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摘要：随着我国经济建设的高速发展，城市建设不断涌现大型地下工程，深度愈来愈深，主要有地铁车站、地下车库、地下人防工程、地下商场、高层建筑地下室等，这些地下工程的施工都需要进行基坑开挖。虽然我国在深基坑施工方面，积累了丰富的设计及施工经验，取得了一定的成绩。但在施工过程中也出现了大量问题，特别是最近几年，发生多起重大财产损失及人身伤亡事件，给国家和人民带来巨大损失，甚至破坏社会稳定。有的施工企业从此一蹶不振，甚至倒闭垮台；有的家庭导致家破人亡，这些都给社会及施工企业敲响了警钟。本文针对深基坑施工常见的一些事故需要提前预防，事故发生后及时处理等方面进行研究，有助于提升深基坑施工进度与施工质量。
关键词：建筑工程深基坑 施工 常见事故对策
中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：
深基坑工程施工中常出现的事故, 经常是在深基坑工程的桩基和基坑围护结构及降水、止水施工完成之后, 开挖土方过程中发生的, 有的事故是在开挖已达到设计高程, 暴露时间过长, 由于时空效应,工程环境发生变化而造成的, 这种时空效应对于软土地区来讲, 更为敏感, 经常会由于渐变而导致大事故的发生。事故的原因是多方面的, 本文根据个人以往的经验总结了一些实际可用的措施，供同行参考！
1 常见事故介绍
深基坑施工过程中因地质条件的不确定性及其它不可预见因素常会导致各种施工事故, 严重影响工程质量和施工安全。施工过程中常见的事故有:悬臂式围护结构过大的内倾位移, 内撑或锚杆围护结构失稳发生较大向内变形, 边坡失稳, 基底隆起,渗流破坏, 坑底突涌, 周围地面沉降及其它因设计、施工不当而造成的事故。
2 事故的预防与对策
2. 1 跟踪事故苗头
预防和阻止基坑工程事故的发生, 首先要抓事故苗头的出现。一般是根据基坑工程的重要性, 设置不同等级的事故苗头预报装置与监测系统。对于重要工程要多埋设有孔隙水压力探头、土压力盒、钢土体发生相对位移, 孔隙水压力的变化是最敏感的,应设置测斜仪, 并配合经纬仪、水平仪等监测, 测斜仪一般精度可达1 mm 位移, 能满足预警报要求。同时, 在施工过程中要加强现场巡视时肉眼观察。在基坑开挖过程中, 基坑周围土体将产生位移。为了预报事故苗头, 预先计算基坑外土体在基坑开挖后所形成的位移场及围护结构墙顶和顶梁的水平位移, 确定事故苗头的监控标准。除了必要的理论计算和仪器监测外, 在施工全过程中, 经常进行现场巡视观察也很重要。如基坑开挖后的位移场内的地表与坡顶有无出现裂缝; 临近地面或建筑物有无沉陷裂损; 坑底上有否回弹隆起; 坑壁坑底有无渗漏、涌流、流砂等, 以便及时发现事故苗头。
2. 2 事故苗头的预防与应急措施
杜绝事故关键在于做好预防, 一旦出现事故苗头, 应立即采取应急措施, 阻止事故的发展扩大。下面对深基坑施工中常见事故依次介绍。
( 1)悬臂式围护结构过大的内倾位移
首先应采取坡顶卸载的办法, 如在桩后适当挖土卸载或人工降水, 坑内桩前堆筑砂石袋; 或增设钢内支撑或增加坑内混凝土垫层的厚度, 或设置配筋混凝土垫层等方法来增大被动土压力。预防悬臂式围护结构内倾位移, 首先要根据有关勘察设计资料, 做好结构的合理选型。在打入式群桩打设后, 宜停留一段时间待土体重新固结后, 才能开始开挖土方; 土方开挖分层与开挖顺序要合理, 严禁超挖; 要做好防水、降水、排水, 尽量避开在不利的季节施工, 如无法避开, 应采取安全的技术措施; 不能在基坑顶周围搭设临时建筑物、库房, 不得停放大型的施工机械和车辆, 严禁超载堆土、堆材料; 施工机械不能碰撞围护结构和
