二级建造师:明挖基坑施工安全技术措施分析
【摘要】明挖基坑施工出现安全事故时有发生,究其原因,通常是因为基坑开挖期间安全技术措施控制不力,应急预案未认真落实,发现事故征兆时未采取有效措施等原因造成的,笔者将就明挖基坑施工过程中为防止基坑坍塌、淹埋的安全措施作简要探讨。
【关键词】明挖基坑;施工安全;技术措施
1、前言
明挖基坑在城市基础建设、房屋建筑中极为常见,通常采用敞口放坡形式或设置需挡土围护结构控制边坡稳定。若现场条件及地质条件等允许时,采用前者;否则就采用后者。
2、明挖基坑工程安全特点及风险分析
(1)明挖基坑多数为临时工程,因其所花费用比较大,开挖土石数量也较多,并且不同的地方土质差别也很大,因此,其设计和施工方法区别也很大。
(2)基坑工程应该以现场实际工程地质、场地、施工条件、水文地质等等为根据,进行设计并组织施工。
(3)基坑工程施工过程中存在的风险主要是基坑坍塌和淹没,这是安全事故发生的重要诱因。
3、基坑开挖安全控制技术措施
3.1基坑边坡和支护结构的确定基坑的稳定是基坑工程安全施工的前提条件。在放坡开挖的时候,必须保证基坑的坡度要符合抗滑稳定的具体要求。要做到这一点,必须以开挖的深度、泥土的分类及力学指标等为依据,确定边坡的坡度。采用支护开挖的时候,在选择支护结构类型时,要确保支护既能够保证整个结构在施工过程中的稳定,又要能够控制支护结构和周围土体的变形,保证基坑四周的附属物的安全。
3.2尽量减少基坑坡顶荷载在基坑的边缘堆放土方及其他建筑材料或沿着基坑的边缘运输物品,在这个时候,如果采取放坡开挖的形式,滑动力矩就会增加。如果采取支护开挖的形式,支护结构上的负载机会增加。因此,堆在及机械等的位置离基坑的位置要在安全距离以外,一般是1-2米。同时,对堆载的级别也是有严格限制的。
3.3做好降水措施,确保基坑开挖期间的稳定引发基坑事故的一个重要诱因是地下水的侵蚀。很多案例都证明了这一点。地下水对基坑的危害程度与基坑的土质有着重要的关联。如果基坑的土质以沙土或粉土为主,那么基坑破面就很容易受到地下水侵蚀导致的渗水、流沙、土粒流失等威胁,更容易引发基坑坍塌。如果发现施工场地受到地下水侵蚀,必须依据施工场地的具体情况,科学的确立控制地下水的方法。如果施工场地的周围有地下水管泄露、地面水汇流等情况,施工人员应该及时采取措施保证基坑的稳定和安全。控制地下水的方法,目前使用最多的是降水、回灌和截水等。施工方可以根据实际情况单独地或组合地使用这些方法。降水容易导致基坑周围的土体沉降。如果基坑周围有建筑物,施工方不宜采取降水的方式,可以采取其他两种方式。
3.4控制好边坡坡度在无支撑放坡开挖的基坑施工时,施工人员要控制好边坡的坡度。在有支撑基坑开挖,施工人员要控制好纵向放坡坡度。在无支撑放坡开挖的基坑施工时,施工人员在挖的过程中要随时修正边坡,尤其要注意不能挖反坡。此外,施工人员在现场施工时对有支撑基坑在开挖过程的临时放坡也要给予足够的重视,防止边坡失稳而导致的滑坡事故的发生。
3.5严格按设计要求开挖和支护在基坑开挖之前,施工人员必须根据支护结构的设计、降水和排水的要求确定科学有效的开挖方案。开挖的范围和开挖、支护的顺序都应该和支护结构设计的工况相符合。在挖土的时候,一切工序都要严格依据施工组织设计的规定开展。对于软土基坑,要分层均衡地开挖。挖土过程中,支护要随时配合,严谨超挖。如果发现有异常情况发生,应该及时停止作业,并查明原因,采取防护或解决措施。等隐患排除或问题解决后,再继续施工。此外,施工人员要采取有效措施防止指称、围护桩被外力碰撞,保持原状土不受施工影响。在软土地区基坑进行挖土作业时,还要考虑时间效应和空间效应。在拟定开挖方案时,要把基坑开挖卸荷的尺寸尽量缩短,并把无支护暴露时间尽量缩短,在开挖过程中尽量把土体扰动范围缩小。可以采用分块、分层开挖的方式。要采取各种方式保持维护结构和坑周土体的稳定。
3.6及时分析监测数据,做到信息化施工基坑发生事故一般是有先兆的,在数据上的表现就是数据的突然改变或急剧变化。因此,施工人员要对施工作业进行系统的、全面的监测,并对监测的数据进行及时的分析和研判,一旦发现隐患做到及时排除,保证挖坑作业的安全。因此,选对基坑监测项目及方法至关重要。
4、应急预案的制定及落实
4.1制定科学有效的应急预案,可以使基坑坍塌、掩埋等事故消倪于未然。可以最大程度地降低工程事故的发生概率,减轻事故的后果,防止事故的恶化。
4.2建立和完善应急组织体系,准备足量的袋装水泥、临时支护材料、土袋草包、堵漏设备、抽水设备等抢险救急的物资及设备。并建立一只由抢险经验丰富的人员组成的抢险救急队伍,保证事故发生后能够及时到位,并采取相应的抢险措施,排除危险。
4.3开展信息化施工,对于坍塌、掩埋等事故的征兆要做到及时发现。在事故即将发生时,要先保证人员的安全,组织施工人员及群众及时撤离。
5、发现事故征兆时及时抢险
5.1基坑施工中最常见的事故当属维护结构渗漏。在砂土或粉土底层进行基坑开挖作业,如果止水帷幕或围护结构存在问题,就容易造成渗漏事故的发生。渗出的水如果是清水,堵住即可,通常不会造成环境问题;渗出的水造成了大量水土流失,就会使维护结构背后土体沉降过大,甚至造成基坑轻抚。
5.2有降水或排水条件的工程,宜在采用降水或排水措施后再对围护缺陷进行修补处理。在遇到因维护结构存在问题而引发的渗漏事故时,可以采取以下方法进行处置:在存在问题的地方插入引流管进行引流,同时用双快水泥进行及时堵漏。等水泥达到一定硬度后,再关闭导流管。如果渗漏比较严重,直接封堵渗漏处存在困难,则应该在坑内回填土以封堵水流,然后在坑外打孔,灌入聚氨酯或水泥—水玻璃双液浆等封堵渗漏处。等封堵之后,再继续进行开挖作业。
5.3遇到基坑支护结构出现过大的变形或较危险的“踢脚”变形时,可以采取坡顶卸载,根据情况增加支撑或锚杆,被土压动区注浆加固或堆载等措施。
5.4遇到基坑整体或局部滑塌情况时,应该尽可能地降低土中的水位,并及时进行坡顶卸载,对未滑塌的区域要加强监测和保护力度,防止事故扩大化。
5.5出现明显的基坑坍塌或失稳的征兆时,要及时采取回填土、沙或灌水等措施。再根据实际情况,采取进一步的措施,以防患于未然。
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