淺談基坑塌方的原因與防治措施

顧燁

摘 要：在工程的基坑開挖的過程中，如果施工不當(dāng)或者對(duì)土質(zhì)研究分析不詳細(xì)，就很容易造成基坑的塌方現(xiàn)象，這將影響到整個(gè)施工狀況、危及到周邊建筑物的安全以及較易出現(xiàn)人身傷亡事故。該文就針對(duì)基坑塌方的產(chǎn)生原因和防治措施進(jìn)行了一系列的分析與介紹。通過對(duì)原因的分析，認(rèn)清基坑問題產(chǎn)生的機(jī)理，采取針對(duì)性的施工措施，對(duì)今后的施工過程中在基坑開挖方面的施工提供了解決方法與防治措施，用以提高排管工程的施工質(zhì)量，并確保工程的施工安全。

關(guān)鍵詞：滑坡 邊坡塌方 流砂 基坑塌方防治

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（a）-0071-01

一般認(rèn)為，基坑開挖要具備以下的必要條件：首先保持基坑干燥狀態(tài)，創(chuàng)造有利于施工的環(huán)境；其次是確保邊坡穩(wěn)定，確保施工的安全?；邮┕ぐ踩牟话踩蛩胤譃榛隆⑦吰滤?、流砂三類。

基坑塌方的三類原因如下。

1 滑坡的產(chǎn)生與防治

1.1 滑坡的產(chǎn)生

（1）水分過多：雨季是滑坡的多發(fā)季節(jié)。（2）震動(dòng)的作用：比如在工程中使用大爆破所引發(fā)的滑坡。（3）巖體或土體本身的層理發(fā)達(dá)，嚴(yán)重破損。（4）土層下有傾斜度較大的夾層或巖層，上表面處有過多的材料或土堆積，降低了巖石和土體、夾層和土體之間的抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致滑坡。（5）加荷或開挖不合理，使原來的平衡遭到破壞而引起滑坡。

1.2 滑坡的防治

（1）排水：合理設(shè)計(jì)排水溝，對(duì)施工用水和生活、生產(chǎn)用水進(jìn)行合理排放，防止水的浸入。

（2）保證邊坡的坡度足夠，減少土坡的坡度或者將土坡盡量削成臺(tái)階式。

（3）對(duì)于施工地段設(shè)置抗滑結(jié)構(gòu)，如抗滑擋墻、抗滑柱、錨桿擋墻等。

（4）去掉不穩(wěn)定的陡坡部分，降低滑坡體的重量，從而減少下滑力。

（5）禁止對(duì)滑坡體的坡腳隨意切割，嚴(yán)禁在坡體被動(dòng)區(qū)挖土。

2 邊坡的塌方與防治

2.1 邊坡塌方的原因

（1）因?yàn)檫吰逻^陡使得土體自身的穩(wěn)定性差，從而引起塌方。（2）基坑長時(shí)間暴漏在干燥環(huán)境中，造成土質(zhì)松軟或者是夾層由于長期的浸水，形成潤滑的功能。（3）在邊坡頂面周邊有動(dòng)荷載，或者由于下雨增加了土體的含水量。

2.2 邊坡塌方的防治

（1）對(duì)坑邊要停放機(jī)械、施工時(shí)間長、開挖深度大等，應(yīng)該按照規(guī)定適當(dāng)?shù)姆啪徠露?。?）若挖基坑時(shí)限制了場地，而造成無法放坡或者放坡后的土方量過大，為避免出現(xiàn)邊坡塌方，需要設(shè)置擋土支撐。（3）避免地表水流入土坡體或者坑槽。（4）避免坡頂護(hù)道內(nèi)出現(xiàn)較大的動(dòng)荷載或靜荷載。

2 流砂的產(chǎn)生與防治

2.1 流砂形成的原因

水流在水位差作用下，對(duì)單位土體（土顆粒）產(chǎn)生動(dòng)水壓力（如圖1）

而動(dòng)水壓力方向與水流（流線）方向一致。當(dāng)浸水容量小于或等于動(dòng)水壓力時(shí)，土顆粒會(huì)失去自重，形成懸浮狀態(tài)，土的抗剪強(qiáng)度變?yōu)榱?，土顆粒隨滲流的水一起流入基坑（槽），即發(fā)生流砂現(xiàn)象。