工程桩; 先开挖土方后在坑内施工人工挖孔桩时,要挖一根桩孔随即灌筑一根混凝土, 防止同時出现大量临空面。
( 2)内撑或锚杆围护结构失稳发生较大向内变形
首先也应在坡顶或桩后卸载, 坑内停止一切作业, 在坑内增设支撑、锚杆, 其它应急措施同样根据出现事故苗头的原因, 参照悬臂式围护结构的处理方法, 因地制地选用。在预防方面, 除了参照悬臂式围护结构的处理方法外, 在开工前准备适量的内撑杆件(如钢管、槽钢、工字钢等)、砂石袋, 一旦现场出现事故苗头, 可及时处理。
( 3)边坡失稳
基坑开挖后, 如果边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度, 则边坡就会滑动失稳。因此, 凡影响土体剪应力和土体抗剪强度的因素, 皆影响土方边坡的稳定。所以当出现边坡失稳苗头时, 就要分析研究是什么因素引起土体抗剪强度降低。然后有针对地采取应急措施。一般来讲, 首先在可能的条件下, 应尽快降低坑外地下水位, 进行坡顶卸载, 加强未滑坡区段的监测和保护, 严防事故的继续扩大; 其次在坡脚堆筑砂石袋, 或在未滑部位施打钢板桩、钢管、木桩等以挡土, 并尽快灌筑封底混凝土。其预防首先是边坡设计要根据水文地质条件,严格按规定坡度放坡, 做好降水、排水和边坡保护的设计和施工; 其次在坑内和坡顶要做好排水沟, 将地面水、雨水排出场地外, 还应防止水浸泡基坑和边坡; 接近边坡处的土方开挖速度要放慢, 严禁坡脚掏土和超挖; 要严格控制地面荷载, 严禁在坡顶堆土、堆材料设备等。
( 4)基底隆起
基坑土方开挖后, 等于地基卸载, 土体中的压力减少了, 坑外向坑内方向挤压, 这些与基坑底面积大小、基坑有否积水、底部有无较大水压力的滞水层, 基坑暴露的时间、开挖顺序、开挖速度以及所选用的施工机具等因素有关。随着基坑内的基础和上部结构的施工, 结构荷载的增加, 这时地基将产生竖向再压缩变形。对于小基坑, 开挖深度浅的, 其回弹变形和再压缩变形都比较小, 可以忽略不计。但对深基坑, 或大面积开挖, 就应考虑基坑的回弹变形和再压缩变形的影响了, 特别是大型深基坑的黏性土、膨胀土更要注意。如果不注意处理, 将降低坑底的土体强度, 影响基坑围护结构的安全, 同时也会造成底板上凸、开裂, 甚至箱形基础、工程桩上拔、断裂, 柱子高程错位和上部主体结构后期的较大沉降变形。
当发现由于基坑上回弹变形过大, 将危机围护结构安全时, 一方面应在基坑外卸载; 另一方面在坑底加压重, 如堆砂石袋或其它压重材料,或用快凝压力注浆或高压旋喷对基底土体进行加固等; 有条件时也可在坑内、坑外周围进行深层降水减压, 由于土体失水固结, 桩周产生负摩擦力往下拉, 会迫使桩下沉, 同时也减小了底板的上浮力。
( 5)渗流破坏
