基坑开挖支护的专项安全措施方案
基坑开挖支护的专项安全措施基坑开挖支护的专项安全措施 在建筑施工中,深基础施工的安全问题越来越突出,建设部近几年的事故统 计中,坍塌事故成了继“四大伤害” (高处坠落、触电、物体打击、机械伤害)之 后的第五大伤害。在坍塌事故中,基坑基槽开挖、人工扩孔桩施工造成的坍塌占 坍塌事故总数的 65%,所以坍塌事故也已列入建设部专项治理内容。在基坑开挖 中造成坍塌事故的主要原因是: 基坑开挖放坡不够,没按土的类别和坡度的容许值,按规定的高宽比进行放 坡,造成坍塌: 基坑边坡顶部超载或由于震动,破坏了土体的内聚力,引起土体结构破坏, 造成滑坡: 由于施工方法不正确,开挖程序不对、超标高挖土、支撑设置或拆除不正确、 或者排水措施不力以及解冻时造成的坍塌等。针对以上问题,结合基坑支护设计 规范的有关规定制定了本安全检查评分表(表附后) 。 (一)施工方案(一)施工方案 1、基坑开挖之前,要按照土质情况、基坑深度以及周边环境确定支护方案,其内 容应包括:放坡要求、支护结构设计、机械选择、开挖时间、开挖顺序、分层开 挖深度、坡道位置、车辆进出道路、降水措施及监测要求等。 2、施工方案的制定必须针对施工工艺结合作业条件, 对施工过程中可能造成坍塌 的因素和作业人员的安全以及防止周边建筑、道路等产生不均匀沉降,设计制定 具体可行措施,并在施工中付诸实施。 3、高层建筑的箱形基础,实际上形成了建筑地下室,随上层建筑荷载的加大,常 要求在地面以下设置三层或四层地下室,因而基坑的深度常超过 5---6 米,且面 积较大,给基础工程施工带来很大困难和危险,必须认真制定安全措施防止发生 事故。 如: (1)工程场地狭笮,邻近建筑物多,大面积基坑的开挖,常使这些旧建筑物发生裂 缝或不均匀沉降: (2)基坑深度不同,主楼较深,群房较浅,因而需仔细进行施工程序安排,有时先 挖一部分浅坑,再加支撑或采用悬臂板桩: (3)合理采用降水措施,以减少板桩上的土压力: (4)当采用钢板桩时,合理解决位移和弯曲: (5)除降低地下水位外,基坑内还需设置明沟和积水井,以排除暴雨突然而来的明 水: (6)大面积基坑应考虑配两路电源,当一路电源发生鼓掌时,可以及时采取另一路 电源,防止停止降水而发生事故。 总之由于基坑加深,土侧压力下再加上地下水的出现,所以必须作专门支护 设计以确保施工安全。 4、支护设计方案的合理与否,不但直接影响施工的工期、造价。更主要还对施工 过程中的安全与否有直接关系,所以必须经上级审批。有的地区规定基坑开挖深 度超过 6 米时,必须经建委专家组审批。经实践证明这些规定不但确保了施工安 全,还对缩短工期、节约资金取得了明显效益。 (二)临边防护(二)临边防护 1、当基坑施工深度达到 2 米时,对坑边作业已构成危险,按照高处作业和临 边作业的规定,应搭设临边防护设施。 2、基坑周边搭设的防护栏杆,从选材、搭设方式及牢固程度都应该符合(建 筑施工高处作业安全技术规范)的规定。 3、管道深基坑在开挖后支护前要根据需要沿基坑临边设置安全、可靠的规范 性防护栏及防护网。防护栏上横杆距地面不小于1.2 米,下横杆距地面 0.5 米 至 0.6 米,防护栏自地面往上应有0.2 米以上的挡脚板。必要时应立即设置可 靠的安全网。以防事故发生。防护栏、安全网设安全警示牌,并均须经项目部 验收合格。 (三)坑壁支护(三)坑壁支护 不同深度的基坑和作业条件,所采取的支护方式也不同。 1、原状土防坡 一般基坑深度小于 3 米时,可采用一般性措施。当深度达到4---5 米,也 可采用分级放坡。