基坑开挖常见事故对策补救办法完整版.docx

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基坑开挖常见事故对策补救办法完整版

编号：

TQC/K577

基坑开挖常见事故对策补救办法完整版

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基坑开挖常见事故对策补救办法完整版

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　　基坑开挖常见事故、对策及补救办法

　　深基坑工程施工常出现的事故有：

边坡失稳；基底隆起；基坑渗流破坏；基坑突涌；周围地面及邻近建筑物沉陷、倾斜、开裂等问题。

如不及时采取应争措施，将导致周围地面沉陷破坏，邻近建筑物的倒塌，地下设施的断裂破坏等，不仅影响工期，而且造成很大经济损失，甚至危及人身安全，影响周围群众的正常生产、生活。

　　因此，深基坑施工中，要特别重视监测周围建筑物、地下设施的安全，预先做好防患准备；当事故出现后，立即采取应急措施，加以阻止或补救。

　　1、常见事故原因分析

（1）勘察设计的失误

　　勘察不准确，设计参数取值安全储备不够，计算错误，或忽视基坑的稳定性等都会导致事故的发生。

因此，必须认真做好方案的选择、设计与评审工作。

（2）水处理不当

　　水是透发深基坑工程事故出现的另一个高频率因素，特别是高地下水位的砂质土地基更为敏感，由于止水、截水、降水、排水不当或失效而造成的工程事故，不仅量大而且影响范围广，有的大工程基坑因降水不当，引起周围百米外地面和建筑物、管网等沉陷、变形、断裂，甚至危及邻近房屋基础的安全。

　　另外，基坑顶周围地面排水不当，或遇台风、暴雨、洪水冲刷等因素，也都会导致事故的发生。

因此，必须对水慎重处理。

　　（3）施工因素

　　当施工组织设计欠妥，开挖顺序不当，开挖速度太快；先打桩后即开挖土方；开挖分层过大；土方超挖；施工机械行走震动过大；基坑周围地面堆载土方、机械、材料等超过设计荷载；基坑开挖到设计标高后，未及时封底处理，暴露时间过长；

　　在已完成的基坑内施工人工挖孔桩、冲钻孔灌注桩等工程桩，形成临空面，降低了被动土区的反压力；施工质量低劣或方法不当，造成锚固结构等失稳；相邻基坑施工对本基坑结构的影响等因素，都会引起事故的发生。

这些因素存在施工方法的错误，质量问题，管理问题，是很常见的原因。

　　（4）其他方面

　　如盲目降低造价，造成锚固结构简易，安全系数小，施工质量低劣；工程监测布点不合理、太少，及监测系统失灵等也会导致事故的发生。

　　2、事故预防与对策

（1）跟踪事故苗头

　　预防和阻止基坑工程事故的发生，首先抓事故苗头的出现。

根据基坑工程的重要性，设置不同等级的事故苗头预报装置与监测系统。

对特别重要的工程要多埋设有孔隙水压力探头、土压力盒、钢筋应力计、测斜仪及经纬仪、水平仪等监测系统。

　　同时，在施工过程中加强现场巡视肉眼观察。

　　基坑开挖过程中，基坑周围土体产生位移，需预先计算基坑外土体在基坑开挖后所形成的位移，确定事故苗头泊监控指标。

除了必要的理论计算和仪器监测外，在施工全过程中，应经常进行现场巡视观察。

观察基坑开挖后的位侈、地表与坡顶有无出现裂缝、临近地面或建筑物有无沉陷、坑底有否回弹隆起、坑壁坑底有无渗漏、涌流、流砂等，以便及时发现事故苗头。

（2）事故苗头预防与应急措施

　　杜绝事故关键在于做好预防，一旦出现事故苗头，立即采取应急措施，阻止事故的发展扩大。

根据事故苗头出现的原因，分别采取不同的方法。

（1）锚杆结构失稳发生较大向内凸变形

　　原因分析：

首先在坡顶或桩后卸载，坑内停止一切作业，在坑内增设锚杆，其它应急措施根据出现事故苗头的原因，因地制宜地选用。

　　防治措施：

除了勘察设计上和施工中应注意的问题，还应该在一工前准备适量的内撑杆件（如钢管、槽钢、工字钢等）砂石袋作为备用，一旦出现事故苗头，即可及时处置。

（2）边坡失稳

　　原因分析：

基坑开挖后，如边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度，边坡就会滑动失稳。

所以当出现边坡失稳苗头时，分析研究引起土体抗剪强度降低的原因，有针对性地采取应急措施。

一般在可能的条件下，首先尽快降低坑外地下水位，进行坡顶卸载，加强未滑坡区段的监测和保护，严防事故的继续扩大；其次在坡脚堆筑砂石袋，或在未滑部位打钢板桩、钢管、木桩等以挡土，并尽快灌筑封底混凝土。

