簡(jiǎn)述地下室工程開挖安全防護(hù)措施

聶林清

（福建省武夷鴻三建工發(fā)展有限公司， 福建 武夷山 354300）

0 前言

由于地上空間的不足，地下空間的利用，越來越得到人們的關(guān)注，相對(duì)地上建筑而言，地下室工程更加注重自身的強(qiáng)度和穩(wěn)定，而由于地質(zhì)環(huán)境以及周邊環(huán)境對(duì)其的影響都相對(duì)較大，出于開挖安全的角度，為保證其安全穩(wěn)定，對(duì)其相關(guān)的安全防護(hù)措施進(jìn)行簡(jiǎn)述。

城市地形地貌的不同導(dǎo)致各種地質(zhì)及水文條件的不同，在進(jìn)行地下室工程開挖之前，就要求結(jié)合各個(gè)施工區(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行考慮；尤其是在高樓林立的大城市里，更加要求做好地下室工程的開挖安全防護(hù)工作，從而保證城市始終保持一種整潔美觀的狀態(tài)。下面就以某高校園區(qū)新建的地下室工程為例，以其為闡述的基礎(chǔ)，簡(jiǎn)單的闡述一些與地下室開挖安全防護(hù)相關(guān)的內(nèi)容。

1 工程概況

某高校園區(qū)工程，九層框架結(jié)構(gòu)，層高2.9米、地上一層為架空車庫，建筑面積34129.1平方米。工程造價(jià)1897萬元。人工挖孔樁基礎(chǔ)。1#、5#樓有地下室，1#樓地下室1206平方米，5#樓地下室2459平方米，地下室層高4.8米。防水為瀝青卷材。從中可以得出，該工程土方量相當(dāng)龐大，隨著開挖的深度加深，為了保證地下室工程的施工質(zhì)量以及地上一層架空車庫的穩(wěn)定，應(yīng)當(dāng)對(duì)目前存在的隱患有著清楚的認(rèn)知，特別是人工挖孔樁基礎(chǔ)的施工，更加應(yīng)當(dāng)予以重視。

2 開挖安全及防護(hù)隱患

2.1 開挖安全隱患

地下室工程開挖之前應(yīng)當(dāng)詳細(xì)了解擬開挖區(qū)域的地質(zhì)情況、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、地下設(shè)施，只有對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行分析，才能夠?qū)踩[患杜絕在開挖階段。

首先、周邊環(huán)境：因?yàn)榈叵率夜こ虒儆陔[蔽工程，許多參數(shù)需要經(jīng)過開挖之后才能得以確認(rèn)，然而施工區(qū)域的周邊環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)于地下室的開挖存在著很大的安全隱患。隱患在于對(duì)于周邊環(huán)境的認(rèn)知不足，一旦開挖方式不對(duì)，對(duì)地下設(shè)施將可能造成直接破壞，例如：挖掘過程中，將水管挖斷的事故，一方面將直接導(dǎo)致開挖工作面處于泡水的狀態(tài)中，對(duì)于開挖基礎(chǔ)的穩(wěn)定造成一些負(fù)面的影響；另一個(gè)方面造成周邊生活區(qū)出現(xiàn)停水的情況，給居民日常生活造成不便。

其次、邊坡失穩(wěn)：因?yàn)檩p則造成邊坡出現(xiàn)垮塌，重則導(dǎo)致鄰近建筑物或構(gòu)造物出現(xiàn)垮塌，特別是松散雜填土、由于其粘結(jié)性能較差，一旦出現(xiàn)垮塌，將造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)對(duì)施工周期也將造成直接的影響。另外，支撐材料不符合要求或者在開挖施工作業(yè)過程中造成了破壞，都將間接引起邊坡的失穩(wěn)，對(duì)于施工階段造成明顯的安全隱患[1]。

再次、降水問題：地下室工程由于施工作業(yè)人員監(jiān)測(cè)不及時(shí)，未安排專人負(fù)責(zé)造成設(shè)備降水設(shè)備的損壞，出現(xiàn)了降水工作的執(zhí)行不連貫，將會(huì)由于地下水和地表水的緣故，造成突水涌泥等安全隱患。個(gè)別地區(qū)還存在因?yàn)閷?duì)越冬積雪凍融滲水的考慮不充足，從而造成降水速度跟不上的情況，使得基礎(chǔ)出現(xiàn)泡水等情況。

最后、人工孔樁：采用人工開挖，應(yīng)當(dāng)注意護(hù)壁的澆筑以及孔內(nèi)空氣的流通，孔樁附近嚴(yán)禁堆土，從而保證地面的穩(wěn)定，避免因?yàn)槁湮镌斐扇藛T的傷害，將安全隱患杜絕。此外，由于升降設(shè)備，不定期檢查，未能很好的使用半月板以及安全繩等都將存在較大安全隱患。

