地表水排泄、地下管线分布、道路、车辆﹑行人等情况。

⑴.忽视导致土体应力增加的因素基坑边上的堆土和机具以及动荷载,雨水﹑施工用水渗透等因素,使土体自重和土体剪应力增加。

⑵.无视与基坑周边相邻的建筑物

⑶.未对基坑开挖过程中巡视监测基坑边坡土体的水平和垂直位移、水渗透影响、支护结构应力和变形等。

2.1.9、施工质量达不到设计要求:护坡桩缩颈、断桩,锚杆或土钉达不到设计长度,倾角与原设计符,灌浆质量差等,使支护结构承载力和对土体的支护达不到设计要求,形成事故隐患。

2.1.10、一些施工单位在基坑施工中,不重视施工管理控制,有的管理和技术人员缺乏专业常识,随意更改设计,凭经验施工,。

3、预防措施:

3.1、严格贯彻、执行《建筑法》、《建设工程安全生产管理条例》及相关技术规范、规程的规定,从勘察、设计、施工过程中全面降低安全事故发生的几率。

3.2、当地质、周围环境和水文条件较差,设计时不宜选择波率法,应对基坑支护形式合理选择,确保基坑施工安全。

3.3、基坑支护结构设计和基坑开挖施工专项方案,除正常的审批外,应经专家论证通过后,方可作为施工依据。

3.4、要重视基坑监测,消除安全隐患。 在基坑围护结构设计时应提出监测要求,由有资质的监测单位编制监测方案,经设计、监理认可后实施。监测方案应包括监测目的、监测项目、测试方法、测点布置、监测周期、监测项目报警值、信息反馈制度和现场原始状态资料记录等内容。监测项目的内容有:基坑顶部水下位移和垂直位移、基坑顶部建(构)筑物变形等。监测项目的选择应考虑基坑的安全等级、支护结构变形控制要求、地质和支护结构的特点。监测方案可根据设计要求、护壁稳定性、周边环境和施工进程等因素确定。监测单位应定期向施工单位和监理单位通报监测情况,当监测值超过报警值时应立即通知设计、施工和监理单位,分析原因,采取措施,防止事故的发生

3.5、必须要重视和改善安全和技术交底工作,落实逐级、逐项安全和技术交底制度。交底时应在施工组织设计和专项施工方案的基础上作技术细化,强调安全注意事项;用通俗的语言, 使作业人员理解、掌握,并按照安全和技术要求作业。

3.6、 对采用土钉墙支护的基坑,土方开挖深度应严格控制,不得在上一段土钉墙护壁未施工完毕前开挖下一段土方。软土基坑必须采取大基坑小开挖、分层均衡开挖,层高不宜超过1m。对采用自然放坡的基坑,坑壁坡度是监控的重点,当出现基坑实际深度大于设计深度时,应及时调整坑顶开挖线,保证坑壁坡率满足要求。

3.7、加强施工监管。基坑开挖过程中,必须有技术人员现场指挥和监理方的监管,加强对围护体、工程桩、塔吊基础等的保护。施工和监理方要把监督重点放在事故多发的环节,尤其是基坑支护结构施工﹑基坑放坡﹑排水 降水﹑土体开挖和材料堆放等方面。

3.8、土方开挖期间,基坑四周坑顶的临时堆载严禁超过围护设计规定的限载值,在布置施工材料堆放及加工场地时,应尽量布置在距坑顶10m以外。

3.9、土方分区块分层施工至坑底,经清理完成后,地下室底板的砖胎模和垫层应及时跟上,土体不能暴露24 h。

3.10、防范次生事故造成的伤害。事故发生后,因次生事故、抢险措施或防护不当,造成更多伤亡的现象也较为突出,这暴露出施工现场管理和技术人员对事故的发展和危害,缺乏科学的判断;现场事故救援水平低及救援装备欠缺。基坑施工前,应作次生事故分析预测,

3.11、施工现场应按应急预案,配备经培训合格的急救人员和急救器材。

3.12、建立健全施工企业内部支护结构施工质量检验制度,是保证支护结构施工质量的重要手段。质量检验的对象包括支护结构所用材料和支护结构本身。对支护结构及原材料半成品应遵照有关施工验收标准进行检验和验收。

4、结束语

4.1、对地质条件较差的淤泥质土层地区,特别是含水率大于60﹪时,基坑围护设计与施工方案应慎重,凡是深基坑工程其设计和施工方案必须经过专家论证,论证后的方案,不得随意改变,若要变更,必须重新组织论证。

4.2、地质条件较差的淤泥质土层地区,应采用排桩加支撑的形式支护,对特殊部位应采取加固措施。

4.3、深基坑均应采取信息化施工方案,随时掌握施工动态,当基坑变形较大时,超过设计控制值,应及时采取相应的技术措施,包括及时撤离人员,并及时反压和各种加固补救措施,及早采取措施能有效地防止事故扩大,降低处理成本,更能充分体现信息化施工的优越性。反之,如盲目施工,将给基坑和工程桩的严重破坏,易造成人员伤亡和处理成本的提高。

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