當(dāng)?shù)叵滤辉礁撸樱ú郏﹥?nèi)外水位差愈大時(shí)，動(dòng)水壓力愈大，愈容易發(fā)生流砂現(xiàn)象。因此，流砂現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在細(xì)砂、粉砂及粉質(zhì)砂土中。

2.2 流砂的危害

一旦出現(xiàn)流砂，土體邊挖邊冒流砂，土完全喪失承載力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起基坑邊坡塌方；臨近建筑因地基被掏空而出現(xiàn)開裂、下沉、傾斜甚至倒塌。

基坑的塌方有許多種表現(xiàn)情況：

（1）增加挖方量。（2）嚴(yán)重危及施工安全。（3）地基土受到擾動(dòng)。（4）危及周邊建（構(gòu)）筑物的安全和穩(wěn)定。（5）延長工期，造成經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 流砂的防治方法

在基坑開挖中，防治流砂應(yīng)從“治水”著手，其具體措施有：

（1）枯水期施工法?？菟诘叵滤惠^低，不易產(chǎn)生流砂。（2）搶挖并拋大石塊法分段搶挖土方，使挖土速度超過冒砂速度，以平衡動(dòng)水壓力，將流砂壓住。（3）止水帷幕法。將連續(xù)的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)打入基坑底面以下一定深度，形成封閉的止水帷幕。（4）凍結(jié)法將出現(xiàn)流砂區(qū)域的土進(jìn)行凍結(jié)，阻止地下水的滲流，以防止流砂發(fā)生。（5）人工降低地下水位法即采用井點(diǎn)降水法，可有效地防止流砂的發(fā)生。

3 基坑塌方的防治

3.1 施工前期預(yù)控

（1）熟悉該工程的地質(zhì)勘察報(bào)告，采取支護(hù)與降水措施。（2）調(diào)查基坑周邊的地下設(shè)施、管線，并與有關(guān)部門協(xié)商制訂保護(hù)措施。（3）熟悉施工圖，既要遵循設(shè)計(jì)的意圖，又要保證設(shè)施和鄰近建筑物的安全。（4）如是深基坑，需有深基坑專用設(shè)計(jì)，并按設(shè)計(jì)編制施工方案。

3.2 施工中期控制

（1）挖掘時(shí)必須依照規(guī)定的分層高度和開挖順序，根據(jù)土質(zhì)的不同，放坡的坡度也應(yīng)該不一樣，必要時(shí)可以采取邊坡防護(hù)。（2）在地下水位較高的地區(qū)或者軟土地區(qū)，需要做好地下降水和地面排水。（3）在粘性土層地區(qū)施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)方案進(jìn)行支頂防護(hù)，若有相鄰基坑同時(shí)施工，需要遵循先深后淺的原則。（4）在基坑挖土施工時(shí)，不允許在坑頂架設(shè)有振動(dòng)作用的機(jī)械或者任意挖溝、停車、堆土。（5）在坑頂設(shè)置截水設(shè)施，避免地表水向基坑流入，從而沖刷坡面。（6）基坑設(shè)計(jì)有護(hù)坡樁時(shí)，要用槽鋼打拉伸樁，板樁接縫要嚴(yán)密、精確。（7）基坑挖土與基底標(biāo)高相接近時(shí)，應(yīng)有效控制且密切監(jiān)視，避免超挖，預(yù)留20cm厚度由人工挖除。

3.3 時(shí)刻注意塌方征兆，及時(shí)采取措施，制定應(yīng)急預(yù)案

（1）若在基坑開挖中出現(xiàn)坑壁塌方的征兆，需要馬上停止開挖，并向現(xiàn)場的相關(guān)人員報(bào)告，防止意外事故。（2）若在基坑開挖時(shí)發(fā)現(xiàn)流沙，許馬上向相關(guān)人員報(bào)告，并進(jìn)行監(jiān)測、調(diào)查、分析，在沒有查清楚原因和制定措施之前，不允許繼續(xù)開挖。（3）若在基坑開挖時(shí)出現(xiàn)護(hù)坡樁身傾斜、樁頂位移，馬上停挖，并采取支護(hù)、錨拉等措施。（4）基坑開挖中如發(fā)生局部塌方或方位性塌方時(shí)，要迅速查明原因，中止塌方。

4 結(jié)語

基坑的開挖將影響到整個(gè)工程的施工質(zhì)量，只有詳細(xì)地分析土質(zhì)，采取有效的措施，才能避免基坑塌方事故的發(fā)生。

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