明挖放坡必须保证边坡的稳定,根据土的类别进行稳定计算 确定安全系数。原状土放坡适用于较浅的基坑,对于深基坑可采用打桩、土钉 墙或地下连续墙方法来确保边坡的稳定。 2、排桩(护坡桩) 当周边无条件放坡时,可设计成挡土墙结构。可以采用预制桩或灌注桩, 预制桩有钢筋混凝土桩和钢桩,当采用间隔排桩时,将桩与桩之间的土体固化 形成桩墙结构。 土体的固化方法可采用高压旋喷或深层搅拌法进行。固化后的土体不但 具有整体性好,同时可以阻止地下水渗入基坑形成隔渗结构。桩墙结构实际上 是利用桩的入土深度形成悬臂结构,当基础较深时,可采用坑外拉锚或坑内支 撑来保持护桩的稳定。 3、坑外拉锚与坑内支撑 (1)坑外拉锚 用锚具将锚杆固定在桩的悬臂部分, 将锚杆的另一端伸向基坑边坡土层内 锚固,以增加桩的稳定。土锚杆由锚头、自由段和锚固段三部分组成,锚杆必 须有足够长度,锚固段不能设置在土层的滑动面之内。锚杆应经设计并通过现 场实验确定抗拔力。锚杆可以设计成一层或多层,采用坑外拉锚较采用坑内支 撑法能有较好的机械开挖环境。 (2)坑内支撑 为提高桩的稳定性,也可采用在坑内加设支撑的方法。坑内支撑可采用 单层平面或多层支撑,支撑材料可采用型钢或钢筋混凝土,设计支撑的结构形 式和节点做法,必须注意支撑安装及拆除顺序。尤其对多层支撑要加强管理, 混凝土支撑必须在上道支撑强度达到 80%时才可挖下层;对钢支撑严禁在负 荷状态下焊接。 4、地下连续墙 地下连续墙就是在深层地下浇注一道钢筋混凝土墙, 既可起挡土护壁又可 起隔渗作用,还可以成为工程主体结构的一部分,也可以代替地下室墙的外模 板。 地下连续墙也可简称地连墙, 地连墙施工是利用成槽机械, 按照建筑平面 挖出一条长槽,用膨润土泥浆护壁,在槽内放入钢筋笼,然后浇注混凝土。施 工时,可以分成若干单元(5---8 米一段) ,最后将各段进行接头连接,形成一 道地下连续墙。 5、逆作法施工 逆作法施工工艺和一般正常施工相反, 一般基础施工先挖至设计深度, 然 后自下向上施工到正负零标高,然后再继续施工上部主体。逆作法是先施工地 下一层(离地面最近的一层) ,在打完第一层楼板时,进行养护,在养护期间 可以向上部施工主体,当第一层楼板达到强度时,可继续施工地下二层(同时 向上方施工) ,此时的地下主体结构梁板体系,就作为挡土结构的支撑体系, 地下室的墙体又是基坑的护壁, 这时梁板的施工只需在地面上挖出坑槽放入模 板钢筋,不设支撑,在梁的底部将伸出筋插入土中,作为柱子钢筋,梁板施工 完毕再挖土方施工柱子。第一层楼板以下部分由于楼板的封闭,只能采用人工 挖土,可利用电梯间作垂直运输通道。逆作法不但节省工料,上下同时施工缩 短工期,还由于利用工程梁板结构做内支撑,可以避免由于装拆临时支撑造成 的土体变形。 (四)排水措施(四)排水措施 基坑施工常遇到地下水,尤其深基施工处理不好不但影响基坑施工,还会给 周边建筑造成沉降不均的危险。对地下水的控制方法一般有:排水、降水、隔 渗。 1、排水 开挖深度较浅时,可采用明排。沿槽底挖出两道水沟,每隔30---40 米设置 一积水井,用抽水设备将水抽走。有时深基坑施工,为排除雨季的暴雨突然而 来的明水,也采用明排。 2、开挖深度大于 3 米时,可采用井点降水。在基坑外设置降水管,管壁有 孔并有过滤网,可以防止在抽水过程中将土粒带走,保持土体结构不被破坏。 井点降水每级可降低水位 4.5 米,再深时,,可采用多级降水,水量大时,也 可采用深井降水。 当降水可能造成周围建筑物不均匀沉降时, 应在降水的同时, 采取回灌措施。