福建省惠安開成建築工程學校陳志陽
[摘要]筆者根據對103項基坑l程事故原因的調查與分析,提出以預防為主的處理措施及改善深基坑工程現狀的建議。
[關鍵詞]深基坑工程事故預防處理措施
一、前言
深基坑工程在建築工程中占有重要地位,是當前工程界關注的熱點,是技術較為綜合、複雜的難點,同時也是提高建築工程質量,減少事故的重點,主要特點是:
1)高層建築建造數量越來越多,建築面積越來越大,深基坑向大深度,大面積方向發展:
2)許多高層建築都是在城市密集的建築群中施工,場地狹窄,深基坑開挖很困難,對基坑支護和穩定十分不利。
3)基坑工程造價較高,如果出現事故,其處理費用及後果都十分嚴重。
4)一些高層建築建在沿海軟土地基上,深基坑需在軟土高水位地基中開挖, 易發生事故,以致對周邊建築物、地下構築物及管線的安全造成很大威脅。
5)深基坑開挖與支護是與許多因素相關的綜合技術,有許多理論與實際問題都有待解決和完善。
6)深基坑支護是個臨時性工程,但其安全度又具有隨機的性質。從基坑開挖到地下工程全部完成,要經歷許多不利條件的影響。
二、 深基坑工程事故的調查與分析
從筆者對103項深基坑工程事故的調查(見表)中可以看出,過去幾年間我國深基坑工程事故率比較高,造成了很大的經濟損失。
基坑工程故故原因統計表
序號發生事故的主要原因發生次數佔總數的比例
1工程勘察的失誤32.9%
2基坑設計失誤3534.0%
3荷載取值錯誤54.9%
4水處理不當2221.4%
5支撐結構失穩43.88%
6錨固結構失穩77.0%
7忽視基坑穩定性65.8%
8施工方法錯誤54.9%
9工程監測失誤10.97%
10工程管理失誤87.76%
11相鄰施工影響54.9%
12肓目降低造價21.9%
首先,從上表可以看出,由於設計不當造成深基坑事故的達35項,佔34%,如果再包括荷載取值、忽視基坑穩定性等與設計有關內容綜合在一起,共46項,佔被調查總數的45%。
因此抓好基坑工程方案審議,由有經驗、有資質單位承擔設計是取得工程成功的關鍵。
其次,由於施工管理、監測、相鄰基坑的影響、支護結構安裝不當等諸多因素合在一起,引發事故32項, 佔被調查事故的30%。為了確保質量,由有資質單位承擔基坑工程施工也是不容忽視的重要問題。
由於水處理不當(如止水、降水、排水等)引起工程事故22項,佔被調查總數的22%。尤其是在軟土地基,這更是十分敏感的重要因素。
最後,屬於工程勘察方面的有3項,佔3%,也要引起工程勘察部門注意。
三、 深基坑工程事故的處理及預防措施
在查明基坑事故發生的原因後,可按以下處理方法或當地有效經驗,對基坑工程事故進行處理和預防。
1、 懸臂式支護結構過大內傾變位。可採取坡頂解除安裝,樁後適當挖土解除安裝或人工降水,坑內樁前堆築砂石袋或增設撐、錨結構等方法處理。這是支護結構設計不當,隨便取消樁頂連梁、錨桿,施工地面荷載過大等因素引起的。
為了降低樁後地面荷載,基坑周邊應嚴禁搭建施工臨時建築或庫房,不得堆放建築材料及棄土,不要停放大型施工機具和車輛,施工時機具不得反向挖土,不得向基坑周邊潑倒生活及生產用水。坑周地面須進行防水滲入的處理。
2、 有內撐或錨桿支護樁牆發生較大的內凸變位。首先要在坡頂或樁牆後解除安裝,坑內停止挖土作業,適當增加內撐或錨桿,樁前堆築砂石袋等方法處理。這是撐錨結構數量過少,布置不當所致。
3基坑發生整體或區域性土體滑塌失穩。首先應在可能條件下降低土中水位和進行坡頂解除安裝,加強未滑塌區段的監測和保護,嚴防事故繼續擴大。這是忽視基坑整體穩定和資訊施工的結果。
對欠固結淤泥土、軟粘土或容易失穩的砂土,應根據整體穩定驗算.採用預先加固措施,防止土體失穩。
4、未設止水幕牆或止水牆漏水、流土,坑內降水開挖,造成坑周地面或路面下陷和周邊建築物傾斜、地下管線斷裂等。事故發生後,首先應立即停止坑內降水和施工開挖,迅速用堵漏材料處理止水牆的滲漏,坑外新設定若干口回灌井,高水位回灌,搶救斷裂或滲漏管線,重新設定止水牆,對已傾斜建築物進行糾傾扶正和加固,防止其繼續惡化,同時要加強對坑周地面和建築的觀測,以便繼續採取有針對性的處理措施。在水位高地區基坑開挖時.應進行防水處理,方可開挖,坑外也可設回灌井、觀察井,保護相鄰建築物。
