基坑工程安全管理要点讲座(李久林)

1、李久林 彭志勇北京城建集团安全培训系列讲座一、基坑工程的概念及基坑安全管理的重要性二、常见基坑工程支护类型及其适用环境条件三、国家、地方标准、规范及相关法规文件对基坑管理的要求四、常见基坑工程安全事故类型及典型案例分析五、基坑工程安全管理几点体会一、基坑： 为进行建（构）筑物地下部分的施工由地面向下开挖的空间。 涵盖：为建（构）筑物地下室、附属构筑物基础、化粪池等进行开挖的地下空间； 市政工程为各类管线埋设（沟槽）及施工竖井等进行各类地下开挖的空间。二、深基坑： 为进行建（构）筑物地下部分的施工及地下设施、设备埋设，由地面向下开挖，深度大于或等于5m的空间。三、需要组织危大论证的基坑： 开挖深

2、度超过5m(含5m)的基坑（槽）,或开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建（构）筑物安全的基坑。 基坑工程发生事故的概率往往大于主体工程，根据工程实际调查，基坑工程事故概率可达到20%。（注：数据来源于建筑深基坑工程施工安全技术规范理解与应用其他其他, 10%, 10%工程勘察工程勘察, , 2%2%工程管理工程管理, , 10%10%方案计算方案计算31%31%施工质量施工质量47%47%基坑工程事故原因调查基坑工程事故原因调查结构类型结构类型适用条件适用条件安全等级基坑深度、环境条件、土类和地下水条件支档式结构锚拉式结构一级、二级、三级 1、排桩适用于可采用

3、降水或截水帷幕的基坑； 2、地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙，可同时用于截水； 3、锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石、砂土层中； 4、当临近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等，锚杆有效长度不足时，不采用锚杆；支撑式结构悬臂式结构双排桩逆作法土钉墙单一土钉墙二级、三级 适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于12m；预应力锚杆复合土钉墙 适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于15m；水泥土桩复合土钉墙 用于非软土基坑时，基坑深度不宜大于12m；用于淤泥质土基坑时，基坑深度不宜大于6m；不宜用在高水位的碎石、砂土、粉土层中。微型桩复合土钉墙 适用于地下水位以

4、上或经降水的基坑，用于非软土基坑时，基坑深度不宜大于12m；用于淤泥质土基坑时，基坑深度不宜大于6m；放坡三级 1、施工场地应满足放坡条件；2、可与上述支护结构形式结合。序号序号结构类型结构类型安全等级安全等级适用条件适用条件备注备注桩锚支护一级、二级、三级降水或截水基坑。比较常见类型（1、2）桩+内支撑支护降水或截水基坑，不具备锚杆施工条件或对基坑变形控制要求较高的基坑。钢板桩+内支撑支护可用于市政管线沟槽开挖。连续墙+锚杆支护用作主体地下结构外墙，可同时用于截水。受场地条件限制时采用。图1、图2.连续墙+内支撑支护逆作法（锚喷逆作）盖挖逆作，竖井锚喷逆作。单一土钉墙二级、三级 适用于地下水

5、位以上或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于12m；预应力复合土钉墙 适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于15m；微型桩复合土钉墙 适用于地下水位以上或经降水的基坑，通常用于坑内局部加深部位支护；放坡三级银泰中心工程基坑桩锚支护剖面锚杆钻机施工锚杆张拉锚索（钢绞线）钢支撑混凝土支撑钢板桩钢板桩+钢支撑连续墙+混凝土支撑支护连续墙+钢支撑支护财源国际中心基坑国家大剧院工程基坑逆作竖井盖挖逆作地下结构复合土钉墙支护土钉墙支护序号序号名名 称称编编 号号颁布单位颁布单位1建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002住建部、质监总局2建筑基坑支护技术规程JGJ120

6、-2012住建部3建筑施工土石方工程安全技术规范JGJ180-2009住建部4建筑深基坑工程安全技术规范JGJ311-2013住建部5建筑基坑支护技术规程DB11/489-2007市住建委6危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质【2009】87号住建部7北京市实施规定京建施【2009】841号市住建委8北京市危险性较大的分部分项工程安全动态管理办法京建法【2012】1号市住建委序序 号号标准名称标准名称条文编号条文编号条文内容条文内容1建筑基坑支护技术规程JGJ120-20128.1.3当基坑开挖面上方的锚杆、土钉、支撑未达到设计要求时，严禁向下超挖土方。28.1.4采用锚杆或支撑的支护结构

