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基坑坍塌应急方案

基坑坍塌应急方案

基坑坍塌应急方案范文第1篇

关键词: 商住楼;深基坑;支护方案

中图分类号:TU94+2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)05-0127-02

0 引言

随着中国经济及城市建设的发展,有限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的工作和生活的需要,于是人们开始向高空和地下寻求发展空间。近20年,尤其是近10年来,基坑工程数量急剧增加,技术上也有了长足的进步。进入21世纪后出现了更多的超高层建筑和大型的地下工程,特别是北京、上海、广州的地铁工程的全面展开带来了超深基坑工程的发展。而现在各类地下工程诸如越江隧道、地下商场、地下民防等已随处可见。这些工程的共同特点是都要进行大规模地下开挖,必然导致大量的基坑工程产生。为了保证建筑物的稳定性,建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。建筑高度越高,其埋置深度也就越深,对基坑工程的要求越来越高,随之出现的问题也越来越多,这给建筑施工,特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。

1 事故分析

1.1 事故经过 大厦位于新郑市新建路和中华路之间,深基坑采用地下连续墙围护,开挖面积约5000m2。2004年9月1日,在开挖到基地深度13米,第三道支撑未及支护时,突然在新建路一侧发生坍落,塌方地段长22米、宽10米、深5米。停放在该地的一辆装有5吨柴油的油罐车也被滑入塌方底部5米深处,致使地下通往人民广场的一条20万伏电缆线受到威胁。由于塌方,埋设在地下的煤气管被塌方建筑物挤压断裂,工地泄露的煤气最高浓度在200PPm以上,直接危害工地人员和周围居民的生命安全,造成的损失达上亿元。

由于基坑坍塌,使得地下所埋设各种管线遭受严重损坏,煤气外溢,大面积停气停水停电,交通中断,造成了重大经济损失和不良社会影响。这起事故引起了市政府和工程界的高度重视,使得正在编写的地方《基坑工程设计规程》,对基坑工程的设计和施工提出了更严格的要求。

1.2 事故原因分析 ①工程勘察。勘察资料不详、不准、疏漏、失误:勘察结果不完备、不准确、不正确。②工程设计。工程设计一般涉及到掘支方案、降水方案、应急方案的选择和确定,在对支护参数进行设计时,需进行稳定性计算分析及与之紧密相关的边壁破坏模式的选定,任何一个环节不慎,均可能造成边壁变形失稳。③工程施工。施工质量、施工工艺、材料质量、施工机械化程度、施工速度和时机、管理水平均可能成为工程事故的直接原因或间接原因。此外,信息化施工,还需要施工单位具有较高水平的检测和评估能力,而这往往不够重视。④工程监理。监测现场担负着监督处理施工是否按图施工的重任,是确保工程质量安全的重要环节。工程经验表明:监理工作做好了,做到位了,是可以避免某些事故的。⑤工程建设方或大发包方。某些事故是由于工程建设方或大发包方盲目压价。层层分包、不恰当地参与选择或强行拍板某种支护方案或降水措施、或长期拖欠工程款,以致贻误支护时机、工程质量得不到保证等所引起的。⑥规范。随着科学技术的飞速发展,有些规范的某些规定显得不尽科学、合理、适用,以至于成为事故的原因之一。

通过对河南省超过200项的事故进行分析,发现发生基坑坍塌事故的原因主要有以下几种,见表1。

由表1可见:工程事故的主要原因是施工、设计问题,分别占事故总数的46.9%和39.9%,建设方或大发包方的原因值得重视,其他原因也不容忽视。

2 防治措施

2.1 防止坍塌的基本安全要求

2.1.1 必须认真贯彻建设部“重申防止坍塌的若干规定”和“关于防止坍塌的紧急通知”精神,在项目施工中必须针对工程特点编制施工组织设计,编制质量、措施,经甲乙方及监理单位审批后实施。

2.1.2 工程土方施工,必须单独编制专项的施工方案,编制措施,防止土方坍塌,尤其是制定防止毗邻建筑物坍塌的措施。①按土质放坡或护坡。施工中,要按土质的类别,较浅的基坑,要采取放坡的措施,对较深的基坑,要考虑采取护壁桩、锚杆等技术措施,必须有专业公司进行防护施工。②降水处理。对工程标高低于地下水以下,首先要降低地下水位,对毗邻建筑物必须采取有效的安全防护措施,并进行认真观测。③基坑边堆土要有安全距离,严禁在坑边堆放建筑材料,防止动荷载对土体的震动造成原土层内部颗粒结构发生变化。④土方挖掘过程中,要加强监控。⑤杜绝“三违”现象。

2.1.3 模板作业时,对模板支撑宜采用钢支撑材料作支撑立柱,不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢支撑材料和竹材作立柱。支撑立柱基础应牢固,并按设计计算严格控制模板支撑系统的沉降量。支撑立柱基础为泥土地面时,应采取排水措施,对地面平整、夯实,并加设满足支撑承载力要求的垫板后,方可用以支撑立柱。斜支撑和立柱应牢固拉接,形成整体。

