浅谈深基坑支护工程安全施工管理

浅谈深基坑支护工程安全施工管理
摘要：本文对深基坑支护的安全施工问题进行了分析讨论，对问题产生的原因提出了一定的安全施工管理措施，严格施工过程管理，从而预防安全事故的发生。

关键词：深基坑、支护、安全施工
引言
随着城市建设不断地扩大对地下空间的开放和利用，深基坑支护工程研究已发展成为一门新兴课题。

在深基坑支护工程中，由于设计不合理，或施工不当，或自然灾害等原因，经常发生基坑垮塌、建筑物及路面塌陷或开裂、基底隆起等等工程事故，直接影响施工进度和工程造价，甚至危及人们的生命安全。

因此，深基坑工程的安全施工，显得尤为重要。

本文通过对施工过程中容易出现的安全问题进行分析，提出了一些相应的安全措施。

1 深基坑支护安全问题的原因及类型
1.1深基坑支护工程安全问题类型
深基坑支护结构破坏屡见不鲜,破坏形式多种多样,常发生的主要有:坑内土体塌方和滑坡、支护结构产生位移破坏、坑底土体管涌、流砂、支撑破坏等。

1）基坑边坡土体受到破坏：这种破坏往往导致围护结构位移、坑周构筑物沉降倾斜，更严重者甚至使基坑附近的建筑产生开裂，后果十分严重。

这种破坏的原因主要分为3类：a.由于勘察及设计过程中原因，支护结构的整体安全度不满足实际要求，从而导致了支护结构整体上失稳或是局部关键的区域失稳的破坏；b.由于施工原因，在
施工过程中，由于没有按设计或规范施工，一挖到底、支护不及时、开挖顺序不当、在坡顶处的堆载影响等等；c.由于自然因素，如暴雨等，使得基坑边坡的土体的强度降低，从根本上降低了基坑工程的整体稳定系数，从而发生了破坏。

如中山市西区大厦地下室，开挖深度7m，淤泥质粘土，附近有6层住宅，由于支护挡土桩埋深不够，防水不严，开挖至6m深度时北向挡桩倾斜，边坡失稳，造成住宅倾斜2～7cm,后采取及时回填控制稳定。

2）支护结构受到破坏：也就是支护结构构件的强度不够，从而发生破坏，或是支护结构的位移过大，使基坑周边的建筑物产生了沉降位移。

这种破坏产生的原因只要有3种：a由于勘察设计过程中参数的选取，或支护形式的选取不当而产生的；b由于施工过程中的不当，如支撑不及时，或是提前施工下一道工序，施工质量不合格等产生；c由于自然因素，如暴雨等，使得部分基坑边坡的土体强度降低，增加了支护结构上作用的土压力，从而使结构的构件发生破坏。

3）支护结构渗漏水产生的破坏：从而引起坑外的土体流失，使得基坑施工范围外的建筑物的地基土发生流失，其建筑物产生沉降，发生破坏。

其主要原因有在勘察的阶段没有探明地下水的分布、支护结构的帷幕不密实或接缝未处理引起渗漏水或降水措施不合理、未充分排除土层内地下等原因产生的。

4)坑底土体管涌和流沙：含水砂层中的基坑支护结构，在基坑开挖过程中，板桩墙内外形成水头差，当动水压的渗流速度超过临界流速或水梯度超过临界梯度时，就会引起管涌及流沙现象。

基坑底部和墙体
外面大量的砂随地下水涌入基坑，导致地面塌陷，同时使墙体产生过大位移，引起整个支护系统崩塌。

有时开挖面下有薄不透水层，薄不透水层下是一层有承压水头的砂层，当薄不透水层抵挡不住水头压力，在渗流作用下被切割成小块脱离原位，也会造成支护结构的崩塌破坏。

1.2 深基坑支护工程安全问题的原因
1.2.1 安全问题发生的内在性
内在性的原因主要有以下方面：1）基坑工程主要集中在市区，往往施工场地狭小，周围建筑物密集，邻近道路和市政地下管线，因而对基坑稳定和变形控制要求极高，施工条件差，难度大。

2）基坑工程涉及面广，技术性强，同勘察、设计、施工、监测、管理等都有关。

基坑设计和施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多复杂问题，任何一个环节出错，都有可能导致安全事故的发生。

3)基坑工程施工周期长，且为隐蔽工程，常需经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件，安全度的随机性较大，难以防范。