5、施工單位偷工減料,弄虛作假,支護結構質量低劣,引發基坑事故。首先要停止挖土、降水.再根據基坑深度、土質和水位等條件採取補樁、注漿或其他加固手段。預防措施是:
嚴格執行施工監測制度,由有資質單位承擔施工任務。
6、樁間距過大,發生流砂、流土,坑周地面開裂塌陷。應立即停止挖土,採取補樁、樁間加擋土木板,利用樁后土已形成的拱狀斷面,用水泥砂漿抹面(或掛鐵絲網),有條件時可配合樁頂解除安裝、降水等措施。 採取混凝樁支護結構時,樁間距一般不宜大於2d(樁徑),灌注樁徑不宜小於500mm,挖孔樁徑不宜小於800mm。
7 、設計安全儲備不足,樁入土深度不夠,發生樁牆內傾或踢腳失穩。首先要停止基坑開挖,在已開挖尚未發生踢腳失穩段,在坑底樁牆前堆砂土袋或土料反壓,同時對樁頂適當解除安裝,再根據失穩原因進行被動區土質加固(採用注漿、旋噴樁等),也可在原擋土樁內惻補打短樁等。
8、基坑內外水位差較大,樁牆未進入不透水層或嵌深度不足,坑內降水引起土體失穩。處理方法:首先停止坑內開挖、降水,必要時灌水反壓或堆料反壓,管湧、流砂停止後應通過樁後壓漿,補樁,堵漏,被動區土質加固等措施加固處理。
預防措措是:基坑開挖前應補做地
質勘察,查明不透水層分布情況,應確保擋水樁牆進入不透水層1m以上。
9、對於較大面積的基坑,由於水浮力和地基回彈反力作用使基礎底板上凸、開裂,甚至使整個箱基礎上浮,工程樁隨底板上拔而斷裂以及柱子標高發生錯位。處理方法:在基坑內或周邊進行深層降水,由於土體失水固結,樁周發生負摩擦下拉力,迫使樁下沉。
同時降低底板下的水浮力,並將抽出的地下水回灌箱基內。對箱基底反壓使用使其回落,首層地面以上主體結構要繼續施工載入,待建築物全部穩定後再從箱基內抽水、處理開裂的底板後方可停止基坑降水。
10、對已侵入相鄰場地或建築物下影響施工或基礎安全的錨針,應在確保安全條件下,分別情況,採取人工切斷,機械抓斗剷除等方法處理或採用可拆卸錨桿。
11、 為防止兩相鄰基坑施工互相影響,應加強現場施工監測和雙方協凋工作,對因施工振動引起支護結構或工程樁傾斜、斷裂等破損時,首先應停止施工或限制施工振動影響,對破壞的支護樁採取有效處理措施。
12、 因基坑土方超挖引起支護結構損壞。內暫時停止施工,回填上方或在樁前堆載,保持支護結構穩定,再根據實際情況,採取有效措施處理。
13、在有較高地下水位場地,錯誤地採用噴錨、土釘牆等護坡加固措施,由於基坑開挖使加固土體邊坡大量滑塌破壞。首先應停止開挖,有條件時,應進行坑外降水,無條件坑外降水時,應重新設計、施工支擋結構(包括止水牆),然後方可進行基坑開挖施工。
四、 改善基坑工程的幾點建議
在編制基坑工程技術標準工作中,要強調和重視編制有地方特色,反映地方經驗的基坑工程技術標準,使基坑工程有章可依。
抓好施工隊伍技術素質教育,確保工程質量,減少工程事故,降低工程造價。
推動民間的深基坑工程技術資訊交流,加強技術研討,經驗交流,減少盲目性,推動新技術迅速發展。
加快有關建築基坑工程「技術工法」的編制。
深基坑工程較多的大城市,應建立基坑工程專家技術指導組,集中有經驗專家和智慧型,群策群力把好深基坑工程技術質量關。
有條件的城市和地區,建立專業化施工隊伍,是保證工程質量的重要措施。
積極推行資訊化施工方法,搞好施工監測。
建立基坑工程的技術檔案制度,認真總結經驗,積累資料.有刊於全國的技術進
(9)加強基坑工程科研和理論建設。 10)提倡復合支護體系,重視基坑支護結構的空間效應。
11)加強基坑工程的管理工作,把提高基坑工程質量的措施落實到實處。
作者單位:福建省惠安開成建築工程學校陳志陽
郵政編碼:362141
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