2.1.4 严格控制施工荷载,尤其是楼板上集中荷载不要超过设计要求。

2.2 发生坍塌的应急措施:①当施工现场的监控人员发现土方或建筑物有裂纹或发出异常声音时,应立即报告给领导小组组长,并立即下令停止作业,并组织施工人员快速撤离到安全地点。②当土方或建筑物发生坍塌后,造成人员被埋、被压的情况下,领导小组全员上岗,除应立即逐级报告给主管部门之外,应保护好现场,在确认不会再次发生同类的前提下,立即组织人员进行抢救受伤人员。③当少部分土方坍塌时,现场抢救组专业救护人员要用铁锹进行撮土挖掘,并注意不要伤及被埋人员;当建筑物整体倒塌时,由市领导小组统一领导和指挥,各有关部门协调作战,保证抢险工作有条不紊的进行。要采用吊车、挖掘机进行抢救,现场要有指挥并监护,防止机械伤及被埋或被压人员。④被抢救出来的伤员,要由现场医疗室医生或急救组急救中心救护人员进行抢救,用担架把伤员抬到救护车上,对伤势严重的人员要立即进行吸氧和输液,到医院后组织医务人员全力救治伤员。⑤当核实所有人员获救后,将受伤人员的位置进行拍照或录像,禁止无关人员进入现场,等待调查组进行调查处理。⑥对在土方坍塌和建筑物坍塌死亡的人员,由企业及善后处理组负责对死亡人员的家属进行安抚,伤残人员安置和财产理赔等善后处理工作。

3 结论

深基础基坑支护工程施工技术措施科学、合理与否,直接影响到工程本身的质量与进度,并对工程经济效益提高与人身安全的保证起到关键性作用。深基坑支护工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学,它还有待于理论上的完善,如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型,还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。

参考文献:

[1]JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S].

基坑坍塌应急方案范文第2篇

在明挖基坑工程施工中,坍塌事故对施工安全的危害程度最为严重,如何防止坍塌事故对工程施工造成人员及财产等损失,也成为目前安全防范工作的重中之重。

一、明挖基坑的安全控制特点分析

(一)基坑工程安全风险

1、明挖基坑多系临时工程,但其造价高,开挖土石数量大;且基坑工程具有明显的地域性,不同地质条件对其设计和施工方法有很大的不同。

2、基坑工程应根据现场实际工程地质、水文地质、场地和周边环境情况及施工条件进行设计和组织施工。

3、基坑工程安全风险主要是基坑坍塌和淹没,导致安全质量事故发生。

(二)基坑开挖安全技术措施

1、基坑边坡和支护结构的确定方法

根据土的分类和力学指标、开挖深度等确定边坡坡度,或根据土质、地下水情况及开挖深度等确定支护结构方法。基坑工程施工,首先要保证基坑的稳定。放坡开挖时,基坑的坡度要满足抗滑稳定要求;采用支护开挖时,支护结构类型的选择,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全,又要能控制支护结构及周围土体的变形,以保证基坑周围建筑物和地下设施的安全。

2、尽量减少基坑坡顶荷载

基坑边缘堆置土方、建筑材料或沿基坑边缘移动运输工具或施工机械时,如果是放坡开挖时会增加滑动力矩;如果是支护开挖时,会增加作用于支护结构上的荷载。一般都要求堆载机机械等离开基坑边缘有一个安全距离,并且对堆载的级别有所限制。

3、做好jiangshui2措施,确保基坑开挖期间的稳定

地下水是引起基坑事故的主要因素之一。实践表明,多数发生的基坑事故都与地下水有关。地下水对基坑的危害与土质密切相关,当基坑处于砂土或粉土时,在地下水作用下,更容易造成基坑坡面渗水、土粒流失、流砂,进而引起基坑坍塌事故。

当场内有地下水时,应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础形式等因素,确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泄或地下水管渗漏时,应对基坑采取保护措施。地下水的控制方法主要有降水、截水和回灌等几种形式。这几种可以单独使用,也可以组合使用。降水会引起基坑周围土体沉降,当基坑邻近有建筑物时,宜采用截水或回灌方法。

4、控制好边坡

无支撑放坡开挖的基坑要控制好边坡坡度,有支撑基坑开挖时要控制好纵向放坡坡度。基坑采用无支撑放坡开挖时,应随挖随修整边坡,并不得挖反坡。有支撑基坑在开挖过程的临时放坡也应重视,防止在开挖过程中边坡失稳或滑坡酿成事故。

5、严格按设计要求开挖和支护

基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求确定开挖方案。开挖范围及开挖、支护顺序应与支护结构设计相一致。挖土要严格按照施工组织设计规定进行。软土基坑必须分层均衡开挖。支护与挖土要密切配合,严禁超挖。发生异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和采取措施,正常后方能继续挖土。基坑开挖过程中,必须采取措施防止碰撞支撑、围护桩或扰动基底原状土。

软土地区基坑开挖还受到时间效应和空间效应的作用。因此,在制定开挖方案时,要尽量缩短基坑开挖卸荷的尺寸及无支护暴露时间,减少开挖过程中的土体扰动范围,采用分层、分块的开挖方式,且使开挖空间尺寸和开挖支护时限能最大限度地限制围护结构的变形和坑周土体的位移与沉降。

6、及时分析监测数据,做到信息化施工

基坑失稳破坏一般都有前兆,具体表现为监测数据的急剧变化或突然发展。因此,进行系统的监测,并对监测数据进行及时分析,发现工程隐患后及时修改施工方案,做到信息化施工,对保证基坑安全有重要意义。