7、，在未达到设计规定的拆除条件时，严禁拆除锚杆或支撑。38.1.5基坑周边施工材料、设施或车辆荷载严禁超过设计要求的地面荷载限值。48.2.2安全等级为一级、二级的支护结构，在基坑开挖过程中与支护结构使用期内，必须进行支护结构的水平位移监测和基坑开挖影响范围内建（构）筑物、地面的沉降监测。5建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-20135.4.5基坑工程变形监测数据超过报警值，或出现基坑、周边建（构）筑物、管线失稳破坏征兆时，应立即停止施工作业，撤离人员，待险情排除后方可恢复施工。6建筑施工土石方工程安全技术规范JGJ180-20092.0.2土石方工程应编制专项施工安全方案，并严格按照方

8、案实施。72.0.3施工前应针对安全风险进行安全教育及安全技术交底。特种作业人员必须持证上岗，机械操作人员应经过专业技术培训。82.0.4施工现场发现危及人身安全和公共安全的隐患时，必须立即停止作业，排除隐患后方可恢复施工。96.3.2基坑支护结构必须在达到设计要求后，方可开挖下层土方，严禁提前开挖和超挖。施工过程中，严禁设备或重物碰撞支撑、腰梁、锚杆等基坑支护结构，亦不得在支护结构上放置或悬挂重物。 1、施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制专项方案；对超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，施工单位应当组织专家对专项方案进行论证。 “专项方案”是指施工单位在编制施工组织（总）设计

9、的基础上，针对危险性较大分部分项工程（基坑工程）单独编制的安全技术措施文件。 2、文件中针对基坑工程“超过一定规模”是指：一、开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。二、开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周边环境和地下管线复杂，或影响毗邻建（构）筑物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。1、基坑周边环境破坏2、基坑支护体系破坏3、土体渗透破坏4、其他方面原因引起的事故在基坑工程施工过程中，由于降水、土方开挖会对周围土体有不同程度的扰动，引起周围地表不均匀下沉，从而影响周围建筑物、构筑物及地下管线，严重时可能导致路面开裂、管沟断裂、临近建筑物不均匀沉降、倾斜等严重

10、工程事故。上海某小区由于基坑变形引起地面下降。北京某地铁站基坑降水引起地面沉降北京某基坑变形引起路面开裂基坑施工前做好基坑周边建（构）物调查，做好标识，并留存影像资料；对于不同结构类型的建筑物、不同材质的地下管线，事先做好有保护方案和应急预案；针对重要建筑物、重要管线要及时与产权单位沟通，了解不同建（构）筑物使用功能和保护要求，有针对性地做好保护方案。施工期间做好施工监测和第三方监测，做到信息化施工；对于降水基坑，必要时可采取回灌措施，以减少因降水产生的地层沉降。基坑支护体系的破坏包括以下四个方面内容：（1）基坑围护体系折断事故（2）基坑围护体系整体失稳事故（3）基坑围护踢脚破坏（4）坑内滑坡

11、导致基坑内撑失稳。 由于施工质量问题导致的围护结构剪切破坏。苏州某基坑支护结构折断事故。北京地铁排桩折断事故。支护结构剪切破坏情况支护结构剪切破坏情况 由于施工抢进度，超量挖土，支撑架设不及时，或不按图施工，少加支撑，致使围护体系应力过大而折断或支撑轴力过大而破坏失效。车站基坑平面图基坑剖面示意图基坑连续墙整体失稳交通主干道位置 事故造成死亡21人、重伤1人、轻伤3人，直接经济损失达4962万余元的重大事故。八名相关责任人分别处以三至六年刑期。1、设计：荷载用标准值，抗力用设计值，设计表达式两端不匹配，降低了安全度。钢支撑直接支承在与其斜交的地下连续墙上，没有用围檩，更无平衡剪力垛。2、施工：

12、未按设计图纸的要求施工，包括超挖、不及时支撑，坑底没有对被动土压力区进行加固。3、监测：没有及时发现险情，没有发出警报。4、管理：邻近工程的负责人发现问题，向这个项目的经理提出忠告，但项目经理却置若罔闻，没有引起警觉。事故发生前晚，施工人员也已发现预兆，但没有及时采取工程措施抢险。 基坑开挖后，土体沿围护结构下形成的圆弧滑裂面或软弱夹层发生整体滑动失稳的破坏。上海宝山某基坑坡脚失稳 北京某基坑由于土钉施工质量不符合设计要求，导致局部边坡坍塌。（1）基坑壁流土破坏（降水措施不当引起、管线渗漏引起）（2）基坑底突涌破坏（3）基坑底管涌破坏 在饱和含水层（特别是有砂层、粉砂层或者其他的夹层等透水性较

13、好的地层），由于围护墙的止水效果不好或止水结构失效，致使大量的水夹带砂粒涌入基坑，从而导致基坑侧壁破坏。 14：20分左右，基坑南侧深度约8米处有水渗出。五分钟后，出现大量涌水，十分钟后，基坑南侧边上出现裂缝，现场值班人员发现此情况后，立即要求基坑内所有人员马上撤离。14点35分左右基坑南侧中间部分突然坍塌，并迅速向两侧发展，造成斜向钢支撑体系脱落，引起两侧围护桩倒塌。水管断裂跑水（1）首先倒塌的南侧基坑外围均为管线改移区，管线较多且在基坑正南端中间部位设有污水井和雨水井各一个。根据前期地下管线调查情况及产权单位反映的情况显示，该区域800的污水管（距南侧基坑边缘5.1m）渗漏严重。造成该区域

