市政项目管理——明挖基坑施工安全事故预防

1、1K420150明挖基坑施工安全事故预防1K420151 防止基坑坍塌、淹埋的安全措施一、明挖基坑安全控制特点（ 一）基坑工程安全风险（ 1 ） 明挖基坑多系临时工程，但其造价高，开挖土石数量大且基坑工程具有明显的地域性，不同地质条件时基坑设计和施工方法有很大的不同。因此，基坑工程的风险识别和评价难度非常大。（ 2 ）基坑工程风险往往涉及建设单位、勘察设计单位、施工单位、监理单位和监测单位各方，并且贯穿从设计到施工的全过程。发生事故后，确定责任主体非常难。（ 3 ） 基坑工程施工过程中风险主要是基坑斜塌和淹没，防止基坑坍塌和淹没是基坑施工的重要任务。（ 二）基坑开挖安全控制技术措施（影响基坑边

2、坡稳定性：坡、载、风、水）1. 基坑边 坡 和支护结构的确定根据土的分类和力学指标、开挖深度等确定边坡坡度（放坡开挖时） ，或根据土质、地下水情况及开挖深度等确定支护结构方法（采用支护开挖时）。基坑工程施工，首先要保证基坑的稳定。放坡开挖时，基坑的坡度要满足抗滑稳定要求；采用支护开挖时，支护结构类型的选择，既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要能控制支护结构及周 围土体的变形，以保证基坑周围建筑物和地下设施的安全2、尽量减少基坑坡顶荷载 基坑边缘堆置土方、建筑材料或沿基坑边缘移动运输工具或施工机械时，如果是放坡开挖会增加滑动力矩；如果是支护开挖，会增加作用于支护结构上的荷载。一般要求堆载

3、及机械等距离基坑边缘一个安全距离，并且对堆载的级别有所限制。3、做好降水 措施，确保基坑开挖期间的稳定地下水是引起基坑事故的主要因素之一。实践表明，多数发生的基坑事故都与地下水有关。地下水对基坑的危害与土质密切相关，当基坑处于砂土或粉土地层时，在地下水作用下，更容易造成基坑坡面渗水、土粒流失、流沙，进而引起基坑坍塌。当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础形式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泄或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。地下水的控制方法主要有降水、截水和回灌等几种形式。这几种形式可以单独使用，也可以组合

4、使用。降水会引起基坑周围土体沉降，当基坑邻近有建筑物时，宜采用截水或回灌方法。4. 控制好边 坡无支撑放坡开挖的基坑要控制好边坡坡度，有支撑基坑开挖时要控制好纵向放坡坡度。基坑采用无支撑放坡开挖时，应随挖随修整边坡，并不得挖反坡。有支撑基坑在开挖过程的临时放坡也应重视，防止在开挖过程中边坡失稳或滑坡酿成事故。5. 严格按设计要求开挖和支护基坑开挖应根据支护结构设计、降水排水要求确定开挖方案。开挖范围及开挖、支护顺序均应与支护结构设计工况相一致。挖土要严格按照施工组织设计规定进行。软土基坑必须分层均衡开挖。支护与挖土要密切配合，严禁超挖。发生异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因且采取措施

5、，正常后方能继续挖土。基坑开挖过程中，必须采取措施防止碰撞支撑、围护桩或扰动基底原状土。软土地区基坑开挖还受到时间效应和空间效应的作用。因此，在制定开挖方案时，要尽量缩短基坑开挖卸荷的尺寸及无支护暴露时间，减少开挖过程中的土体扰动范围，采用分层、分块的开挖方式，且使开挖空间尺寸和开挖支护时限能最大限度地限制围护结构的变形和坑周土体的位移与沉降。6. . 及时分析监测数据，做到信息化 施工基坑失稳破坏一般都有前兆，具体表现为监测数据的急剧变化或突然发展。因此，进行系统监测，并对监测数据进行及时分析，发现工程隐患后及时修改施工方案，做到信息化施工，对保证基坑安全有重要意义。二、应急预案与保证措施(