二、应急预案与保证措施

(一)应急预案

1、制定具有可操作性的基坑坍塌、掩埋事故的应急预案可以防患于未然,可以最大限度地减小事故发生的概率,防止事态的恶化,减轻事故的后果。

2、建立应急组织体系,配备足够的袋装水泥、土袋草包、临时支护材料、堵漏材料和设备、抽水设备等抢险物资和设备,并准备一支有丰富经验的应急抢险队伍,保证在紧急状态时可以快速调动人员、物资和设备,并根据现场实际情况进行应急演练。

3、进行信息化施工,及早撤离现场。

(二)抢险支护与堵漏

1、围护结构渗漏是基坑施工中常见的多发事故。在富水的砂土地层中进行基坑开挖时,如果围护结构或止水帷幕存在缺陷时,渗漏就会发生。如果渗漏水主要为清水,一般及时封堵不会造成太大的环境问题;而如果渗漏造成大量水土流失则会造成围护结构背后土体过大沉降,严重的会导致围护结构背后土体失去抗力造成基坑倾覆。

2、围护结构缺陷造成的渗漏一般采用下面方法处理:在缺陷处插入引流管引流,然后采用双快水泥封堵缺陷处,等封堵水泥形成一定强度后再关闭导流管。如果渗漏较为严重时直接封堵困难时,则应首先在坑内回填土封堵水流,然后在坑外打孔灌注聚氨酯或双液浆等封堵渗漏处,封堵后再继续向下开挖基坑。

3、基坑支护结构出现变形过大或较为危险的“踢脚” 变形时,可以采用坡顶卸载,适当增加内支撑或锚杆,被动土压区堆载或注浆加固等处理措施。

基坑坍塌应急方案范文第3篇

关键词:基坑工程;专项施工方案;监管;注意事项

中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:

1、引言

近年来,随着地下空间大力发展,深大基坑不断涌现。目前,常见基坑支护方式有地下连续墙、钻孔灌注桩、钢板桩、SMW工法桩、水泥搅拌桩挡土墙、锚杆、土钉墙等;支撑有对撑和斜撑;基坑降水有深井和轻型井点;止水有水泥搅拌桩、止水帷幕等。基坑支护、降水和止水方式与基坑土方开挖有着密切联系,总体上基坑的支护、降水和止水在土方开挖前实施,但有时支撑、锚杆和土钉等随着土方的分层开挖交叉进行。基坑围护、基坑降水和土方开挖施工过程把关不严,将会引起地基土的沉降和位移,严重时将发生基坑坍塌,不仅影响工程安全还会带来周边环境的破坏。因此,基坑工程专项施工方案编制与监管事关工程的顺利进展和人生安全,是目前工程界十分关注的问题。

2、基坑工程专项施工方案编制应注意的事项

2.1 对编制依据的深入研究

基坑工程专项施工方案与支模架、脚手架等专项施工方案相比,密切相关的影响因素很多,因此在方案编制时对编制依据的内容和要求进行深入研究和掌握十分重要。

(1)基坑围护设计

基坑围护设计既明确了围护施工的内容和方法,同时也规定了土方开挖的方法和流程。包括基坑围护施工与基坑土方开挖交叉作业的工序衔接,土方开挖和围护施工对围护结构受力体系的影响(如许多工况的变化,如支撑的安装、拆除都会引起竖向支护体受力体系的变化),土方开挖过程的相关要求和需要注意的事项等等(如哪些部位开挖,哪些部位先留土后开挖)。因此,对基坑围护设计的充分理解是编制好基坑工程专项施工方案的先决条件。

(2)主体结构施工图设计

地下室底板和外墙的形式、电梯井的位置与深度,主裙楼的关系(后浇带的设置)等对基坑土方开挖都有一定的关系,因此编制基坑专项施工方案前应熟悉施工图设计。

(3)地质勘察报告与气候条件

地基土的工程特性:抗剪强度、渗透系数及其竖向个图层的分布与变化,地下水的深度和水源情况,这些与基坑围护结构、降水设施、止水方法密切相关,因此在编制基坑工程方案时以及土方开挖过程对地质勘察报告和实际情况的掌握都必须十分重视。

(4)相关施工规范

土方开挖与基坑支护的施工,离不开对相关施工规范的理解。如土钉和锚杆的施工,在按规范施工确保工程质量的前提下,还必须考虑的强度形成时间的要求,否则过早的土方开挖则会引起基坑边坡的过大位移,甚至坍塌。

(5)场内管线分布

土方开挖专项施工方案编制前,应详细了解和现场查看场内有关管线的分布情况,这是因为土方开挖将会造成这些管线的变形甚至破裂、中断等,从而产生重大经济损失和工期延误;两一方面,自来水管、污水管等的破裂将引起地基土含水量的急剧上升、土体抗剪能力下降,引发基坑快速坍塌。

(6)周边环境

对工程范围以外周边环境的了解对编制专项施工方案也是十分重要的。如基坑周边是否存在民房、地铁、道路、管线、围墙、河流或池塘等。对于地铁工程应特别注意,它对基坑土方开挖引起的周边地基土位移或沉降的要求特别高。周边河流或池塘对基坑地基土的补水作用十分明显,尽管这种情况一般都采取了止水措施,但往往会在连续暴雨时发生基坑坍塌。

