基坑工程常見破壞模式及安全控制分析

鄧皓

摘 要 本文就“基坑工程常見破壞模式及安全控制分析”進(jìn)行探究。首先，闡述了基坑工程的常見破壞模式，其次指出基坑安全控制的主要措施，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 基坑工程;破壞模式;安全控制

1概述

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，人們不僅僅局限于對地上空間的開發(fā)建設(shè)，逐漸將建設(shè)視野聚焦于對地下空間的建設(shè)利用，因此基坑工程也成為高層建設(shè)、交通軌道建設(shè)、地下空間開發(fā)利用的最重要施工環(huán)節(jié)之一[1]。由于基坑工程具有以下特點(diǎn)：①影響因素多風(fēng)險(xiǎn)大;②不同地域，基坑面臨安全風(fēng)險(xiǎn)因素不同;③對周圍環(huán)境影響大;④具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng);⑤具有很強(qiáng)的個(gè)體特征;⑥施工質(zhì)量要求高，且隨著基坑工程開挖規(guī)模和深度的不斷增加，因此基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)也不斷增加，近年來突發(fā)的基坑工程安全事故也頻頻發(fā)生。

2常見破壞模式

針對基坑工程事故，每每事故發(fā)生的原因都不僅僅是其中一個(gè)，而是多方面的原因造成事故的發(fā)生，因此工程事故的破壞模式常常也是多種，基坑工程中常見的破壞模式有：①基坑周邊構(gòu)筑物破壞：基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)變形及采用管井降水地下水位下降基坑周圍土體重新固結(jié)，造成基坑周邊建筑物傾斜，管線、道路拉斷破壞等;②支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞：因設(shè)計(jì)或施工不合理，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)局部或整體失穩(wěn)破壞，基坑邊壁垮塌;③滲透破壞：流土、管涌、突涌等。

3安全控制

安全控制貫穿于施工項(xiàng)目的全過程，從施工設(shè)計(jì)到施工驗(yàn)收竣工完成，每一個(gè)環(huán)節(jié)都環(huán)環(huán)相扣，一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就有可能造成嚴(yán)重的事故。在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作中，要充分考慮到基坑開挖中出現(xiàn)的各種工況，充分考慮到具體基坑工程所處的環(huán)境、時(shí)空效應(yīng);選擇合適的支護(hù)方式，考慮到突加瞬時(shí)荷載，特別是暴雨、坑邊荷載等情況，合理提高設(shè)計(jì)安全冗余值，做好設(shè)計(jì)交底;在基坑施工過程中，嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，遵守基坑施工原則：“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖?”;合理安排施工工期，避開雨季等危險(xiǎn)性大的季節(jié)，余土及時(shí)外運(yùn)，鋼筋及余土不得堆放于基坑邊坡附近;針對基坑發(fā)生的高頻率事故編制基坑應(yīng)急預(yù)案準(zhǔn)備相應(yīng)的搶險(xiǎn)物資;在基坑開挖過程中，按照規(guī)定做好基坑監(jiān)測，掌握基坑變形情況，并根據(jù)變形情況采取相應(yīng)的措施，使其風(fēng)險(xiǎn)在可控范圍內(nèi);加強(qiáng)安全教育和基坑工程風(fēng)險(xiǎn)管理;加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，安全教育和考核。