6、一)应急预案( 1 ) 制定具有可操作性的基坑坍塌、淹埋事故的应急预案可以防患于未然 ，可以最大限度地减小事故发生的概率，防止事态的恶化，减轻事故的后果。(2) 建立 应急组织体系，配备足够的袋装水泥、土袋草包、临时支护材料、堵漏材料和设备、抽水设备等抢险物资和设备，并准备一支有丰富经验的应急抢险队伍， 保证在紧急状态时可以快速调动人员、物资和设备，并根据现场实际情况进行应急演练 。(3) 进行信息化施工，及早发现坍塌、淹埋和管线破坏事故的征兆。如果基坑即将坍塌、淹埋时， 应以人身安全为第一要务，及早撤离现场。(二)抢险支护与堵漏( 1 ) 围护结构渗漏是基坑施工中常见的多发事故。在富水的砂土

7、或粉土地层中进行基坑开挖时，如果围护结构或止水帷幕存在缺陷时，渗漏就会发生。如果渗漏水主要为清水，一般及时封堵不会造成太大的环境问题；而如果渗漏造成大量水土流失则会造成围护结构背后土体沉降过大，严重的会导致围护结构背后土体失去抗力造成基坑倾覆。(2) 有降水或排水条件的工程，宜在采用降水或排水措施后再对围护缺陷进行修补处理。围护结构缺陷造成的渗漏一般采用下面方法处理： 在缺陷处插入引流管引流，然后采用双快水泥封堵缺陷处，等封堵水泥形成一定强度后再关闭导流管。 如果渗漏较为严重时直接封堵困难时，则应 首先在坑内回填土封堵水流，然后在坑外打孔灌注聚氨酯或水泥水玻璃双液浆等封堵渗漏处，封堵后再继续向

8、下开挖基坑具体见图 1K420151-1、图 1K420151-2地F连续墙增后上体JR快水泡稀*.点国IK12；仁1】基坑围犷墙体堵漏方法图1K12 J5I 2基坑闱护堵体堵漏方法二(3)基坑支护结构出现变形过大或较为危险的“踢脚”变形时，可 以采用坡顶卸载，适当增加内支撑或锚杆，被动区堆载或注浆加固等 处理措施O(4)基坑出现整体或局部土体滑塌时，应在可能条件下降低土中水位，并进行坡顶卸载，加强未滑塌区段的监测和保护，严防事故继续 扩大。(5)基坑坍塌或失稳征兆已经非常明显时，必须果断采取回填土、砂或灌水等措施，然后再进一步采取应对措施，以防止险情发展成事 故。1K420152开挖过程中地

9、下管线的安全保护措施一、施工准备阶段(一)工程地质条件及现况管线调查(1)查阅有关专业技术资料，掌握管线的施工年限、使用状况、位置、埋深等数据信息。(2)对于资料反映不详、与实际不符或在资料中未反映管线真实情况的， 应向规划部门、管线管理单位查询，必要时在管理单位人员在场情况下进行坑探查明现状。(3) 对于基坑影响范围内的地面、地下建(构)筑物，必须查阅相关资料并经现场调查 ，掌握结构的基础、结构形式等情况。(4) 将调查的管线、地下建(构)筑物的位置埋深等实际情况按照比例 标注在施工平面图上，并在现场做出醒目标志。(5) 分析调查、坑探等资料，作为编制施工组织设计、施工方案和采取安全保护措施

10、的依据。(二)编制施工组织设计(1) 必须对施工过程中地下管线、地面建(构)筑物可能出现的安全状态进行分析，识别重要危险因素，评价其危险程度，制定中、高度危险因素的安全技术措施。(2) 对于重要的地下管线、地面与地下建(构)筑物必须进行基坑开挖工况影响分析，确定影响程度，以便在施工措施中确定合理的基坑支护、开挖方法，确保施工过程中管线及各种构筑物的安全。(3) 重要的基坑开挖方案需要经建设单位、监理单位同意后执行，并严格按照建设单位、监理单位同意的施工方案实施。(三)现况管线改移、保护措施(1) 对于基坑开挖范围内的管线，应与建设单位、规划单位和管理单位协商确定管线拆迁、改移和悬吊加固措施。(

11、2) 基坑开挖影响范围内的地下管线、地面建(构)筑物的安全受施工影响，或其危及施工安全时，均应进行 临时加固，经检查、 验收， 确认符合要求，并形成文件后，方可施工。(3)开工前，由建设单位召开工程范围内有关地上建(构)筑物、 地下管线、人防、地铁等设施管理单位参加的调查配合会，由产权单位指认所属设施及其准确位置，设明显标志。(4)在施工过程中，必须设专人随时检查地下管线、维护加固设施， 以保持完好。(5)观测管线沉降和变形并记录，遇到异常情况，必须立即采取安 全技术措施。二、应急预案与抢险组织(1 )对于具有中、高度危险因素的地下管线，必须制定应急预案 和有效安全技术措施。(2 )建立应急组