2.2 土方出入口的选择与进出口坡道加固

土方出入口的选择应考虑①出入口的交通安全,确保出入口的通视性和交通车辆较少;②尽可能减少运输车辆在场内道路的行走路程,这是因为运输车辆载重大,在场内道路上行驶多少对基坑有影响,特别受场地限制时,运输道路离基坑边较近时很容易引发基坑坍塌;③出入口的多少应综合考虑土方开挖进度的要求和场地的现有条件进行决策。

通常情况需要对基坑土方运输出入口进行坡道加固。坡道加固必须在专项施工方案予以明确。多数情况在基坑围护设计中会提出明确的加固措施和要求;若设计未明确时,则施工方案中应详细描述。

2.3 工程桩、支撑梁及其支柱的保护

基坑土方开挖势必会遇到工程桩、支撑梁支柱等的保护问题。由于土方开挖,导致地基土的位移,而地基土的位移产生对桩体的水平推力,促使工程桩等发生位移。因此,在编制专项施工方案时,必须制定工程桩等的保护措施,确保整个基坑土方开挖对称进行,接近桩体周围土方开挖时,分层开挖,对高出设计桩顶标高的桩,采取桩侧均匀卸土,对已挖出的桩身进行及时锯桩,在距离桩30cm附近铺设路基板防止运输车辆进出扰动桩身,影响桩体偏位和断裂。

2.5土方开挖的工序衔接

在编制基坑土方开挖专项施工方案时,应体现分区、分段和分层开挖,先支后挖、边部先挖、对称开挖和严禁超挖的原则。对于土钉、锚杆等支护时,每层作业面开挖深度不得超过该层土钉、锚杆标高以下0.3m,上层土钉、锚杆注浆3天后方可进行下一层作业面开挖,土坡暴露时间不得超过24小时。对于支撑结构,在拆除支撑前必须做好底板与竖向支护体的紧密支撑或采取其他换撑措施。对于承台、地梁的土方开挖,应采取边挖、边凿、边排、边铺、边砌的“5边”作业方法。对于有相邻地下室情况,应与相邻标段做好协调,不可单方面进行开挖,以防超挖引发基坑坍塌。

3、基坑工程施工监管应注意的事项

3.1围护施工质量

(1)土钉墙施工

土钉墙施工应关注以下几点:①土钉孔眼的位置、钢筋安装位置、钢筋插入深度需得到保证;②灌浆用的砂浆做到拌和均匀,随用随拌,孔眼在灌浆前未用风吹净,灌浆时未从孔底开始连续均匀的进行;③挂钢筋网前应将坡面清理平顺,使钢筋网紧靠坡面,钢筋网与土钉的联接牢固可靠。喷射混凝上的配合比经试验确定,分层喷射混凝土时后层混凝土在前层混凝土终凝后进行。④应及时检查坡面开裂渗水情况,预防土钉墙支护失效。

(2)锚杆施工

锚杆施工应关注以下几点:①钻孔直径和锚杆直径直径匹配,锚杆眼深度或锚杆杆体锚固长度需达到设计要求,当锚杆眼超过设计眼深时,锚杆杆体插不到眼底,降低了锚固力,当锚杆眼小于设计的眼深时,锚杆外露过长,降低了锚杆的预紧力;②锚杆眼内不得有粉尘和积水,锚杆眼内的粉尘和积水未清洗干净,相当于在锚固剂配料中加入了粉尘和水,从而削弱锚固剂的强度;③锚杆杆体一般采用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆,在装入锚孔内搅拌时,按要求顺时针方向搅拌;反之锚固段密度得到不断增大,甚至导致锚固剂向眼外推出,降低了锚固力;④安装好的锚杆应保持应有的一定预紧力,充分发挥锚杆主动及时支护的优点。

(3)水泥搅拌桩施工

水泥搅拌桩应关注预防桩体偏位、喷浆不足、搅拌不匀,特别是深层水泥搅拌桩往往在桩底段不能形成完整的桩体,形成的挡土墙水平承载力不足。

(4)支撑施工

支撑施工应重点关注支撑与围檩的接头强度,支撑梁的竖向支柱是否偏斜或强度等,以防支撑承受轴力不足引发支撑断裂失稳。

3.2基坑止水、降排水施工与基坑渗漏水

(1)基坑止水、降排水施工

采用水泥搅拌桩止水,应关注水泥搅拌桩桩体偏位、喷浆不足、搅拌不匀,特别是深层水泥搅拌桩往往在桩底段不能形成完整的桩体,形成的止水帷幕不完整容易引起渗水。轻型井点的数量和深度不能满足降水要求,轻型井点的滤网堵塞不能起到很好的降水作用。管井的数量和深度不能满足降水要求,管井的打设质量不符合要求。

(2)基坑渗漏水

基坑渗漏水是基坑土方开挖过程经常遇到的问题,即使设计有止水设施也会遇到基坑的渗漏水情况。基坑渗漏水通常是基坑坍塌的诱因和前兆,有些情况基坑渗漏水未能及时发现和处理将会逐渐严重和恶化,特别是在遇到暴雨时致使基坑位移急剧增大甚至引发基坑坍塌。因此,基坑土方开挖过程必须时刻关注基坑有否渗漏水现象,及时发现及时解决做到防微杜渐。