　　防治措施：

其预防首先是边坡设计根据水文地质条件，严格按规定坡度放坡，做好降水、排水和边坡保护设计与施工；其次在坑内和坡顶做好排水沟、集水井，将渗透水、地面水、雨水排出场外，防止浸泡基坑和边坡；接近边坡处的土方开挖速度要放慢，严禁坡脚掏土和超挖；严格控制地面荷载，严禁在坡项堆土、堆材料设备等。

　　（3）基底隆起

　　原因分析：

基坑土方开挖后，土体中的压力减小了，土的弹性效应和坑外向坑内方向挤压，会使基坑底产生一定的回弹变形（隆起），隆起的大小与地质条件、开挖深度、基底面积大小、基坑有否积水、底部有无较大小压力的滞水层，基坑暴露的时间、开挖顺序、开挖速度及所选用的施工机具等因素有关。

对于小基坑，开挖深度浅的，隆起和再压缩变形都比较小，可忽略不计。

对于深基坑，或大面积开挖，特别是大型深基坑的粘性土、膨胀土遇水易膨胀造成底板上凸、开裂，甚至箱形基础、工程桩上拔、断裂等变形。

为此施工时要考虑采取防止基坑土回弹变形过大的措施。

可采取分段开挖，分段施工垫层，土方挖到设计标高时，减少暴露时间，最好随即浇灌混凝土垫层，加快基础底板的施工进度；做好排水，防止坑内浸水。

　　在基坑设计时，可增设桩基及插入深度等，预防基坑隆起。

在条件允许的情况下，采用换重法进行施工与安装，以控制标高。

　　防治措施：

当发现由于基坑隆起过大，将危及结构安全时，一方面在基坑外卸载；另一方面在坑底加压重，堆砂石袋或其它压重材料，或用快凝压力注浆或高压旋喷对基底土体进行加固等；当条件允许时，可在坑内、坑外周围进行深层降水减压，以减小底板的上浮力。

　　（4）渗流破坏

　　渗流破坏现象在地下动水压力作用下引起的，由于破坏现象不同，分为流砂和管涌两种。

　　a.流土

　　当出现流水现象时，根据不同条件，采取以下措施，抑制浪土的产生和扩大：

　　防治措施：

①流土不严惩时，放慢开挖速度，使地下水平稳降落，水力坡度逐渐减小，直到接近或小于临界水力坡度。

当出现较严重流砂时，立即停止挖土，同时有针对性地采取应急措施进行处理。

　　②因围护桩间距过大产生流砂、流土，而引起地面下沉，应立即停止开挖；采取被桩；或在桩间加挡土板等堵封。

　　③分别采用各类井点降水，降低基坑内外地下水位。

　　④条件允许时，适当积累基坑内水，保留一定水深，减小坑内外水头差，以达到减小地下水水力坡度。

　　⑤在基坑四周设置止水帷幕或支挡结构，使地下水的渗透路径增长，从而达到减小水力坡度。

　　⑥采用冻结法，使基坑周围一定范围内土体冻结，封冻地下水流动。

　　⑦在地下水位高的地区，尽量安排在枯水期施工，使最高水位不高于坑底的0.5m。

　　⑧当基底为砂层，土压力和水压力都较大，地下水丰富，混凝土难于固结，采用化学灌浆快速凝固，进行抢险。

　　b.管涌

　　原因分析：

在地下水动水压力作用下，土层某些较细小颗粒被渗透水流带走，使渗流出口处形成空洞，空洞又使渗流途径缩短，水力坡度增大，渗流集中，逐渐形成水流集中管道口，渗流及其携带的泥沙从已形成的管道涌出，称之为管涌。

管涌使土层变松，孔隙增大，强度降低，导致坑壁失稳。

　　防治措施：

防治管涌常采用降低水力坡度和在管涌出处增设反滤层。

具体应急措施基本与流土相同。

　　（5）坑底突涌

　　原因分析：

由于基坑开挖减小承压含水层上覆不透水层的厚度，致使承压水顶裂或冲毁基坑底板，进行基坑，产生突涌现象。

突涌不仅给基坑施工带来困难，且降低成了革基的强度，危及围护的安全。

　　防治措施：

当出现突涌时，采取降压井降低承压水头，其余应急措施与流砂处理方法基本相同，首先停止坑内抽水，在采取降低承压水头措施的同时，采取快凝压力注浆或灌筑快凝混凝土等堵住涌口。

基坑围护结构设计前应检查地下承压含水层标高，然后采取降压井降低承压水头，同时止水帷幕墙要进入不透水层，以防止管涌、突涌的出现。

　　（6）周围地面沉降

　　原因分析：

深基坑施工，因基坑外降水过大过快，或坑内流砂、管涌、围护结构倾斜变形引起周围地面沉降，危害性很大，可造成建筑物的不均匀沉防、结构裂缝、甚至倒塌，地下管网断裂、道路沉陷破坏等。