渗流破坏现象是在地下动水压力的作用下而引起的, 由于破坏现象不相同, 分为流沙和管涌2种。流沙是指在动水压力作用下, 使土的颗粒悬浮流动入坑内, 流入坑内的渠道有的从基底流出的; 有的由于止水失效或桩间距过大而由坑壁流入的。当出现流土现象时, 应根据不同条件, 分别采取以下措施, 抑制流土的产生和扩大。当流土不严重时, 宜放慢开挖速度, 使地下水平稳降落, 水力坡度逐渐减小, 直到接近或小于临界水力坡度。当出现较严重流砂时, 应立即停止挖土, 同时有针对性地采取应急措施进行处理; 如因围护桩间距过大产生流砂、流土、引起地面下沉, 应立即停止开挖, 采取补桩, 或在桩间加挡土板等堵封; 分别采用各类井点降水, 降低基坑内外的地下水位; 在条件允许时, 可适当积累基坑内水, 保留一定的水深,减小坑内外水头差, 以达到减小地下水水力坡度; 在基坑四周设置止水帷幕或支挡结构, 使地下水的渗透路径增长, 从而达到减小水力坡度; 在条件许可时, 可采用冻结法, 使基坑周围一定范围内土体冻结, 封冻地下水流动; 在地下水位高的地区, 如有条件, 应在枯水期施工, 使最高水位不高于坑底的0. 5 m, 这时动水压力不大, 就不会产生流土; 当基底为砂层, 土压力和动水压力都较大, 地下水丰富,混凝土难于固结, 也可采用化学灌浆快速凝固, 进行抢险。管涌则是在地下水动水压力的作用下, 土层某些较细小颗被渗透水流走, 称之机械潜蚀作用。由于这种机械潜蚀作用, 使渗流出口处形成空洞,空洞又使渗流途径缩短, 水力坡度增大, 渗流集中, 逐渐形成水流集中管道口。渗流及其携带的泥沙从已形成的管道涌出, 这种现象称之为管涌。管涌使土层变松, 孔隙增大, 强度降低, 从而导致坑壁失稳。防治管涌通常是采用降低水力坡度和在管涌出口处增设反滤层。其具体应急措施基本与流土相同。反滤层的作用也是降低出口处水力坡度, 让水流流出, 又能阻止土层中的土粒从孔隙中通过。
( 6)坑底突涌
由于基坑开挖减小承压含水层上覆不透水层的厚度, 致使承压水顶裂或冲毁基坑坑底板, 进入基坑, 产生突涌现象。突涌不仅给基坑施工带来困难,而且降低了地基的强度, 危及围护结构的安全。突涌的产生随承压水头大小及土层条件的不同, 表现不同的破坏形式: ①基底顶裂, 在基坑底部出现不规则树枝状裂缝, 承压水从裂缝中涌出。严重时, 出现喷水、冒砂现象。②基底冲毁, 基底土体结构破坏, 下部含水层中的砂土大量涌出, 旦悬浮流
动状态。防治措施如下: 当判断可能或已出现突涌时, 主要采取用降压井降低承压水头。其余的应急措施与流砂处理方法基本相同, 首先停止坑内抽水, 在采取降低承压水头措施的同时, 设法采取快凝压力注浆或灌筑快凝混凝土等堵住涌口。在基坑围护结构设计前要查地下承压含水层高程, 然后采取降压井降低承压水头, 同时止水帷幕墙要进入不透水层, 以防止管涌、突涌的出现。
( 7)周围地面沉降
深基坑施工引起周围地面沉降也是常出现的问题, 它危害性也很大, 可造成建筑物的不均匀沉降、结构裂缝、甚至倒坍, 地下管网断裂、道路沉陷破坏等。其主要原因有基坑外降水过大过快, 或坑内流砂、管涌、围护结构倾斜变形等引起的。出现周围地面沉降时, 要根据发生的原因, 有针对性地采取对策, 一般地, 首先要停止坑外降水, 采取回灌措施或在围护结构外围施以压力注浆或深层搅拌桩、钢板桩进行隔水。有流土、管涌要根据上述( 5)、( 6)方法采取抢救。如围护结构、支撑变形, 应进行加固。预防措施是, 要合理设计围护结构, 如地下水位高的地区要根据土质情况设置止水帷幕墙, 对围护结构周围进行止水处理, 坑外要设置若干回灌井、观察井, 或在周围建筑物与围护结构之间设隔水墙, 防止因降水而影响原有建筑物稳定。同时要建立监测系统, 在施工全过程对围护结构、周围地面、建筑物等进行变形监测, 发现苗头, 立即进行回灌和其它相应措施。
3 事故發生后常用的补救方法