3.3 基坑土方开挖

(1)应严格按专项施工方案开挖

在实际施工过程,往往会出现作业班组图方便,未按方案分区、分段和分层施工,而是进行超挖,特别在深度方面超挖的情况较多,致使基坑支护的受力状况与设计不符,增加支护结构的荷载导致位移增大甚至引发基坑坍塌。因此,是否按方案开挖是基坑土方开挖监管的重点,也是监管的难点。

(2)坑边堆载与排水

施工过程是一个动态的过程,应经常性检查基坑周边的堆载与地面、坑内排水情况。特别是基坑周边的堆载,往往会由于工程施工过程钢筋、砖等的临时堆放或是混凝土输送泵、橄榄车的停放而发生变化超载,引发基坑位移过大甚至坍塌。基坑四周地表未按要求设置排水沟和集水井,以确保防止地表水向地下渗透流入基坑;或是设置的排水沟存在裂缝引发渗水。在基坑的挖土过程中,未根据实际情况在基坑内设明沟、集水坑,排除坑内明水。坑底排水未按要求送到远离基坑处,防止排出的水再回流基坑,以确保坑底干燥。因此施工管理人员必须动态检查基坑坑边堆载与排水情况。

4、结语

基坑工程涉及围护、降排水和土方开挖3个主要环节和众多因素,而且有些因素事先无法掌控;若处置不当不仅会引发工程质量安全事故,还会给周边造成严重的环境破坏。因此,工程技术人员必须熟悉施工图纸、施工规范、地质条件和周边环境等,掌握基坑工程专项施工方案编制的要点,对基坑工程施工过程的关键问题及时监管,才能确保基坑工程的正常进行,防范基坑坍塌事故的发生。

参考文献:

基坑坍塌应急方案范文第4篇

【关键词】深基坑工程;事故原因;应急管理;风险。

一、前言

深基坑一般指开挖深度超过5m的基坑或深度虽未超过5m但地质情况和周围环境较复杂的基坑。深基坑工程包括基坑支护、基底加固、降水、土方开挖等内容。H1深基坑有以下特点:[2,3]①具有很强的区域性、综合性和个性。深基坑工程涉及土力学中稳定、变形和渗流3个基本课题,土压力引起支护结构的

失稳、渗流引起土体破坏、基坑周围地面变形过大都可能引起事故。②具有很强的时空效应和环境效应。深基坑的空间效应表现为其深度和平面形状对深基坑的稳定性和变形有较大影响。时间效应表现为土体蠕变使土体强度降低,使土坡稳定性降低。③具有很大的不确定性、风险性。影响基坑变形的因素众多,地基土有非均质性,深基坑工程外力不确定性、变形不确定性和土性不确定性决定了基坑具有很大的风险性。④具有开挖深、工程量大、工期紧的特点。⑤深基坑事故具有突发性、危害大、损失多、影响范围广的特点。

二、深基坑工程的事故产生的原因

1.按照责任单位

事故按照责任单位共分6类,包括:①建设单位无计划盲目建设,无限度地压价,无限度地压缩工期;不适当地参与选择或强行拍板开挖方法或者支护方案。②勘察资料不详细,勘察资料提供的数据不全面;地质勘察数据处理失误,勘察报告提供的粘聚力、内摩擦角均比实际数值大,使支护结构设计不安全。③基坑设计人员经验不足、判断失误、考虑不周;采用的计算模型错误,支撑结构设计失误,设计计算错误,超载取值有误,止水帷幕设计有误,设计安全系数过小;过分相信软件计算结果,未能根据实际地质情况做出判断。④施工组织设计不当,施工方案不合理,没有经过专家论证;支护不及时、挖土与支护严重脱节、超挖、基坑长时间暴露;处理水患措施不力、基坑施工经验缺乏。⑤现场监理失职,不熟悉深基坑施工、设计方面的专业知识。⑥监测数据不真实,监测点布置不合理等。这些单位造成事故所占比例如图1所示。

2.按照破坏模式

基坑工程事故按照破坏模式可分以下几种破坏模式,各破坏模式所占比例如图2所示。

(1)刚度破坏包括围护墙体的强度破坏和支撑结构的强度破坏。

①围护墙体的强度破坏:由于超挖、超载、支撑不及时等原因使得土压力引起的墙体弯矩超过墙体的抗弯能力,导致墙体裂缝或断裂破坏。

②支撑的强度破坏:当设置的支撑强度不足或刚度过小时,在侧压力的作用下支撑破损或压屈或折断引起的破坏。

(2)稳定破坏包括滑移整体失稳、踢脚隆起失稳、管涌失稳、底鼓失稳、槽壁坍塌失稳、坑内土体滑坡失稳。

①滑移整体失稳:在松软地层中,由于支撑位置不当或施工中支撑系统结合不牢固等使得墙移过大,或者地下连续墙插入比过小导致基坑外整个土体产生大滑坡或塌方使得支护系统整体失稳。

②踢脚隆起失稳:软弱的粘土层中,基坑开挖使墙体向内侧挤压,基坑下方的土体向上抬起,如果墙体的插入比过小,开挖到一定程度后坑底土体就会隆起,坑外地面下陷,严重时,会导致墙体坍塌,支护体系破坏。