　　当出现周围地面沉降时，根据发生的原因，有针对性地采取对策，首先停止坑外降水，采取回灌措施或在围护结构外围施以压力注浆或深层搅拌桩、钢板桩进行隔水。

有流土、管涌根据上述4）、5）方法采取抢救。

如围护结构、支撑变形，进行加固。

　　防治措施：

合理设计围护结构，地下水位高的地区根据土质情况设置止水帷幕墙，对围护结构周围进行止水处理，坑外设置若干回灌井、观察井，或在周围建筑物与围护结构间设隔水墙，防止因降水而影响原有建筑物稳定。

同时建立监测系统，在施工全过程进行对周围地面、建筑物等变形监测，发现苗头，立即进行回灌和其它相应措施。

　　（7）其他

　　在深基坑工程施工中除了上述6个问题外，还可能出现其他问题，针对不同情况，不同原因采取相应的防治措施。

　　防治措施：

a.施工偷工减料或造价太低，造成深基坑施工质量低劣，引发基坑工程事故。

出现此类问题时，首先视情况停止挖土和降水，再根据基坑深度、土质和地下水位等条件进行补桩、注浆或其他措施，支撑质量低劣，要增加支撑或加固支撑。

同时严格执行施工质量监督制度，由有施工资质的单位来承担施工任务。

　　b.设计安全储备不足，桩入土深度不够，是导致结构倾斜或踢脚失稳的原因。

　　当出现苗头时，首先停止基坑开挖，对已开挖而未发生踢脚失稳段，在坑底围护桩墙前堆砂石土袋或土料反压。

同时在桩顶适当卸载，再根据失稳原因进行被动区土体加固，也可在围护结构墙内侧补打短桩等。

　　c.侵入相邻场地和建筑物下部，影响施工基础安全的锚杆，在确保安全的条件下，采取人工切断、机械抓斗铲除、拆卸锚杆等方法处理。

　　d.相邻基坑施工互相影响，因施工振动或挤土效应引起的结构倾斜、上浮、断裂等破损，首先应停止施工或限制施工振动，或改变施工顺序、工艺。

对已破坏的结构、工程桩采取有效处理和加固措施。

　　e.在较高水位场地，错误地采用喷锚、土钉墙等护坡，由于基坑开挖使已加固的土体边坡滑坡损坏。

应立即停止开挖，进行坑外降水或重新设计和施工其它形式的围护结构，方可进行土方开挖施工。

　　f.基坑土方超挖，引起围护结构损坏，应暂停止施工，回填砂石方或在桩前堆载，保护围护结构稳定。

然后再根据实际情况采取有效处理措施。

　　3、事故补救方法

　　深基坑工程特别是倒塌事故，其产生的后果是严重的。

当事故发生后马上采取紧急措施，阻止事故的延伸，防止临近建筑物倾斜加剧或倒塌，防止高压电杆倾斜，地下通讯线路、煤气管道、压力管道、自来水干管等断裂，必要时，切断电源、水源、气源。

　　事故的补救办法有：

　　1）减载削坡

　　在深基坑外，把地面外荷载卸除，或尽可能削坡，或阶梯型减载。

也可用水泥土搅拌桩或旋喷桩加强墙背土体，提高复合土体的抗剪强度。

　　2）加强内支撑

　　在软土地区内顶撑特别有效。

当基坑尺寸过大时，先在坑中心部分，用混凝土封底并浇灌底板，建成中心岛。

坑内四周回填土（或土体）留作反压平衡土体，设置坑壁与中心岛的斜撑后，再挖去平衡土体。

　　3）加设锚杆、土钉

　　当坑壁和坑底浅部有好的拉锚持力层时，分层逐步随挖土深度加设锚杆、土钉。

　　4）降水

　　当场地开阔时，采用降水方法，降低墙背肖位，减少水压力，利于深基坑稳定。

　　5）加固与止水

　　在围护结构严重渗漏及基坑内流土、管涌、突涌部位采取快凝的压力注浆法加以阻止。

注浆时，保持在灌浆点处，做到地下水基本没有流速，否则会被流失，起不到加固与止水效果。

　　6）尽快浇捣混凝土垫层

　　为了尽快提高稳定性，深基坑垫层尽量采用混凝土垫层，分条相间开挖和浇筑，并适当加厚。

　　7）稳定周围地面土体

　　当出现周围地现及建筑物下沉或倾斜时，一方面采取措施加固或拆除已有的建筑物，以确保安全；另一方面根据发生事故的原因有针对性地采取回灌或防渗或注浆等加固措施，以稳定地面土体和周围建筑物地基。