2.2 開挖防護(hù)隱患

開挖防護(hù)的隱患主要存在于設(shè)計(jì)的防護(hù)措施與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不符合，導(dǎo)致采用的防護(hù)措施不能夠滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要；或者是施工防護(hù)措施未能按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行操作，由于施工作業(yè)隊(duì)伍的施工經(jīng)驗(yàn)不足、安全意識(shí)不高以及個(gè)別作業(yè)人員的疏忽，導(dǎo)致防護(hù)方案不能夠保證施工防護(hù)的質(zhì)量，使得防護(hù)工程失效。

3 開挖安全及防護(hù)措施

3.1 開挖安全措施

開挖前擁有較為準(zhǔn)確的地質(zhì)和水文資料，對(duì)擬開挖地下室區(qū)域周邊地上、地下情況進(jìn)行走訪、調(diào)查，特別是對(duì)周邊鄰近建筑物或構(gòu)造物的基礎(chǔ)現(xiàn)狀，地下供氣、供水以及供暖管道的分布及埋置深度進(jìn)行較為深入的調(diào)查。特別是像案例當(dāng)中這樣大面積的開挖，例如：1#樓1206m2、5#樓2459 m2。在地下室四周設(shè)置臨時(shí)排水溝以及集中井。

開挖采用分段、分層進(jìn)行，例如：1#樓分四段開挖、而5#樓分八段開挖，施工順序根據(jù)周邊環(huán)境進(jìn)一步確定，可先行施工對(duì)周邊環(huán)境影響較小的段落；層高4.8m按2m一層分兩層機(jī)械開挖，剩余80cm采用人工配合機(jī)械開挖，并根據(jù)開挖深度計(jì)算放坡系數(shù)，當(dāng)邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)之后進(jìn)行下一層的開挖；邊角部位以及機(jī)械開挖不能開挖到位的區(qū)域，采用人工配合，將松土清理到機(jī)械可操作的施工作業(yè)范圍內(nèi)，因此剩余80cm需要單列一層進(jìn)行開挖。開挖分層分段詳見圖1：分段開挖草圖。

圖1 分段開挖草圖

段落1：地下室所屬區(qū)域土質(zhì)較好、周邊無建筑物及構(gòu)造物；段落2：地下室所屬區(qū)域土質(zhì)一般、周邊有高層建筑物群落；段落3：地下室所屬區(qū)域土質(zhì)較好、周邊有施工道路及另一施工區(qū)域；段落4：地下室所屬區(qū)域土質(zhì)較差、周邊為原有荒地及部分農(nóng)田。故，先行開挖段落 1（2m）、隨后開挖段落 2（2m）、再行開挖段落1（2m）、隨后開挖段落3（2m）、最后處理段落4。

施工場(chǎng)地狹小時(shí)，可選用錨拉式結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)、支護(hù)樁結(jié)構(gòu)以及地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，在施作前可采用鋼支撐對(duì)地下室工程進(jìn)行加固。施工場(chǎng)地較大時(shí)，則可考慮通過適當(dāng)放坡進(jìn)行反壓，以起到加強(qiáng)支撐的效果。

詳細(xì)了解地下水實(shí)際情況，在進(jìn)行開挖前采取有效的降水措施，將水降至施工作業(yè)面以下至少50cm，從而保證土體在開挖的時(shí)候有足夠的穩(wěn)定。開挖過程對(duì)土體含水量進(jìn)行連續(xù)觀察，配備足夠的降水設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)滲水應(yīng)當(dāng)立即查明水源，采用隔斷等方式保證開挖能夠正常有序的進(jìn)行。另外對(duì)施工周邊的長(zhǎng)期存在的或者可能出現(xiàn)的地表水，采用設(shè)置臨時(shí)性排水溝進(jìn)行排放，在雨季來襲之前做好擋水埂，確保雨季期間地下室工程開挖區(qū)域不受雨水的沖刷影響，從而保證地下室的安全。

3.2 開挖防護(hù)措施

開挖前編制開挖同步進(jìn)行的防護(hù)措施，并有針對(duì)性的對(duì)設(shè)計(jì)防護(hù)進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，根據(jù)基坑深度、土層性狀、周邊環(huán)境，對(duì)各施工區(qū)域采用不同的防護(hù)措施，并在不同的防護(hù)形式之間設(shè)置合理可靠的過渡段措施。可在鄰近建筑邊上采用振沖碎石樁、水泥攪拌樁、旋噴注漿等措施對(duì)地表進(jìn)行加固，若施工條件不允許的情況下，可間隔施工。

采用錨桿或錨索進(jìn)行防護(hù)時(shí)，錨桿或者錨索的預(yù)留位置、錨桿的有效錨固長(zhǎng)度都應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的控制，對(duì)于前期施工的數(shù)據(jù)予以保留，以便更好的指導(dǎo)后續(xù)工作開展；錨桿或錨索的水平間距和豎直間距必須自上而下排設(shè)，間距尺寸均需符合設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求；采用預(yù)應(yīng)力錨桿，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工效應(yīng)，對(duì)其施工作業(yè)的角度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以確保其抗拔承載力能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。建議采用孔底部注漿的施工作業(yè)模式，嚴(yán)禁采用孔口重力式注漿，從而避免由于孔口懸掛過多重物，導(dǎo)致錨桿或者錨索出現(xiàn)失效的情況。