③管涌失稳:在含水的砂层土中采取地下连续墙作为围护结构时,坑内挖土抽水使坑内外产生水头差,如果止永帷幕深度不够或者止水帷幕在较深位置存在缺陷,在渗透水流的作用下,土中的细颗粒、粗颗粒先后被渗流带走,土体内形成通道,即管涌,严重时,会导致地面下降,围护结构破坏。

④底鼓失稳:如果坑底有薄的不透水层,而且不透水层下方有较大水压的滞水层,当土重不足以抵挡下部水压力时,坑底会发生隆起,严重时,墙体失稳。

⑤槽壁坍塌失稳:在饱和含水地层,由于墙体存在裂缝等质量缺陷时使得围护墙墙的水效果不好或止水结构失效,导致大量的水夹带砂粒由接缝涌向坑内,严重时.引起支护结构失稳和地面塌陷。

⑥坑内土体滑坡失稳:长条形基坑内分段开挖时,由于放坡过陡、降雨或其他原因引起土体滑坡,有时土体会冲毁基坑内支撑和立柱进而导致基坑破坏。

(3)刚度破坏:由于围护结构刚度不足、墙体渗漏引起地层损失或者由于高压旋喷土体加固造成土体破坏使得围护结构变形过大造成周围建筑物、路面及地下管线破坏事故。

3.与水有关的事故

软土基坑中基坑工程常常遇到地下水,许多基坑事故都与地下水治理不当有关,特别是暴雨渗入、管道漏水等对基坑有很大的危害。水患是造成许多基坑工程事故的直接或间接的客观原因之一。根据对75个地铁基坑事故的统计,与水有关的基坑事故约占基坑总事故的70%。

三、深基坑工程事故的应急处理

深基坑工程不可预见因素多,对可能发生的事故做好应急准备,以减少事故的发生,最大限度地降低事故对基坑及其周边环境的影响。

1.整体或局部土体滑塌失稳

(1)在条件允许的前提下,采取坡顶卸载,降低水位,加强监测。

(2)当坑边土体严重变形且变形速率持续增加有滑动趋势时,应视为基坑整体滑移失稳的前兆。需对支护结构进行回填反压,等基坑变形相对稳定时,采取支护结构补强措施,可采用增设锚索(杆)或增设支撑结构等。

2.踢脚失稳

立即停止土方开挖,在坑底桩墙前堆砂包反压,在基坑外侧挖土卸载,根据失稳原因进行被动区土体加固,如在档土桩被动区打入短桩加固等。

3.管涌失稳

停止基坑开挖、停止降水、灌水反压,等管涌、流砂停止后,进行坑外桩后压浆堵漏、被动区土体加固措施。如果管涌水流很大,可在出水口上堆压砂包以分散渗透路径减小动水压力,然后再进行双液注浆。

4.槽壁失稳破坏

(1)若发现连续墙渗漏或者止水帷幕止水效果达不到要求,应立即对漏水量大、漏水点较深的情况,采用双液灌浆进行堵水,采用水泥浆和水玻璃的混合浆液进行堵漏,不仅速度快,而且效果好。

(2)若漏水点较多,必要时,需在止水帷幕外侧进行旋喷加固。

5.围护结构位移过大

(1)由于支护结构位移过大坡顶产生裂缝时,需采用黏土或水泥砂浆对裂缝进行封堵,以免雨水溶入,土体软化,坡面水压力增大,寻致支护结构位移进一步加大

(2)当支护结构变形过大,明显倾斜时,可在坑底与坑壁之间加设斜撑,如基坑周边场地允许,可设置拉锚。

(3)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,增大内支撑预应力。

6.周围地面沉降过大、建筑物破坏

(1)在需进行沉降控制的建筑物和降水井之间设置回灌水井或回灌水沟,通过水井或水沟向土层注水以维持坑外地下水位的原始高度,减小土体有效应力从而减少地基沉降量。

(2)通过劈裂注浆使得地层中形成脉状或厚板状胶结体,达到地基土体加固的目的。

(3)当基坑周围建筑物发生严重开裂、倾斜时,应立即组织人员紧急疏散,并立即用支撑加固或拆除。

7.水管破裂

先关掉给水阀门,探明裂口位置、形状及大小。如果裂口不大,可将木头削成与裂口相同形状并楔入裂口,然后浇筑水泥砂浆。如果裂口很大水势无法控制,需及时通知有关单位处理。

四、工程实例

1、概况

2010年8月,广东省湛江市某深基坑发生一起管涌坍塌事故。因大量水、流砂涌入旁通道,引起周边地区地面沉降,造成三幢建筑物严重倾斜,防汛墙由裂缝、沉降演变至塌陷,由渗水、进水发展为结构损坏,附近地面也出现不同程度的裂缝、沉降,并发生了防汛墙围堰管涌等险情。

2、事故原因分析

由于发生事故的联络通道所处的地质条件比较复杂,处在第7层承压水地层中,开挖过程中承压水冲破土层发生流砂,流砂的产生带动土层扰动、移动,造成结构破坏,引起地面土体深陷,继而发生地面建筑物倾斜、部分倒塌,防汛墙沉陷、坍塌等险情。事故原因是施工单位在发生故障、险情征兆出现、工程已经停工的情况下,没有及时采取有效措施,排除险情,现场管理人员违章指挥施工,施工单位未按规定程序调整施工方案,且调整后的施工方案存在欠缺。总包单位现场管理失控,监理单位现场监理失职。