12、织体系，配备应急抢险的人员、物资和设备，组 织体系应保证在紧急状态时可以 快速调动人员、物资和设备，并根据 现场实际情况进行 应急演练。(3 )出现异常情况，应立即通知管理单位人员到场处理、抢修。组织体系，应急物质，抢险队伍，应总演练V1K420153施工监控量测内容与方法一、基坑监测的基本要求(1)基坑工程设计文件应提出基坑工程监测的技术要求。(2)基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基 坑工程实施现场监测。监测单位应编制监测方案，监测方案需经建设 方、设计方、监理方等认可，必要时还须与基坑周边环境涉及的有关单位协商一致后方能实施。(3) 监测方案应包括下列内容：1 ) 工程

13、概况；2 ) 建设场地岩土工程条件及基坑周边环境状况；3 ) 监测目的和依据；4 ) 监测内容及项目；5 ) 基准点、监测点的布设与保护；6 ) 监测方法和精度；7 ) 监测期和监测频率；8 ) 监测报警及异常情况下的监测措施；9 ) 监测数据处理与信息反馈；1 0 ) 监测人员配备；1 1 ) 监测仪器设备及检定要求；1 2 ) 作业安全及其他管理制度。二、监测布置与监测方法(一)监测项目(1) 基坑工程的现场监测应采用仪器监测与 巡视检查 相结合的方法。(2) 基坑工程现场监测的对象包括：1) 支护结构；2)地下水状况；3)基坑底部及周边土体；4）周边建筑；5）周边管线及设施；6）周边重要

14、的道路；7）其他监测的对象。口诀：基底支护地卜水，土建管路四周边.（3）基坑监测项目包括围护墙顶的水平和竖向位移，围护结构水平 位移（常称为测斜变形），锚杆或支撑内力，围护结构内力，地下水 位，土压力及孔隙水压力，土体分层竖向位移及水平位移，周边建（构） 筑物、地下管线及道路沉降，坑边地表沉降，立柱竖向位移，坑底隆 起（回弹）等。其中，围护墙顶的水平位移，周边建（构）筑物、地 下管线及道路沉降一般为应测项目一级二级次支护结构顶部水平位移应涮应测应测隹英周围建L构）筑物,地下管线道踣沉降应，应测应测坑边地面沉降应期应测宜渊支护结构深部水平位移应测选测锚杆拉力应测应测选测支撑轴力亚测应测选沼挡土构

15、件内力应测立恻选测支撑立柱沉降W测直涮选测若土陶件、水泥上墙沉降应测直测选据地下水位同测应摘选测土压力、空隙水压力宜泅还测选测（二）监测点的布置（1 ）应依据设计要求和相关规范规定进行监测点的布设，绘制平面图。（2）围护墙或基坑边坡顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边 布置， 基坑中部、阳角处应布置监测点。监测点的水平间距不宜大 于 2 0 m。( 3 ) 围护结构水平位移监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性部位。监测点的水平间距宜为20? 5 0 m 。( 4 ) 支撑轴力监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起控制作用的杆件上，对多层支撑支挡式结构，宜在同一剖面的每层支撑

16、上布置测点。( 5 ) 锚杆和土钉的内力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置， 基坑中部、阳角处和地质条件复杂的区段宜布置监测点。( 6 ) 支撑立柱监测宜设置在基坑中部、支撑交汇处及地质条件较差处的立柱上。( 7 ) 以基坑边缘外1? 3 倍基坑开挖范围中需要保护的周边环境作为监测对象。必要时还应扩大监测范围。位于重要保护对象保护区范围内的监测点的布置，尚应满足相关部门的技术要求。( 8 ) 管线监测点应根据修建年份、类型、材料、尺寸及现状等情况，确定监测点的位置；监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位；供水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点，在无法埋设直接监测点的部位，