深基坑工程事故特别是倒塌事故, 其后果是严重的。事故发生后应马上采取紧急措施, 阻止事故的延伸。尤其是要防止临近建筑物倾斜加剧或倒塌。要防止高压电杆倾倒, 地下通讯线路、煤气管道、压力管道、自来水干管等的断裂。必要时为了防范, 要切断电源、气源、水源。深基坑工程事故发生后, 多先采取应急措施, 使工程事故的发展得到控制或使事故状态趋于平衡稳定。补救方案应在现场深入调查和事故原因剖析基础上, 经多方共同探查咨询后有针对性的提出。在技术上必须要求根治, 不留隐患。事故的常用的补救办法一般有以下几种。
( 1)减载削坡
在深基坑外, 把地面外荷载卸除, 有条件的场地尽可能削坡或阶梯型减载。亦可采用水泥土搅拌桩或旋喷桩加强墙背土体, 提高复合土体的抗剪强度。
( 2)加强内支撑
在软土地区内顶撑特别有效。当基坑尺寸过大时, 亦可先在坑中心部分, 用混凝土封底并浇灌底板, 建成中心岛。坑内四周回填土(或土体)留作反压平衡土体, 设置坑壁与中心岛的斜撑后, 再挖去平衡土体。
( 3)加设锚杆、土钉
当坑壁和坑底浅部有好的拉锚持力层时, 可分层逐步随挖土深度加设锚杆、土钉。
( 4)降水
当场地开阔或有条件, 可采用降水方法, 降低墙背的水位, 减少水压力。
( 5)加固与止水
在围护结构严重渗漏以及基坑内流土、管涌、突涌部位可采取快凝的压力注浆法等办法加以阻止。
( 6)尽快浇捣混凝土垫层
有的深基坑采用碎石垫层, 为了尽快提高稳定性, 建议改用混凝土垫层, 适当加厚。为了防范, 应分条相间开挖和浇筑混凝土。
( 7)稳定周围地面土体
当出现周围地面及建筑物下沉或倾斜时, 一方面要采取措施, 加固或拆除已有的建筑物,以确保安全。另一方面要根据发生事故的原因有针对性的采取回灌或防渗或注浆等加固措施, 以稳定地面土体和周围建筑物地基。
4 结束语
在深基坑施工过程中, 必须采取足够的安全措施, 建立完整有效的事故预测、预报系统, 并设立事故发生应急预案, 保证施工过程的顺利进行。做到能及时预报并预防施工事故的发生, 同时保证在事故发生后, 在第一时间内采取及时有效的措施, 使损失控制在最小的程度。
关键词：建筑工程深基坑 施工 常见事故对策
中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：
深基坑工程施工中常出现的事故, 经常是在深基坑工程的桩基和基坑围护结构及降水、止水施工完成之后, 开挖土方过程中发生的, 有的事故是在开挖已达到设计高程, 暴露时间过长, 由于时空效应,工程环境发生变化而造成的, 这种时空效应对于软土地区来讲, 更为敏感, 经常会由于渐变而导致大事故的发生。事故的原因是多方面的, 本文根据个人以往的经验总结了一些实际可用的措施，供同行参考！
1 常见事故介绍
深基坑施工过程中因地质条件的不确定性及其它不可预见因素常会导致各种施工事故, 严重影响工程质量和施工安全。施工过程中常见的事故有:悬臂式围护结构过大的内倾位移, 内撑或锚杆围护结构失稳发生较大向内变形, 边坡失稳, 基底隆起,渗流破坏, 坑底突涌, 周围地面沉降及其它因设计、施工不当而造成的事故。
2 事故的预防与对策
2. 1 跟踪事故苗头