3、事故处置对策

(1)通过设立钢筋混凝土封堵墙、架设支撑和预埋加水管、设置混凝土塞以封闭 ,同时向坑内灌水,尽快形成和保持坑内外水土压力平衡。通过水压自动监控系统,实时检测水位、水压和流量。

(2)为防止海潮和地表水进入事故区段,抢筑防汛围堰、对风井实施加盖、封闭;采用旋喷桩,对渗水处紧急封堵、在主堤内侧增设钢板柱、对主堤和内侧地面进行注浆,采取吹泥管袋镇压棱体、土工布和模袋混凝土罩面,全面加固防汛主堤。

五、结语

(1)通过对基坑事故的研究,得出了基坑觉事故的原因,为今后基坑施工提供借鉴,减少工程风险。

(2)施工单位是事故发生的主要责任单位,约一半以上的事故都与施工单位有关,管涌破坏约占总事故的30%,与水有关的破坏约占总事故的70%。

(3)给出了基坑突发事故应急处理措施,准备必要的应急物质,制定合理的应急预案,可以最大限度地较少事故的发生。

参考文献

[1]《建筑基坑工程检测技术规范》GB50497-09

[2]《建筑地基基础设计规范》GB50007-02

[3]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

基坑坍塌应急方案范文第5篇

关键词:地铁深基坑;风险分析;控制策略;信息化施工

Abstract: In the city subway construction, the first phase of subway excavation deep foundation pit stage has the greatest risk, if not handled properly will cause significant property damage and even casualties, in order to ensure the construction quality, this article on subway deep foundation excavation risk control measures carried out comprehensive analysis.Key words: deep foundation pit; risk analysis; control strategy; information construction

中图分类号:U231+.3文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02

1 地铁深基坑开挖风险常见的风险种类及特征

深基坑工程开挖影响制约因素很多,通常情况下施工的难度比较大。如果设计、施工不合理,往往容易产生基坑严重位移甚至整体失稳等重大工程事故,这种事故不仅造成工程的直接损失和工期延误,同时对周围环境造成危害。

引发基坑工程险情的直接原因是基坑整体失稳(滑坡和隆起)、支撑体系的强度破坏(支撑的偏心挠曲和撑点滑动)。常见险情包括:开挖时边坡出现渗漏、滑移、开裂、坍塌,底部出现沉陷,基底隆起等造成轴线位移、基层倾斜、上部结构变形,对四周建筑物或设施以及地下管线产生影响,甚至造成第三方的损害。典型险情的主要工程特征如下:

(1)边坡(护壁)渗漏。边坡渗漏是基坑工程中的多发现象,同时也是引发风险事故的重要原因之一,多发生在饱和土的变层处,基坑开挖及使用期间都可能发生,常造成边坡坍塌或局部失稳。

(2)基坑边坡滑移。基坑边坡滑移是基坑采用无支护放坡开挖时,因边坡土体承载力不足,导致边坡失稳的事故。

(3)地面开裂、坍塌。地面开裂、坍塌多数是由基坑边坡位移、涌水涌砂、坍塌、失稳造成。

(4)基底隆起。基底隆起一般发生在软土地区,边坡稳定性差,支护结构嵌固端变形大,基坑基底存在软弱的弱透水层,其下分布有承压性的地下水。

(5)承压水突涌。承压水突涌多发生在地下水位高且未降水或降水不到位,或者因故突然停止降水的基坑工程、溶洞较发育地区的基坑工程。

(6)建筑物变形过大。建筑物变形过大的原因比较复杂,与结构自身、基坑所在地的工程地质、水文地质条件均有一定的关系,变形记风险程度也因个体及替其他条件不同而异。

(7)管线变形过大。一般情况下,地铁施工沿线地下管线错综复杂,施工时须对影响施工的管线进行必要的改迁或悬吊保护,悬吊及邻近基坑的供水、燃气、污水、热力等管线,仍然是施工中的重大风险源。

3基坑开挖施工风险应急预案

认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针。实施施工前,项目经理部会同有关部门成立施工风险预案应急领导小组,统一指挥负责本工程施工风险管理。

(1)为防止突发事件引起的危害,施工前必须准备好应急联络一览表(便于与有关方面及时联系),如发生事故,值班人员应立即按紧急联络一览表与相关方面取得联系,并根据情况采取相关措施,在第一时间及时控制事态。

(2)各级管理人员必须把工程施工风险管理工作放在重要的议事日程上,施工前必须做好组织、思想、措施三落实工作。

(3)施工前配备足够的应急物质设备。加强应急设备管理、保养,明确专人(应急物质设备管理员)负责,并严禁应急物质设备挪作他用。

(4)库房钥匙分别由值班人员和应急物质设备管理员保管,放于明显处并做好标记。

(5)除正常值班外,要安排防汛期、关键施工工期的警戒值班,遇到高水位、暴雨,组长应上岗值班。

(6)监测单位联络员应及时将管线变形情况向各联络员通报,项目经理现场联络员应及时将领导小组决定的应急措施及事后情况向各相关联络员通报。

4基坑开挖风险应急对策

为了一旦发生各类险情时可以参照的预先设定的方法快速处置,应编制好各种紧急情况下应急处理的反应机制。

4.1基坑开挖阶段渗漏水、涌土、喷砂如果开挖过程中发生渗漏,应视渗流部位、流量、渗漏点大小分别采用下列方法:

