建筑施工安全技术

建筑施工安全技术

一、土方工程

土方工程施工中安全是一个很突出的问题，因土方坍塌造成的事故占每年因工死亡人数的5％左右，成为五大伤亡之一。

重点讲述土方工程施工安全技术的基本知识。

(一)土方开挖的施工准备工作

（1）勘察现场，清除地面及地上障碍物。

（2）做好施工场地防洪排水工作，场地周围设置必要的截水沟、排水沟。

（3）保护测量基准桩，以保证土方开挖标高位置与尺寸准确无误。

（4）备好施工用电、用水，修好道路及其他设施。

（5）对于深基坑，要先做好挡土桩。

(二)土方开挖

(1)根据土方开挖的深度和工程量的大小，选择机械和人工挖土或机械挖土的方案。

(2)如开挖的基坑(槽)比邻近建筑物基础深时，开挖应保持一定的距离和坡度，以免在施工时影响邻近建筑物的稳定，如不能满足要求，应采取边坡支撑加固措施。并在施工中进行沉降和位移观测。

(3)弃土应及时运出如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡脚至坑边距离应按挖坑深度、边坡坡度和土的类别确定，在边坡支护设计时应考虑堆土附加的侧压力。

(4)为防止基坑底的土被扰动，基坑挖好后要尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工。如不能立即进行下一道工序，要预留15～30cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。

(三)排水

基坑开挖后要采取措施预防基坑被浸泡，以免引起坍塌和滑坡事故的发生。在制定土方施工方案时应考虑这个问题。

(1)土方开挖及地下工程要尽可能避开雨季施工，当地下水位较高、基坑较深时，应在枯水期施工，避免在地下水位以下进行土方施工。

(2)为防止基坑浸泡，除做好排水沟外，要在坑四周做挡水堤，防止地面水流人坑内，坑内要做排水沟、集水井以便抽水。

(3)开挖低于地下水位的基坑(槽)、管沟和其他土方时，应根据当地工程地质资料和挖方的深度和尺寸、选用集水坑或井点降水。

采用集水坑降水时，应符合以下规定：

①根据现场条件，应能保持开挖边坡的稳定。

②集水坑应与基础底边有一定距离。边坡如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并应设置排水沟，将水引出坡面。

(4)采用井点降水，降水前应考虑降水影响范围内的已有建筑物和构筑物可能产生的附

加沉降、位移。定期进行沉降和水位观测并作好纪录，发现问题，及时采取措施解决。

(四)土方开挖的安全措施

(1)每项工程施工时，都要编制土方工程施工方案，其内容包括施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护等，边坡支护应根据有关规范要求进行设计，并有设计计算书。

(2)人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于2．5 m；多台机械开挖，挖土机间距应大于10 m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。

(3)挖土方前对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。

(4)基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意边坡的稳定情况，发现问题及时加固处理。

(5)机械挖土，多台阶同时开挖土方时，应验算边坡的稳定。根据规定和计算确定挖土机离边坡的安全距离。

(6)深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。

(7)运土道路的坡度、转弯半径要符合有关规定。

(8)土方爆破时要遵守爆破作业的有关规定。

(五)土的分类

(1)根据土的颗粒级配或塑性指数可分为碎石类土、砂土和粘性土。

(2)根据土的沉积年代，粘性土又可分为：老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土。

(3)根据土的工程特性可分出特殊性土，如软土、人工填土、素填土、杂填土等。在野外可采用湿润时用刀切、用手捻摸时的感觉、湿土搓条等方法来鉴别土的性质，以便采取支护措施。

(六)边坡稳定及支护

1．影响边坡稳定的因素

基坑开挖后，其边坡失稳坍塌的实质是边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度。而土体的抗剪强度又是来源于土体的内摩阻力和内聚力。因此，凡是能影响土体中剪应力、内摩阻力和内聚力的，都能影响边坡的稳定。

(1)土的类别的影响，不同类别的土，其土体的内摩阻力和内聚力不同。例如砂土的内聚力为零，只有内摩阻力，靠内摩阻力来保持边坡的稳定平衡。而粘性土则同时存在内摩阻力和内聚力，因此，对于不同类别的土能保持其边坡稳定的最大坡度也不同。