14、土体长期被积水浸泡。同时11月28日的雷达探测报告也显示该区域在地下8.0m左右深度范围内发现明显的异常区域：“地下土层局部含水量较高，尤其在管线下部可能有积水渗入”。根据以上资料及基坑突然涌水坍塌反映出来的情况分析坍塌是由于污水（雨水管）管长期渗漏，在车站基坑南端形成水囊，水对车站南端土体长期浸泡使土体的稳定性受到破坏。（2）南端喷射混凝土厚度仅为8cm，不能抵挡内侧土性质变化带来的侧压力变化，并在水的作用下开始出现裂缝，水从裂缝渗出，很快发展到涌出，并夹带着大量稀泥，最后在桩体背后形成空洞及松散区域，在东西两侧土体压力的共同作用下造成斜向支撑的整体失稳，从而形成基坑倒塌。1 1、对对可能影

15、响基坑稳定性的地下管线进行重点可能影响基坑稳定性的地下管线进行重点调查调查2 2、对对影响基坑稳定性的地下水进行重点影响基坑稳定性的地下水进行重点调查调查3 3、对对影响基坑稳定性的特殊土体进行重点影响基坑稳定性的特殊土体进行重点勘察勘察4 4、对对施工场地环境条件限制进行重点建议施工场地环境条件限制进行重点建议 由于对承压水的降水不当，在隔水层中开挖基坑，当基底以下承压含水层的水头压力冲破基坑底部土层时，将导致坑底突涌破坏。广西南宁某基坑坑底突涌事故 在砂层或粉砂地层中开挖基坑时，在不降水或降水效果未达到设计要求时，会产生冒水翻砂（即管涌），严重时会导致基坑失稳。由于机械设备故障、施工失误或

16、天气等因素造成的基坑安全事故：（1）起重机倾覆；（2）钢筋笼起吊散架、高处坠落；（3）支撑底模坠落伤人；（4）栈桥或基坑坡顶临边防护等跌落；（5）监测点破坏，无法信息化施工（6）台风、暴雨等恶劣天气时，应急措施不到位；（7）防水保护墙坍塌。（8）钢支撑脱落 钢管支撑必须要有可靠的防坠落措施，角部斜撑受力要合理，并与支护侧壁结构有可靠的连接。 1、由于场地狭小，吊车腿不能全部打开，导致吊车起吊吨位大打折扣。 2、履带吊行走过程中由于坡道坡度变化，或遇局部软弱地层而倾覆。 3、基坑塌方导致吊车倾斜。1231、确保施工条件与设计条件的一致性 （1）保证基坑开挖全过程与设计工况保持一致，严禁超越工况或

17、者合并工况。 （2）周边环境保护与设计条件工况的一致性。包括坑顶堆载条件、周边保护管线、建（构）筑物边界条件及保护要求等。 （3）开挖基坑条件、水文地质条件与勘察设计报告反映情况一致。2、重视施工全过程的安全检查与监测（1）施工前应检查周边环境包括市政道路、管线、建（构）筑物是否符合基坑施工安全要求。（2）应检查整个施工期，包括围护结构施工、支撑系统施工及拆除、土方开挖、降水等施工阶段的用电、消防、防台防汛等安全技术措施是否落实，机械设备的使用和维护的安全技术措施是否落实。（3）基坑开挖期间，应检查降水效果是否符合土方开挖要求，围护墙及坑底是否有渗漏水、流砂、管涌等状况，挖土是否按照分层分段开

18、挖原则进行；支护结构体系变形是否在可控范围内，及时检查基坑变形的监测数据，并进行分析，确保基坑安全。（4）建立基坑安全巡视制度，及时发现并排除基坑安全隐患。3、开展信息化施工 基坑施工及开挖过程中，应开展信息化施工，严格按照监测方案实施监测，及时了解基坑变形情况，判断变形程度，调整相关施工参数，发现异常情况，立即启动应急预案，防止事故发生。1、截断地表水渗入基坑 3个月以上，宜对基坑周围地面采取硬化处理，定期检查基坑周围原有的排水管、沟渠是否有渗水漏水迹象。2、设置安全警示牌和防护栏杆 深度大于2m的基坑（槽）必须设置安全防护。3、基坑严禁超载使用 基坑周边使用荷载不得超过设计值。基坑周边1.5m范围内不宜堆载，3m以内限制堆载。基坑破裂面范围内建造临时设施时，需符合设计要求并做好排水措施。 土钉墙支护的基坑降