17、可设置间接监测点。(三)监测方法(1) 水平位移监测：测定特定方向的水平位移宜采用小角度法、投点法、视准线法等。(2) 竖向位移监测：竖向位移监测可采用几何水准 测量、 光电距三角 高程 测量、静力水准 测量等方法。(3) 深层水平位移监测：宜采用在桩(墙) 体或土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。(4) 土压力、 孔隙水压力及地下水位：土压力宜采用土压力计 测量；孔隙水压力采用孔隙水压力计进行测量；地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计 进行量测。(5) 支护结构内力：支护结构内力可采用安装在结构内部或表面的应变计 或 应力计量测； 混凝土构件可采用钢筋应力计或混凝

18、土应变计量测；钢构件可采用轴力计或应变计等量测。(6) 锚杆及土钉内力：锚杆及土钉内力宜采用专用测力计、 钢筋应力计或应变计，当使用钢筋束时宜监测每根钢筋内力。三、监测频率及报警值(一)监测时间(1) 基坑监测应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。监测期应从基坑工程施工开始，直至地下工程完成为止。( 2 ) 对有特殊要求的基坑，其周边环境的监测应根据需要延续至变形趋于稳定后方可结束。变形稳定判断的标准应执行设计及相关规范要求，在设计未作规定时，当最后100d 的沉降速率小于0. 01 ?0. 0 4 m m / d ， 可认为已经进入稳定阶段。(二)监测频率( 1 ) 监测项目的监测频率应综合

19、考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。( 2 ) 当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。(3) 出现异常情况时，应提高监测频率。如监测数据变化较大或者速率加快，基坑出现渗透，支护结构出现开裂等。(4) 当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。(三)报警值( 1 ) 基坑工程监测必须确定监测报警值，报警值应满足基坑工程设计、 地下结构设计以及周边环境中被保护对象的控制要求。监测报警值应由基坑工程设计方确定。( 2 ) 基坑及支护结构报警值应根据土质特征、设计结果及当地经验因素确定；无当地经验时，可根据土质特征、设计结果参考有关规范确定。(3) 当出

20、现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采用应急措施：1 ) 监测数据达到监测报警值的累计值；2 ) 基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或 基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏；3 ) 基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形 、 压屈、 断裂、松弛或拔出；4 ) 周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；5 ) 周边管线变形突然明显增长或出现裂缝、泄漏等；6 ) 根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。四、数据处理与成果报告(一)数据资料整理 1) 现场状态观察、量测结果数据必须准确、真实、可靠

21、，并应不失时机地反馈到设计和施工等方面。施工单位应及时分析监测报告，必要时需调整施工方案。( 2 ) 量测成果经过汇总，应迅速整理成直观、易懂、一目了然的曲线图和表，并结合一定的文字阐述。(二)数据分析( 1 ) 监测数据分析应结合其他相关项目的监测数据和自然环境条件、施工工况等情况及以往的数据进行，并对其发展趋势做出预测。( 2 ) 监测数据可采用专用分析软件进行处理，并结合现场观测结果进行基坑状态判断。(三)异常情况监测( 1)对巡视检查发现的异常情况应在报告中详细描述，危险情况应报警。 2) 2) 对达到或超过监测报警值的监测点要及时报警。 3) 3 ) 监测数据出现异常时，应分析原因，

22、必要时应重测。 4) 4 ) 确定异常情况后，应按照有关规定立即通知建设单位和施工单位等相关单位。 5) 5 ) 快速调动人员和设备，并根据现场实际情况进行加密监测。 6) 四)成果报告(2 )监测成果应按时报送。【案例1K420153【案例1K420153)L背景某市政基坑工程，基坑侧壁安全钟级为一级，基坑平面尺寸为22mx200m,基坑挖深为10m>地下水位于地面下5m 采用地下连续墙困护，设三道钢支撑，基坑周围存在大量地下管线 等建(构)筑物©H条为保证县坑开挖过程中的安全，施，单位编制了监测方案.监测方案包括:工程概况，建设场地岩十工程条件及基坑周边环境状况、曲测目的和依据、监测内容及项目、监测数据处理 与信息反馈口施工过程中，监测单位根据监测方案对基坑进行了监测,并且在工程结束后，向施工单位提 交了监测报告.2 .问题(1)本工程监测方案内容是否全面，如不金而还应包括哪些内容？(2)根据背景资料及建筑基坑支护技术规程JGJ1202013 曜匣亘眇(1)上述监测项目可分别采用什超硬测？<4)监测单位的做法有哪些不妥之黜'(5)荷述监测总结报告包括的内容，3 .参考答案m本工程监测方案内容是否全面，如不全面还应包括哪些内容？基坑开挖前应做出系统的