一級建造師《市政工程》考點：1K420151防止基坑坍塌、淹埋的安全措施
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1K420150明挖基坑施工安全事故預防
1K420151防止基坑坍塌、淹埋的安全措施
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以下內(nèi)容以地鐵工程為主簡要介紹防止基坑坍塌、淹埋的安全措施。
一、明挖基坑安全控制特點
(一)基坑工程安全風險
(1)明挖基坑多系臨時工程，但其造價高，開挖土石數(shù)量大且基坑工程具有明顯的地域性，不同地質(zhì)條件時基坑設計和施工方法有很大的不同。因此，基坑工程的風險識別和評價難度非常大。
(2)基坑工程風險往往涉及建設單位、勘察設計單位、施工單位、監(jiān)理單位和監(jiān)測單位各方，并且貫穿從設計到施工的全過程。發(fā)生事故后，確定責任主體非常難。
(3)基坑工程施工過程中風險主要是基坑坍塌和淹沒，防止基坑坍塌和淹沒是基坑施工的重要任務。
(二)基坑開挖安全控制技術(shù)措施
1.基坑邊坡和支護結(jié)構(gòu)的確定
根據(jù)土的分類和力學指標、開挖深度等確定邊坡坡度(放坡開挖時)，或根據(jù)土質(zhì)、地下水情況及開挖深度等確定支護結(jié)構(gòu)方法(采用支護開挖時)。
基坑工程施工，首先要保證基坑的穩(wěn)定。放坡開挖時，基坑的坡度要滿足抗滑穩(wěn)定要求;采用支護開挖時，支護結(jié)構(gòu)類型的選擇，既要保證整個支護結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全，又要能控制支護結(jié)構(gòu)及周圍土體的變形，以保證基坑周圍建筑物和地下設施的安全。
2.盡量減少基坑坡頂荷載
基坑邊緣堆置土方、建筑材料或沿基坑邊緣移動運輸工具或施工機械時，如果是放坡開挖會增加滑動力矩;如果是支護開挖，會增加作用于支護結(jié)構(gòu)上的荷載。一般要求堆載及機械等距離基坑邊緣一個安全距離，并且對堆載的級別有所限制。
3.做好降水措施，確?；娱_挖期間的穩(wěn)定
地下水是引起基坑事故的主要因素之一。實踐表明，多數(shù)發(fā)生的基坑事故都與地下水有關(guān)。地下水對基坑的危害與土質(zhì)密切相關(guān)，當基坑處于砂土或粉土地層時，在地下水作用下，更容易造成基坑坡面滲水、土粒流失、流沙，進而引起基坑坍塌。
當場地內(nèi)有地下水時，應根據(jù)場地及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況和支護結(jié)構(gòu)與基礎形式等因素，確定地下水控制方法。當場地周圍有地表水匯流、排泄或地下水管滲漏時，應對基坑采取保護措施。
地下水的控制方法主要有降水、截水和回灌等幾種形式。這幾種形式可以單獨使用，也可以組合使用。降水會引起基坑周圍土體沉降，當基坑鄰近有建筑物時，宜采用截水或回灌方法。
4.控制好邊坡
無支撐放坡開挖的基坑要控制好邊坡坡度，有支撐基坑開挖時要控制好縱向放坡坡度。基坑采用無支撐放坡開挖時，應隨挖隨修整邊坡，并不得挖反坡。有支撐基坑在開挖過程的臨時放坡也應重視，防止在開挖過程中邊坡失穩(wěn)或滑坡釀成事故。
5.嚴格按設計要求開挖和支護
基坑開挖應根據(jù)支護結(jié)構(gòu)設計、降水排水要求確定開挖方案。開挖范圍及開挖、支護順序均應與支護結(jié)構(gòu)設計工況相一致。挖土要嚴格按照施工組織設計規(guī)定進行。軟土基坑必須分層均衡開挖。支護與挖土要密切配合，嚴禁超挖。發(fā)生異常情況時，應立即停止挖土，并應立即查清原因且采取措施，正常后方能繼續(xù)挖土?；娱_挖過程中，必須采取措施防止碰撞支撐、圍護樁或擾動基底原狀土。