(1)如果渗漏点局限于开挖面以上,且渗漏量不大,宜采用双快水泥抽槽压注聚氨酯的方法封堵。

(2)如果渗漏点局限于开挖面以上,且渗漏量较大,宜在渗漏点打入泄水管,用钢板和双快水泥封堵泄水管周围,待周围封堵材料达到强度后关闭泄水管阀门。

(3)如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下,应在基坑外渗漏点附近压注双液浆,注浆采用压力控制,最高压力不得超过0.3MPa,同时注意支撑安全。

(4)如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下且流量较大,应在基坑内局部回填至流量减小后,在基坑外渗漏点附近压注聚氨酯。

(5)如果渗漏点不明,水流自开挖面下向上涌出,应立即停止开挖,局部回填直至渗漏停止,然后采取基坑外注双液浆措施。

(6)如果渗漏水流混浊,且渗漏时间较长,应注意渗漏点附近可能存在严重的土体流失,出现空洞,此时严禁重型机械靠近,并应立即采用振管注浆方法填补空洞。

4.2基坑边坡纵向失稳滑坡

对于地铁而言,基坑边坡纵向滑坡后最直接后果就是冲垮支撑体系,导致围护结构破坏,一旦发生此类恶性事故,首先应在不危及人员安全前提下补强支撑;如果不能补强支撑则应立即组织回填基坑坍方处,并组织周围人员撤离,防止事态进一步恶化。 基坑边坡纵向失稳事故必须引起高度重视,应绝对避免此类事故发生,只要措施到位,责任到位,这种事故是完全可以避免的。 在地铁深基坑开挖过程中保证纵向土坡稳定是至关重要的,一旦土坡坍塌,就可能冲断横向支撑并导致基坑挡墙失稳,酿成灾害性事故。尤其是雨季施工,更会因排水不畅、坡脚扰动造成纵坡滑坡事故。

4.3支撑失稳,基坑崩塌

钢支撑失稳前有拱起或下沉的先兆,支撑轴力监测也会发生异常,一旦发现此类先兆应立即停止开挖,在失稳的钢支撑旁加设钢支撑,并施加预应力,同时对周围支撑复查,查找是否有支撑松弛,如果发现有支撑松弛,应立即复加预应力。如果没有支撑松弛或支撑而发生支撑失稳,则应立即查找周边超载、支撑材料等原因,防止失稳现象扩散。

4.4坑底隆起

一旦发现坑底隆起迹象,应立即停止开挖,并应立即加设基坑外沉降监测点。对小型基坑如出入口等,可及时采用回灌水的方法,对大型基坑则应立即回填土,直至基坑外沉降趋势收敛方可停止回灌和回填,然后会同设计及监理等相关单位一起分析原因,制定下一步对策。

4.5围护结构位移过大

若发现围护结构位移过大,应立即暂停开挖,并紧贴地面设置临时支撑,然后对已经设置的支撑逐根复加预应力,同时应对周围建构筑物设置跟踪注浆孔,采用跟踪注浆的方法减少其沉降。

4.6降水引起周围地面沉降

施工过程中均需降水,可能会发生降水引起周围地面超标沉降,发现这一情况应立即限制抽水深度,并遵循“按时、按需”原则进行降水,同时对周围建构筑物采取回灌或跟踪注浆方法以策安全。

4.7煤气、给水管线断裂

施工过程若发生煤气、给水管线断裂等事故,将给工程进展及居民生活、周边环境带来极其严重的不良影响。加之此类管线有其特殊性,一旦断裂,破坏力大,可能对人身造成伤害,为此,在煤气管区域施工之前,应事先按动火作业审批制度提出“动用明火报告”,办妥审批手续,并落实消防设备,否则不准施工。施工过程中发现管线现状与交底内容、样洞资料不符时,及时通知建设单位和有关管线单位到场研究,商议措施,在未作出统一结论前,不擅自处理或继续施工。一旦发生管线损坏事故,立即上报上级部门和建设单位,并立即通知有关管线单位要求抢修,同时积极组织力量协助抢修工作,并注意围持好现场,疏解交通,最大限度地避免对过往行人和周边居民造成意外的人身伤害。

4.8基底突涌

地铁基坑开挖深度较深,受承压水影响较大的地区,基坑开挖过程中存在基底突涌可能性。工程实施过程中应预先通过计算在承压水影响范围内布设适量的降压观察两用井,随时了解掌握地下水头变化情况,一旦基底发生突涌,立即开泵实施降水,同时加快结构施作速度,尽早封底。

5信息化施工

在地下车站施工过程中,基坑工程是最大的风险,信息化施工有助于人们了解基坑变形的规律,对出现的征兆可以提前进行预控,有利于保证基坑施工安全。随着近年来科学技术及测量仪器的快速发展,信息化施工已在土木工程中得到广泛的运用。

总之,通过对地铁深基坑开挖施工风险分析,明确基坑开挖过程风险点,根据风险点制定了相应的对策进行控制,使得施工管理能突出重点,有效地保证了深基坑开挖的安全,对整个轨道交通建设有着借鉴意义。

参考文献: