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浅谈深基坑支护工程安全施工管理

  
评论: 更新日期:2014年04月22日

摘要:本文对深基坑支护的安全施工问题进行了分析讨论,对问题产生的原因提出了一定的安全施工管理措施,严格施工过程管理,从而预防安全事故的发生。
    关键词:深基坑、支护、安全施工
   
    引言
       随着城市建设不断地扩大对地下空间的开放和利用,深基坑支护工程研究已发展成为一门新兴课题。在深基坑支护工程中,由于设计不合理,或施工不当,或自然灾害等原因,经常发生基坑垮塌、建筑物及路面塌陷或开裂、基底隆起等等工程事故,直接影响施工进度和工程造价,甚至危及人们的生命安全。因此,深基坑工程的安全施工,显得尤为重要。本文通过对施工过程中容易出现的安全问题进行分析,提出了一些相应的安全措施。
    1 深基坑支护安全问题的原因及类型
    1.1深基坑支护工程安全问题类型
         深基坑支护结构破坏屡见不鲜,破坏形式多种多样,常发生的主要有:坑内土体塌方和滑坡、支护结构产生位移破坏、坑底土体管涌、流砂、支撑破坏等。
    1)基坑边坡土体受到破坏:这种破坏往往导致围护结构位移、坑周构筑物沉降倾斜,更严重者甚至使基坑附近的建筑产生开裂,后果十分严重。这种破坏的原因主要分为3类:a.由于勘察及设计过程中原因,支护结构的整体安全度不满足实际要求,从而导致了支护结构整体上失稳或是局部关键的区域失稳的破坏;b.由于施工原因,在施工过程中,由于没有按设计或规范施工,一挖到底、支护不及时、开挖顺序不当、在坡顶处的堆载影响等等;c.由于自然因素,如暴雨等,使得基坑边坡的土体的强度降低,从根本上降低了基坑工程的整体稳定系数,从而发生了破坏。如中山市西区大厦地下室,开挖深度7m,淤泥质粘土,附近有6层住宅,由于支护挡土桩埋深不够,防水不严,开挖至6m深度时北向挡桩倾斜,边坡失稳,造成住宅倾斜2~7cm,后采取及时回填控制稳定。
    2)支护结构受到破坏:也就是支护结构构件的强度不够,从而发生破坏,或是支护结构的位移过大,使基坑周边的建筑物产生了沉降位移。这种破坏产生的原因只要有3种:a由于勘察设计过程中参数的选取,或支护形式的选取不当而产生的;b由于施工过程中的不当,如支撑不及时,或是提前施工下一道工序,施工质量不合格等产生;c由于自然因素,如暴雨等,使得部分基坑边坡的土体强度降低,增加了支护结构上作用的土压力,从而使结构的构件发生破坏。
    3)支护结构渗漏水产生的破坏:从而引起坑外的土体流失,使得基坑施工范围外的建筑物的地基土发生流失,其建筑物产生沉降,发生破坏。其主要原因有在勘察的阶段没有探明地下水的分布、支护结构的帷幕不密实或接缝未处理引起渗漏水或降水措施不合理、未充分排除土层内地下等原因产生的。
    4)坑底土体管涌和流沙:含水砂层中的基坑支护结构,在基坑开挖过程中,板桩墙内外形成水头差,当动水压的渗流速度超过临界流速或水梯度超过临界梯度时,就会引起管涌及流沙现象。基坑底部和墙体外面大量的砂随地下水涌入基坑,导致地面塌陷,同时使墙体产生过大位移,引起整个支护系统崩塌。有时开挖面下有薄不透水层,薄不透水层下是一层有承压水头的砂层,当薄不透水层抵挡不住水头压力,在渗流作用下被切割成小块脱离原位,也会造成支护结构的崩塌破坏。
    1.2 深基坑支护工程安全问题的原因
    1.2.1 安全问题发生的内在性
         内在性的原因主要有以下方面:1)基坑工程主要集中在市区,往往施工场地狭小,周围建筑物密集,邻近道路和市政地下管线,因而对基坑稳定和变形控制要求极高,施工条件差,难度大。2)基坑工程涉及面广,技术性强,同勘察、设计、施工、监测、管理等都有关。基坑设计和施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多复杂问题,任何一个环节出错,都有可能导致安全事故的发生。3)基坑工程施工周期长,且为隐蔽工程,常需经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件,安全度的随机性较大,难以防范。4)基坑工程中不确定因素多,如岩土性质个体差异大,勘察数据离散性大;土与支护结构作用机理研究不深入,致使安全系数的选取也具有不确定性。

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