(2)土的湿化程度的影响。土内含水愈多，湿化程度增高，使土壤颗粒之间产生滑润作用，内摩阻力和内聚力均降低。其土的抗剪强度降低，边坡容易失去稳定。同时含水量增加，使土的自重增加，裂缝中产生静水压力，增加了土体内剪应力。

(3)气候的影响使土质松软，如冬季冻融又风化，也可降低土体抗剪强度。

(4)基坑边坡上面附加荷载或外力的影响，能使土体中剪应力大大增加，甚至超过土体的抗剪强度，使边坡失去稳定而塌方。

2．挖方边坡最陡坡度

为了防止塌方，保证施工安全，当土方挖到一定深度时，边坡均应做成一定的坡度。

土方边坡的坡度以其高度"与底宽度B之比表示，即土方边坡坡度的大小与土质、开挖

深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、排水情况、附近堆积荷载等有关。开挖的深度愈深，留置时间越长，边坡应设计得平缓一些，反之则可陡一些，用井点降水时边坡可陡一些。边坡可以做成斜坡式，根据施工需要亦可做成踏步式，地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5 m以内，

注：静载指堆土或材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等。在挖方边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时，应与挖方边缘保持一定距离，以保证边坡的稳定，当土质良好时，堆土或材料距挖方边缘0．8m以外，高度不宜超过1．5 m。

3．挖方直壁不加支撑的允许深度

土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，其挖方边坡可做成直立壁不加支撑，挖方深度应根据土质确定。

采用直立壁挖土的基坑(槽)或管沟挖好后，应及时进行地下结构和安装工程施工，在施工过程中，应经常检查坑壁的稳定情况。

4．基坑和管沟常用的支护方法

在基坑或管沟开挖时，常因受场地的限制不能放坡，或者为了减少挖填的土方量，缩短工期以及防止地下水渗入基坑等要求，可采用设置支撑与护壁桩的方法。

(1)坑(槽)壁支撑的计算：

①浅基坑坑壁支撑的计算。土压力的计算：土压力按库仑公式计算，一般不计土与衬板间的摩擦力。坑壁支撑所承受的土压力为主动土压力。

连续横衬板坑壁支撑的计算：一般基坑的支撑立木间距乙多为1．5～2m，横撑间距i1、上：随立木高度及基坑工作条件等决定，一般为1 m左右，衬板厚度可按受力最大的最下一块板来决定。

挡土板计算：设深度丸处的挡板宽度b，则主动土压力作用在该挡土板上的荷载q1=Pa·b，将挡土板视作简支梁，挡土板所受最大压力为Pa，立柱间距乙为计算跨度，计算挡土板承受最大弯矩再计算强度值。

立柱计算：立柱为承受三角形荷载的连续梁，亦按多跨简支梁计算，并按控制跨度设计其尺寸。

横撑计算：横撑木为承受立柱支点反力的中心受压杆件。横撑木可按中心受压杆件计算需用的截面积。根据计算结果，而选择材料。

②深基坑挡土桩设计。高层建筑、构筑物的深基础工程施工常用的支护结构，有钢板桩和钢筋混凝土钻孔桩等。

钢板桩和钢筋混凝土钻孔桩支护结构，分为有锚桩和无锚桩两类。无锚桩用于较浅的基础。有锚桩用于较深的基坑。

对于有拉锚挡土桩支护结构来说，入土深度、锚杆(强度和长度)、桩截面刚度和强度是挡土桩设计“三要素”。

③各类挡土桩的安全要点。在施工组织设计中，各类挡土桩，必须有专项施工方案和详细的结构计算书，主要内容应包括：

挡土桩设计图；根据施工方案及挡土桩各类荷载，对挡土桩结构进行计算或验算。挡土桩的计算书应包括下列项目的计算：桩的入土深度；桩最危险截面处的最大弯矩和剪力；在最不利荷载情况下，锚杆的最大拉力；验算锚桩是否埋设在土体稳定区域内。

(2)坑(槽)壁支护工程施工要点：坑壁的支护都应进行设计计算，并绘制施工详图；选择材料；按施工顺序施工等。

对于护坡桩的施工：在打桩前，对邻近的施工范围内的已有建筑物、驳岸、地下管线等，