具體安全控制措施如下：①基坑工程應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案，專項(xiàng)施工方案應(yīng)按規(guī)定審核、審批;超過一定規(guī)模條件的基坑工程專項(xiàng)施工方案應(yīng)按規(guī)定組織專家論;特別是基坑周邊環(huán)境或施工條件發(fā)生變化，專項(xiàng)施工方案應(yīng)重新進(jìn)行審核、審批。②開挖深度較大或存在邊坡塌方危險(xiǎn)應(yīng)采取支護(hù)措施，基坑支護(hù)嚴(yán)格按照圖紙施工，開挖過程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與地勘報(bào)告不一致時(shí)及時(shí)告知甲方，對支護(hù)圖紙進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。③按照設(shè)計(jì)要求開展基坑變形監(jiān)測工作。基坑工程的監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)與基坑工程設(shè)計(jì)、施工方案相匹配。④基坑開挖深度范圍內(nèi)有地下水應(yīng)采取有效的降排水措施，采用管井降水時(shí)，注意出水顏色和水位變化情況;基坑邊沿周圍地面應(yīng)設(shè)置符合規(guī)范要求的排水溝，防止水流沖刷邊坡，基坑底四周應(yīng)設(shè)排水溝和集水井，并及時(shí)排除積水。⑤支護(hù)結(jié)構(gòu)必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后才能開挖下層土，遵循基坑土方開挖原則，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和施工方案的要求分層、分段開挖且均衡開挖。⑥基坑邊堆置土、料具等荷載不得超過基坑支護(hù)設(shè)計(jì)允許要求，不宜在基坑邊堆置棄土。 若施工場地有限，施工機(jī)具設(shè)備、施工材料等放置的位置須平穩(wěn)，離基坑邊壁的距離須經(jīng)計(jì)算確定。⑦基坑支撐結(jié)構(gòu)的拆除方式、拆除順序應(yīng)符合專項(xiàng)施工方案要求。拆除按施工方案進(jìn)行，拆除順序應(yīng)本著先施工的后拆除，后施工的先拆除的原則進(jìn)行。

4工程實(shí)例

（1）工程概況。本工程位于XX市北京中路和便河西路交叉處的XXX場地內(nèi)，擬建建筑物為7棟住宅，一層地下室?；又ёo(hù)周長約867m，開挖深度為：一層5.1～6.1m，采用水泥土樁錨桿掛鋼筋網(wǎng)噴細(xì)石混凝土支護(hù)，根據(jù)鉆探揭露，擬建場地內(nèi)地層自上而下為：雜填土，淤泥，粉質(zhì)黏土，粉質(zhì)黏土夾粉土，粉土夾粉質(zhì)黏土，粉砂夾粉土，細(xì)砂，卵石。施工過程中監(jiān)理人員發(fā)現(xiàn)基坑邊壁有裂縫，有少量土石塌落，隨時(shí)都有大面積坍塌隱患，監(jiān)理人員要求施工單位必須施工完成支護(hù)結(jié)構(gòu)后才能繼續(xù)施工，就在布業(yè)組長采取加固措施期間右側(cè)軟土層突然坍塌，坍坡長9m，坍落17m?土方，3個(gè)員工被埋，造成三人死亡直接經(jīng)濟(jì)損失251萬元的嚴(yán)重安全事故。

（2）事故直接原因。①施工方案考慮不周，缺乏針對性，缺少預(yù)備方案，施工開挖后形成高陡邊坡，加上前期多雨，土壤含水量較高，引發(fā)部分夾層主體空洞造成坍塌;②基坑開挖斷面邊坡只有1∶0.44，沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求的1∶0.5的穩(wěn)定邊坡;③沒有對邊坡頂部進(jìn)行排水和硬化處理，導(dǎo)致水進(jìn)入邊坡土體，造成土體失穩(wěn);④土方開挖過程中，沒有安排監(jiān)測人員對邊坡變形進(jìn)行監(jiān)測;⑤沒有遵循先撐后挖的開挖原則，造成人員被埋。

（3）事故間接原因。①基坑開挖項(xiàng)目方案沒有結(jié)合工程土質(zhì)、施工季節(jié)、環(huán)境等因素制定安全技術(shù)措施; ②在施工過程沒有安排專人觀察土質(zhì)的位移情形，發(fā)現(xiàn)異常未及時(shí)排除; ③施工班組多次發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場土方脫落先兆，沒有采取防護(hù)措施; ④施工單位及有關(guān)部門對施工現(xiàn)場疏于管理、監(jiān)督不力。

5結(jié)束語

建筑是僅次于交通、采礦的高危行業(yè)，而基坑工程施工是建筑施工中安全事故發(fā)生概率高、經(jīng)濟(jì)損失大的一個(gè)分部工程[2]。由于基坑工程施工影響因素多，施工現(xiàn)場條件復(fù)雜，若施工管理不到位，極易發(fā)生安全事故，針對基坑工程的特點(diǎn)，本文闡釋了基坑工程常見的破壞模式，提出基坑工程事故的安全控制措施，以期有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 侯建增.基坑工程安全控制探討[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2009，5（5）：181-183.

[2] 賴朝暉.深基坑工程施工安全管理及控制措施[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2018（5）：148-149.