预防和阻止基坑工程事故的发生, 首先要抓事故苗头的出现。一般是根据基坑工程的重要性, 设置不同等级的事故苗头预报装置与监测系统。对于重要工程要多埋设有孔隙水压力探头、土压力盒、钢土体发生相对位移, 孔隙水压力的变化是最敏感的,应设置测斜仪, 并配合经纬仪、水平仪等监测, 测斜仪一般精度可达1 mm 位移, 能满足预警报要求。同时, 在施工过程中要加强现场巡视时肉眼观察。在基坑开挖过程中, 基坑周围土体将产生位移。为了预报事故苗头, 预先计算基坑外土体在基坑开挖后所形成的位移场及围护结构墙顶和顶梁的水平位移, 确定事故苗头的监控标准。除了必要的理论计算和仪器监测外, 在施工全过程中, 经常进行现场巡视观察也很重要。如基坑开挖后的位移场内的地表与坡顶有无出现裂缝; 临近地面或建筑物有无沉陷裂损; 坑底上有否回弹隆起; 坑壁坑底有无渗漏、涌流、流砂等, 以便及时发现事故苗头。
2. 2 事故苗头的预防与应急措施
杜绝事故关键在于做好预防, 一旦出现事故苗头, 应立即采取应急措施, 阻止事故的发展扩大。下面对深基坑施工中常见事故依次介绍。
( 1)悬臂式围护结构过大的内倾位移
首先应采取坡顶卸载的办法, 如在桩后适当挖土卸载或人工降水, 坑内桩前堆筑砂石袋; 或增设钢内支撑或增加坑内混凝土垫层的厚度, 或设置配筋混凝土垫层等方法来增大被动土压力。预防悬臂式围护结构内倾位移, 首先要根据有关勘察设计资料, 做好结构的合理选型。在打入式群桩打设后, 宜停留一段时间待土体重新固结后, 才能开始开挖土方; 土方开挖分层与开挖顺序要合理, 严禁超挖; 要做好防水、降水、排水, 尽量避开在不利的季节施工, 如无法避开, 应采取安全的技术措施; 不能在基坑顶周围搭设临时建筑物、库房, 不得停放大型的施工机械和车辆, 严禁超载堆土、堆材料; 施工机械不能碰撞围护结构和
工程桩; 先开挖土方后在坑内施工人工挖孔桩时,要挖一根桩孔随即灌筑一根混凝土, 防止同時出现大量临空面。
( 2)内撑或锚杆围护结构失稳发生较大向内变形
首先也应在坡顶或桩后卸载, 坑内停止一切作业, 在坑内增设支撑、锚杆, 其它应急措施同样根据出现事故苗头的原因, 参照悬臂式围护结构的处理方法, 因地制地选用。在预防方面, 除了参照悬臂式围护结构的处理方法外, 在开工前准备适量的内撑杆件(如钢管、槽钢、工字钢等)、砂石袋, 一旦现场出现事故苗头, 可及时处理。
( 3)边坡失稳
基坑开挖后, 如果边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度, 则边坡就会滑动失稳。因此, 凡影响土体剪应力和土体抗剪强度的因素, 皆影响土方边坡的稳定。所以当出现边坡失稳苗头时, 就要分析研究是什么因素引起土体抗剪强度降低。然后有针对地采取应急措施。一般来讲, 首先在可能的条件下, 应尽快降低坑外地下水位, 进行坡顶卸载, 加强未滑坡区段的监测和保护, 严防事故的继续扩大; 其次在坡脚堆筑砂石袋, 或在未滑部位施打钢板桩、钢管、木桩等以挡土, 并尽快灌筑封底混凝土。其预防首先是边坡设计要根据水文地质条件,严格按规定坡度放坡, 做好降水、排水和边坡保护的设计和施工; 其次在坑内和坡顶要做好排水沟, 将地面水、雨水排出场地外, 还应防止水浸泡基坑和边坡; 接近边坡处的土方开挖速度要放慢, 严禁坡脚掏土和超挖; 要严格控制地面荷载, 严禁在坡顶堆土、堆材料设备等。
( 4)基底隆起