4）基坑工程中不确定因素多，如岩土性质个体差异大，勘察数据离散性大；土与支护结构作用机理研究不深入，致使安全系数的选取也具有不确定性。

1.2.2安全问题发生的外在性
1）基坑勘察因素。

工程勘察资料及结论是设计的基本依据。

勘察资料不详、不准、疏漏，勘察结论不完备、不准确。

势必为深基坑支护工程潜伏下事故隐患。

2）设计因素。

计算参数选用不准确；支
护方案选择不当撑锚设计有误；设计的安全储备小；荷载取值不当，与实际受力状态有较大出入。

3）施工因素。

防水、降排水措施不当；施工质量差；施工方法不当；施工人员素质低，安全意识薄弱；相邻工程的不利影响；深基坑采用分包形式，围护、支撑、降水、挖土为不同工程队承包，配合不好而导致安全问题。

2深基坑支护工程的安全管理
2.1在设计方面应做的工作
（1）地质勘察的准确性。

特别要重视深基坑开挖所在地的工程地质特点和地貌的查勘。

重要的是对土的特性和场地土质的稳定性问题进行尽可能准确的评述。

（2）深基坑支护方案的正确选择和设计。

深基坑支护方案很多，工程造价也千差万别，因此设计方案的对比选择就显得十分重要。

有的工程因方案选择不当，使支护工程造价很高，其结果还发生了倒塌事故。

目前不少城市，实行了对深基坑支护结构的专家审查制度，通过专家论证，本着安全、经济、合理的原则对多方案进行比较，并限制开挖深度，是值得借鉴的。

2.2在技术方面应做的工作
（1）组成从项目经理到施工班组长的技术交底班子。

充分认识深基坑支护设计与施工所要达到的目的和作用，并让每位参与者都熟悉施工的每一个环节，严格执行有关规范，做到监督和管理的作用，确保施工技术方案的实施。

（2）按图施工，动态控制。

深基坑支护工程主要以挡土、防水等
为主要目的，而设计的单一或复合挡土支护结构，有理论依据和可行性，必须尊重设计、按图施工，但施工中的不确定因素及设计所依据的资料有可能与实际情况不一致，要求在施工中必须依据实际的情况，相应作出一些调整，达到规范要求。

（3）推行信息化施工，包括预测、信息采集与发馈、控制与决策等方面的内容。

由于深基坑开挖过程中，边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性，地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响，特别在基坑有基础埋臵较浅的建筑，或有重要的地下电缆和市政管线，很难从理论撒谎能够预估出现的问题。

因此，必须加强观测，进行信息化处理，根据土层位移的时空效应，及时掌握土体变形，发现异常情况及时采取措施，预防安全事故发生。

2.3在材料管理方面的工作
施工中应及时做好材料送检工作，所用的材料必须有出厂合格证，送检合格后方可使用，杜绝使用不合格材料。

建立健全建筑材料管理制度，落实到位。

对人员加强安全意识，并制定相应的安全职责，做好安全教育工作，牢固树立“安全第一，预防为主”的生产方针。

做好“五同时”教育工作。

对深基坑不安全或有安全隐患部位，应明示挂牌，提醒工人注意安全。

2.4施工质量与施工组织
围护结构的施工质量及土方开挖的合理组织也是很重要的。

良好的施工质量和合理的施工组织可以弥补设计上的某些不足，反之，低劣的施工质量和施工组织会使合理的设计付诸东流，在这方面有着
许多深刻的教训。

在开挖过程中应严格按“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”原则。

2.5降水排水及止水问题
在深基坑开挖，降水排水及止水对工程的安全和经济有重大影响，多数基坑工程事故与水都有直接或间接的关系。

水处理的主要目的是：在基坑开挖过程中，要保持坑内干燥；防止坑底出现流沙及坑底土泡水软化，降低强度；坑外土层降水后减少对围护桩墙的水压力，提高支护稳定性；降水或止水可防止坑外土粒流失，引起地面沉陷而影响邻近建筑安全。

3结语
由于基坑理论研究还不成熟，随着对岩土体研究的更加深入，新的工程地质勘察技术的出现及新的计算方法，如有限元等深入的运用到基坑工程中来，从基坑安全问题的内在着手，大大减少基坑工程中的事故。

在深基坑开挖过程中，其受多因素影响，所以要通过施工过程中安全管理，严格控制施工质量，从而减少基坑工程中的事故，将会一直是现在及未来的一个重要内容。

参考文献：
［1］陈忠汉.深基坑工程[M].北京:机械工程出版社,2002.
［2］王德卿.深基坑施工中的安全管理[J].山西建筑,2004,30(21):67-68。