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浅谈基坑坍塌的常见原因及预防

2016-04-14肖丽娟江西省核工业地质局二六四大队江西赣州341000

地球 2016年1期
关键词:坡率土钉土方

■肖丽娟(江西省核工业地质局二六四大队江西赣州341000)

浅谈基坑坍塌的常见原因及预防

■肖丽娟
(江西省核工业地质局二六四大队江西赣州341000)

根据建设部近几年的事故统计,在基础施工中,基坑基槽、人工挖孔桩施工造成的坍塌占坍塌事故总数的65%,说明基坑基槽的安全性对保证建设基础施工的安全至关重要。就基坑坍塌的常见原因及预防,本文作了浅谈。

基坑坍塌常见原因预防措施

1 基坑坍塌的常见原因

基础施工是建筑施工的重要组成部分,搞好基础施工的安全防范十分重要。搞好基础施工的安全防范,需要了解基坑坍塌有哪些常见原因。

归结起来,不外乎如下四个方面:

1.1坑壁的形式选用不合理

基础施工时,坑壁的形式主要有两种:一是采用坡率法,即自然放坡;二是采用支护结构。实践证明,基坑坑壁的形式直接影响基坑的安全性,若选用不当会为基坑施工埋一隐患。施工单位在进行施工组织设计时,过多考虑节省投资和缩短工期,忽视对坑壁形式的正确选用,从而出现坑壁形式选用不当。在大多数工程中,由于采用坡率法比采用支护结构节省投资,因此,这种方式常被施工单位作为基坑施工的首选形式。但坡率法只能在工程条件许可时才能采用,如果施工场地有限不能满足规范所要求的坡率或者地下水丰富、土质稳定性差,一般不能考虑坡率法,否则,容易出现隐患,造成坑壁坍塌。

当不具备采用坡率法的条件时,应对基坑采用支护措施。地区常用的支护结构有:土钉墙支护、喷锚支护、混凝土灌注支护等。施工前,应根据工程所处周边环境、地质水文条件以及工程施工工艺要求对支护形式进行合理选择、设计,若为节省资金仅凭经验确定支护形式,很可能达不到支护的目的,同样容易出现坑壁坍塌的情况,造成安全事故。如2001年5月,某工地喷锚护壁发生坍塌事故,坍塌范围长13m,宽2.5m,高6m,造成紧邻该施工现场的某大楼汽车通道中断,基坑边一φ200mm的地下供水管漏水,排水沟破裂,基坑周围民房、围墙及道路开裂严重。究其原因,就是因为该处基坑与某大楼地下室仅隔一条汽车通道,采用喷锚护壁,锚杆的长度受到限制,因此,对这种坑壁,采用混凝土灌注桩效果更为理想,安全性更高。

1.2坑壁土方施工不规范

一些施工单位在基坑施工中,不重视施工管理控制,随意更改施工设计,违反技术规范要求,也是带来基坑施工隐患,造成坑壁坍塌的主要原因。

主要表现在:一是采用坡率法时坡率值不足。当工程条件许可时,基坑施工一般采用坡率法。但采用坡率法必须严格按照技术规范的要求,搞好基坑施工的坡率控制。然而,在实际工作中,施工单位常常因为土方开挖时坡率控制不好或地勘资料不准确,造成开挖深度大于预计深度,出现基坑坑壁坡率小于设计值的情况,使基坑坑壁处于不稳定的状态,最容易出现坑壁坍塌。如我市某工地基坑施工,依据地勘报告设计开挖深度为2.7m,开挖后发现土质情况与地勘报告不符,需要超挖2.1m,由于场地所限,无法满足设计放坡系数,造成基坑坑壁坡率小于设计值,施工过程中坑壁出现坍塌,在对坑壁采取支护措施后才继续施工。

二是支护结构施工时未按要求进行土方开挖。在进行土钉墙支护或喷锚支护结构施工时,按照规范要求,应根据土钉或锚杆的排距分层开挖,开挖一层土方后立即进行支护,待支护结构达到设计要求后再开挖下一层土方。但现场施工时,常因土方开挖作业与护壁施工未紧密配合,土方挖运速度过快,使坑壁直立土方大面积长时间裸露,为坑壁坍塌创造了条件。2004年8月,某工地在进行土钉墙支护施工时,一次性开挖深度近5m,未能及时进行土钉墙支护,土方大面积坍塌,致使坑边一层砖木结构房屋基础裸露、下沉、墙体开裂,不得不将此段砖墙拆除,基坑内用重力式挡土墙作为支护结构,回填土方,平整夯实后重新砌筑砖墙。

2 基坑坍塌事故前期的预防措施

明确了基坑坍塌的常见原因,要针对这些原因采取一些预防措施。要调查分析基坑周边环境,特别是周边建(构)筑物上部结构和地基基础状态图,具体测量其与基坑边线尺寸和相对高差。如果基坑深于原有建筑物基础时,还要考虑原有建筑物基础的压力扩散影响,采取保护原有建筑物的措施。

首先,做好调查。

调查分析基坑周边环境,特别是周边建(构)筑物上部结构和地基基础状态图,具体测量其与基坑边线尺寸和相对高差。如果基坑深于原有建筑物基础时,还要考虑原有建筑物基础的压力扩散影响,采取保护原有建筑物的措施。还要调查基坑周边的地下设施、地下管线,特别是城市排水管网和直埋电缆、光缆,不仅要查清位置、数量和结构情况,而且要与有关部门协商制订保护措施。

其次,熟悉报告。

要熟悉工程的《岩土工程地质勘察报告》,根据挖方深度范围内不同土层的物理性能和地下水位情况,采取支护与降水措施。

要委托具有相应资质的勘察单位对建筑场地进行基坑探查与处理,对探查结果进行复核与分析。然后认真熟悉和消化施工图,核对基础及地基相关尺寸,核对基坑边线与周边环境的关系和尺寸,认真分析相互影响,既要保证设计意图,又要保证邻近建筑物与设施的安全。

再次,了解周边环境及其影响。

了解基坑周边环境对施工条件的限制,特别是施工噪声、振动和交通的限制,使施工方案落于实处。了解基坑施工所需资源条件和施工条件,例如当地气象资料和施工期的天气预报;当地建材市场供应情况;当地土方机械、排水机械的拥有情况;当地排水系统准入情况等。如为深基坑,还要看有无深基坑专用设计,否则要提请建设单位委托具有深基坑设计资质的设计单位进行专项基坑支护设计,并按设计编制施工方案。

[1]孙海忠.关于上海某基坑坍塌事故的分析研究[J].地下空间与工程学报.2012.S2期.

[2]冯柳彭光俊伋雨林.基坑坍塌事故分析[J].建筑安全.2005.02期.

[3]张旷成李继民.杭州地铁湘湖站"08.11.15"基坑坍塌事故分析[J].岩土工程学报. 2010.S1期.

TV551.4[文献码]B

1000-405X(2016)-1-360-1

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