基坑土方开挖后, 等于地基卸载, 土体中的压力减少了, 坑外向坑内方向挤压, 这些与基坑底面积大小、基坑有否积水、底部有无较大水压力的滞水层, 基坑暴露的时间、开挖顺序、开挖速度以及所选用的施工机具等因素有关。随着基坑内的基础和上部结构的施工, 结构荷载的增加, 这时地基将产生竖向再压缩变形。对于小基坑, 开挖深度浅的, 其回弹变形和再压缩变形都比较小, 可以忽略不计。但对深基坑, 或大面积开挖, 就应考虑基坑的回弹变形和再压缩变形的影响了, 特别是大型深基坑的黏性土、膨胀土更要注意。如果不注意处理, 将降低坑底的土体强度, 影响基坑围护结构的安全, 同时也会造成底板上凸、开裂, 甚至箱形基础、工程桩上拔、断裂, 柱子高程错位和上部主体结构后期的较大沉降变形。
当发现由于基坑上回弹变形过大, 将危机围护结构安全时, 一方面应在基坑外卸载; 另一方面在坑底加压重, 如堆砂石袋或其它压重材料,或用快凝压力注浆或高压旋喷对基底土体进行加固等; 有条件时也可在坑内、坑外周围进行深层降水减压, 由于土体失水固结, 桩周产生负摩擦力往下拉, 会迫使桩下沉, 同时也减小了底板的上浮力。
( 5)渗流破坏
渗流破坏现象是在地下动水压力的作用下而引起的, 由于破坏现象不相同, 分为流沙和管涌2种。流沙是指在动水压力作用下, 使土的颗粒悬浮流动入坑内, 流入坑内的渠道有的从基底流出的; 有的由于止水失效或桩间距过大而由坑壁流入的。当出现流土现象时, 应根据不同条件, 分别采取以下措施, 抑制流土的产生和扩大。当流土不严重时, 宜放慢开挖速度, 使地下水平稳降落, 水力坡度逐渐减小, 直到接近或小于临界水力坡度。当出现较严重流砂时, 应立即停止挖土, 同时有针对性地采取应急措施进行处理; 如因围护桩间距过大产生流砂、流土、引起地面下沉, 应立即停止开挖, 采取补桩, 或在桩间加挡土板等堵封; 分别采用各类井点降水, 降低基坑内外的地下水位; 在条件允许时, 可适当积累基坑内水, 保留一定的水深,减小坑内外水头差, 以达到减小地下水水力坡度; 在基坑四周设置止水帷幕或支挡结构, 使地下水的渗透路径增长, 从而达到减小水力坡度; 在条件许可时, 可采用冻结法, 使基坑周围一定范围内土体冻结, 封冻地下水流动; 在地下水位高的地区, 如有条件, 应在枯水期施工, 使最高水位不高于坑底的0. 5 m, 这时动水压力不大, 就不会产生流土; 当基底为砂层, 土压力和动水压力都较大, 地下水丰富,混凝土难于固结, 也可采用化学灌浆快速凝固, 进行抢险。管涌则是在地下水动水压力的作用下, 土层某些较细小颗被渗透水流走, 称之机械潜蚀作用。由于这种机械潜蚀作用, 使渗流出口处形成空洞,空洞又使渗流途径缩短, 水力坡度增大, 渗流集中, 逐渐形成水流集中管道口。渗流及其携带的泥沙从已形成的管道涌出, 这种现象称之为管涌。管涌使土层变松, 孔隙增大, 强度降低, 从而导致坑壁失稳。防治管涌通常是采用降低水力坡度和在管涌出口处增设反滤层。其具体应急措施基本与流土相同。反滤层的作用也是降低出口处水力坡度, 让水流流出, 又能阻止土层中的土粒从孔隙中通过。
( 6)坑底突涌
由于基坑开挖减小承压含水层上覆不透水层的厚度, 致使承压水顶裂或冲毁基坑坑底板, 进入基坑, 产生突涌现象。突涌不仅给基坑施工带来困难,而且降低了地基的强度, 危及围护结构的安全。突涌的产生随承压水头大小及土层条件的不同, 表现不同的破坏形式: ①基底顶裂, 在基坑底部出现不规则树枝状裂缝, 承压水从裂缝中涌出。严重时, 出现喷水、冒砂现象。②基底冲毁, 基底土体结构破坏, 下部含水层中的砂土大量涌出, 旦悬浮流