采用土釘進(jìn)行防護(hù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證土釘?shù)挠行у^固長(zhǎng)度，從而確保地下室工程的側(cè)壁處于穩(wěn)定的狀態(tài)，施工作業(yè)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)安裝牢固，必要時(shí)可架設(shè)斜撐；采用混凝土護(hù)壁應(yīng)當(dāng)保證混凝土的強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可拆模；

采用人工挖孔，應(yīng)當(dāng)編制專項(xiàng)施工方案，且該方案需要經(jīng)過專家論證后方可

執(zhí)行?？妆诒仨毞侄卧O(shè)置可靠的防護(hù)，從而避免出現(xiàn)塌孔的情況；并向孔內(nèi)不間斷送風(fēng)，風(fēng)量不小于25L/S，這樣才能保證孔內(nèi)人員不至于出現(xiàn)缺氧的情況。設(shè)置合格爬梯供作業(yè)人員上下，孔口采用防護(hù)欄加密目網(wǎng)進(jìn)行圍攔及覆蓋，非作業(yè)期間進(jìn)行全封閉，防止人員或者動(dòng)物掉入。

4 開挖安全及防護(hù)輔助措施

4.1 開挖安全監(jiān)控措施

在基坑周邊設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)和被監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)不應(yīng)受到土方開挖以及防護(hù)施工的影響。對(duì)于各類突發(fā)狀況應(yīng)當(dāng)制訂相應(yīng)的防護(hù)措施以及應(yīng)急預(yù)案，一旦監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)應(yīng)的安全應(yīng)急預(yù)案隨之啟動(dòng)。例如：當(dāng)發(fā)現(xiàn)地下室壁墻發(fā)生變形的時(shí)候，或者說是出現(xiàn)一些危險(xiǎn)的其它情況，就應(yīng)當(dāng)采取應(yīng)急預(yù)案內(nèi)的安全措施以及防護(hù)措施，及時(shí)有效的降低土體壓力，化被動(dòng)為主動(dòng)，在變形區(qū)域周邊采用土袋進(jìn)行反壓回填，對(duì)其上部進(jìn)行壓力卸載，若遇到流砂這類的非常特殊情況，應(yīng)對(duì)主體采用鋼支撐進(jìn)行斜插，并用小導(dǎo)管45度角打入墻體，上部采用垂直打入，同時(shí)注漿保證整體連接在一起，現(xiàn)將各類措施對(duì)于地下室工程開挖安全系數(shù)影響進(jìn)行計(jì)算[2]，結(jié)果如下表1所示。

表1 各類措施與安全系數(shù)

從表中的數(shù)據(jù)不難看出，各類措施的綜合運(yùn)用，特別是各類輔助措施的加入，使得地下室在安全系數(shù)上得以較大幅度的提升。為了能夠更加進(jìn)一步的提升安全系數(shù)，還需要做好各項(xiàng)注意事項(xiàng)的工作。

4.2 地下室開挖施工注意事項(xiàng)

機(jī)械設(shè)備需要聽從現(xiàn)場(chǎng)指揮人員安排，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)相關(guān)規(guī)定內(nèi)容。機(jī)械設(shè)備施工區(qū)域嚴(yán)禁站人、或者進(jìn)行其它無關(guān)施工作業(yè)；機(jī)械設(shè)備停放以及施工作業(yè)人員休息應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離地下室施工作業(yè)范圍。

夜間施工應(yīng)當(dāng)保證光線充足，能見度高；施工作業(yè)人員均按要求穿戴安全帽及反光背心，施工機(jī)具均需粘貼反光標(biāo)志。

對(duì)地下室周邊設(shè)置安全欄桿，安全欄桿基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定，并用密網(wǎng)進(jìn)行封閉，在欄桿應(yīng)當(dāng)涂抹紅白相間的反光漆，并在明顯位置懸掛安全告示牌；設(shè)置施工作業(yè)人員出入的安全通道。

5 結(jié)束語

隨著地下室工程項(xiàng)目的增多，對(duì)于地下室工程的開挖安全防護(hù)措施也將越來越完善，作為日后建筑工程的必備項(xiàng)目，在的具體施工過程中，應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注其開挖的安全防護(hù)，只有將各項(xiàng)行之有效的措施落實(shí)到位了，才能夠加快地下室工程的實(shí)施進(jìn)度，從而保證工程的施工質(zhì)量。這就需要參建人員拿出積極的態(tài)度，共同努力做好開挖期間的各項(xiàng)安全防護(hù)工作，以期達(dá)到更好的安全防護(hù)效果。

[1]王盛霖.基坑工程安全隱患和治理措施[J].工程安全管理.2017(03)：18～19.

[2]崔偉強(qiáng).淺談建筑工程基坑開挖及防護(hù)技術(shù)措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì).2016(31)：8～9