軟土地區(qū)基坑開挖還受到時間效應和空間效應的作用。因此，在制定開挖方案時，要盡量縮短基坑開挖卸荷的尺寸及無支護暴露時間，減少開挖過程中的土體擾動范圍，采用分層、分塊的開挖方式，且使開挖空間尺寸和開挖支護時限能最大限度地限制圍護結(jié)構(gòu)的變形和坑周土體的位移與沉降。
6.及時分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，做到信息化施工
基坑失穩(wěn)破壞一般都有前兆，具體表現(xiàn)為監(jiān)測數(shù)據(jù)的急劇變化或突然發(fā)展。因此，進行系統(tǒng)監(jiān)測，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行及時分析，發(fā)現(xiàn)工程隱患后及時修改施工方案，做到信息化施工，對保證基坑安全有重要意義。
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一、應急預案與保證措施
(一)應急預案
(1)制定具有可操作性的基坑坍塌、淹埋事故的應急預案可以防患于未然，可以最大限度地減小事故發(fā)生的概率，防止事態(tài)的惡化，減輕事故的后果。
(2)建立應急組織體系，配備足夠的袋裝水泥、土袋草包、臨時支護材料、堵漏材料和設備、抽水設備等搶險物資和設備，并準備一支有豐富經(jīng)驗的應急搶險隊伍，保證在緊急狀態(tài)時可以快速調(diào)動人員、物資和設備，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行應急演練。
(3)進行信息化施工，及早發(fā)現(xiàn)坍塌、淹埋和管線破壞事故的征兆。如果基坑即將坍塌、淹埋時，應以人身安全為第一要務，及早撤離現(xiàn)場。
(二)搶險支護與堵漏
(1)圍護結(jié)構(gòu)滲漏是基坑施工中常見的多發(fā)事故。在富水的砂土或粉土地層中進行基坑開挖時，如果圍護結(jié)構(gòu)或止水帷幕存在缺陷時，滲漏就會發(fā)生。如果滲漏水主要為清水，一般及時封堵不會造成太大的環(huán)境問題;而如果滲漏造成大量水土流失則會造成圍護結(jié)構(gòu)背后土體沉降過大，嚴重的會導致圍護結(jié)構(gòu)背后土體失去抗力造成基坑傾覆。
(2)有降水或排水條件的工程，宜在采用降水或排水措施后再對圍護缺陷進行修補處理。圍護結(jié)構(gòu)缺陷造成的滲漏一般采用下面方法處理：在缺陷處插入引流管引流，然后采用雙快水泥封堵缺陷處，等封堵水泥形成一定強度后再關(guān)閉導流管。如果滲漏較為嚴重時直接封堵困難時，則應首先在坑內(nèi)回填土封堵水流，然后在坑外打孔灌注聚氨酯或水泥一水玻璃雙液漿等封堵滲漏處，封堵后再繼續(xù)向下開挖基坑，具體見圖1K420151-1、圖IK420151-2。
(3)基坑支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形過大或較為危險的“踢腳”變形時，可以采用坡頂卸載，適當增加內(nèi)支撐或錨桿，被動區(qū)堆載或注漿加固等處理措施。
(4)基坑出現(xiàn)整體或局部土體滑塌時，應在可能條件下降低土中水位，并進行坡頂卸載，加強未滑塌區(qū)段的監(jiān)測和保護，嚴防事故繼續(xù)擴大。
(5)基坑坍塌或失穩(wěn)征兆已經(jīng)非常明顯時，必須果斷采取回填土、砂或灌水等措施，然后再進一步采取應對措施，以防止險情發(fā)展成事故。
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