动状态。防治措施如下: 当判断可能或已出现突涌时, 主要采取用降压井降低承压水头。其余的应急措施与流砂处理方法基本相同, 首先停止坑内抽水, 在采取降低承压水头措施的同时, 设法采取快凝压力注浆或灌筑快凝混凝土等堵住涌口。在基坑围护结构设计前要查地下承压含水层高程, 然后采取降压井降低承压水头, 同时止水帷幕墙要进入不透水层, 以防止管涌、突涌的出现。
( 7)周围地面沉降
深基坑施工引起周围地面沉降也是常出现的问题, 它危害性也很大, 可造成建筑物的不均匀沉降、结构裂缝、甚至倒坍, 地下管网断裂、道路沉陷破坏等。其主要原因有基坑外降水过大过快, 或坑内流砂、管涌、围护结构倾斜变形等引起的。出现周围地面沉降时, 要根据发生的原因, 有针对性地采取对策, 一般地, 首先要停止坑外降水, 采取回灌措施或在围护结构外围施以压力注浆或深层搅拌桩、钢板桩进行隔水。有流土、管涌要根据上述( 5)、( 6)方法采取抢救。如围护结构、支撑变形, 应进行加固。预防措施是, 要合理设计围护结构, 如地下水位高的地区要根据土质情况设置止水帷幕墙, 对围护结构周围进行止水处理, 坑外要设置若干回灌井、观察井, 或在周围建筑物与围护结构之间设隔水墙, 防止因降水而影响原有建筑物稳定。同时要建立监测系统, 在施工全过程对围护结构、周围地面、建筑物等进行变形监测, 发现苗头, 立即进行回灌和其它相应措施。
3 事故發生后常用的补救方法
深基坑工程事故特别是倒塌事故, 其后果是严重的。事故发生后应马上采取紧急措施, 阻止事故的延伸。尤其是要防止临近建筑物倾斜加剧或倒塌。要防止高压电杆倾倒, 地下通讯线路、煤气管道、压力管道、自来水干管等的断裂。必要时为了防范, 要切断电源、气源、水源。深基坑工程事故发生后, 多先采取应急措施, 使工程事故的发展得到控制或使事故状态趋于平衡稳定。补救方案应在现场深入调查和事故原因剖析基础上, 经多方共同探查咨询后有针对性的提出。在技术上必须要求根治, 不留隐患。事故的常用的补救办法一般有以下几种。
( 1)减载削坡
在深基坑外, 把地面外荷载卸除, 有条件的场地尽可能削坡或阶梯型减载。亦可采用水泥土搅拌桩或旋喷桩加强墙背土体, 提高复合土体的抗剪强度。
( 2)加强内支撑
在软土地区内顶撑特别有效。当基坑尺寸过大时, 亦可先在坑中心部分, 用混凝土封底并浇灌底板, 建成中心岛。坑内四周回填土(或土体)留作反压平衡土体, 设置坑壁与中心岛的斜撑后, 再挖去平衡土体。
( 3)加设锚杆、土钉
当坑壁和坑底浅部有好的拉锚持力层时, 可分层逐步随挖土深度加设锚杆、土钉。
( 4)降水
当场地开阔或有条件, 可采用降水方法, 降低墙背的水位, 减少水压力。
( 5)加固与止水
在围护结构严重渗漏以及基坑内流土、管涌、突涌部位可采取快凝的压力注浆法等办法加以阻止。
( 6)尽快浇捣混凝土垫层
有的深基坑采用碎石垫层, 为了尽快提高稳定性, 建议改用混凝土垫层, 适当加厚。为了防范, 应分条相间开挖和浇筑混凝土。
( 7)稳定周围地面土体
当出现周围地面及建筑物下沉或倾斜时, 一方面要采取措施, 加固或拆除已有的建筑物,以确保安全。另一方面要根据发生事故的原因有针对性的采取回灌或防渗或注浆等加固措施, 以稳定地面土体和周围建筑物地基。
4 结束语
在深基坑施工过程中, 必须采取足够的安全措施, 建立完整有效的事故预测、预报系统, 并设立事故发生应急预案, 保证施工过程的顺利进行。做到能及时预报并预防施工事故的发生, 同时保证在事故发生后, 在第一时间内采取及时有效的措施, 使损失控制在最小的程度。