影响基坑稳定的因素

基坑边坡稳定影响因素及主要表现在哪些方面？

基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定的重要因素。当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时，边坡就会失稳坍塌。其次，施工不当也会造成边坡失稳，主要表现为：

(1)没有按设计坡度进行边坡开挖；

(2)基坑边坡坡顶堆放材料、土方及运输机械车辆等增加了附加荷载；

(3)基坑降排水措施不力，地下水未降至基底以下，而地面雨水、基坑周围地下给水排水管线漏水渗流至基坑边坡的土层中，使土体湿化，土体自重加大，增加土体中的剪应力；

(4)基坑开挖后暴露时间过长，经风化而使土体变松散；

(5)基坑开挖过程中，未及时刷坡，甚至挖反坡.使土体失去稳定性。基坑稳定性与安全性的内因和外因前言基础施工是建筑施工的重要组成部分，搞好基础施工的安全防范十分重要。在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到合理设计、精心施工、经济安全。近几年来，高层建筑的迅速兴起，促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是，现在的城市建筑间距很小，有的基坑边缘距已有建筑仅十几米、甚至几米，给基础工程施工带来很大的难度，给周围环境带来极大威胁，也相应地增加了施工工期和施工费用。另外，原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等，已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造成巨大的损失。因此，深基坑支护的安全问题工程技术人员应予以高度重视。根据建设部近几年的事故统计，在基础施工中，基坑基槽、人工挖孔桩施工造成的坍塌占坍塌事故总数的65%，说明基坑基槽的安全性对保证建筑基础施工的安全至关重要。随着城市建设发展，高层建筑和地铁的修建逐步进入了普及时代，涉及到深基坑的工程越来越多，而且对其施工的质量要求也越来越高。其中围护结构的稳定就成为了深基坑质量的重要保证。本文从基坑的变形原因和防护措施入手对影响因素进行了分析，进而利用实际的施工案例对基坑围护结构的重要作用和施工措施进行分析。说明了基坑施工中围护结构应当以合理设计，细化施工为基本原则，以此来分析基坑稳定性与安全性的内因和外因。一、影响基坑稳定与安全的因素基坑开挖后,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来源于土体的内摩阻力和内聚力。因此,凡是能够影响土体中剪应力、内摩阻力和内聚力的,都能影响基坑边坡的稳定与安全。（一）内因：1、土类别的影响不同类别的土,土的颗粒矿物组成,颗粒形状、尺寸,颗粒级配,空隙比、干容重及土中的含水量皆不同,其土体的内摩阻力和内聚力不同。例如,砂土的内聚力为0,只有内摩阻力,靠内摩阻力来保持边坡的稳定平衡。而粘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、支护结构施工质量不符合设计要求。因基坑支护结构是建筑施工过程中的一项临时设施，目前许多施工单位对其施工质量重视不够，护壁施工单位的施工行为没有得到有效的约束，不按设计方案施工的现象时有发生，造成支护结构的施工质量达不到设计要求，存在坑壁坍塌隐患。如某工程采用土钉墙作基坑支护，设计土钉间距为1.2m施工单位施工时却将土钉间距扩大至1.8m降低了支护结构的强度，护壁开裂，出现了坍塌的先兆。边坡失稳往往是在外界不利因素影响下触发和加剧的。这些外部因素往往导致土体剪应力的增加或抗剪强度的降低，使土体中剪应力大于土的抗剪强度而造成滑动失稳。造成边坡土体中剪应力增加的主要原因有：坡顶堆物、行车、基坑边坡太陡、开挖深度过大、土体遇水使土的自重增加、地下水的渗流产生一定的动水压力、土体竖向裂缝中的积水产生侧向静水压力等。引起土体抗剪强度降低的主要因素有：土质本身较差、土体被水浸润甚至泡软、受气候影响和风化作用使土质变松软、开裂、饱和的细砂和粉砂因受振动而液化等。（二）外因：1、气候的影响。气候使土质松软或变硬,如:冬季在我国北方气温能到-10℃以下,能使边坡土体冻结,使土体的内摩阻力和内聚力提高,从而提高土体的抗剪强度,春季气温回升至O℃以上,能使边坡土体融化,使土体的内摩阻力和内聚力降低,从而降低土体的抗剪强度,进人雨季,随着降雨量的增加,土质松软,从而降低土体的抗剪强度。2、基坑边坡上面附加荷载或外力的影响。基坑边坡上面附加的荷载或外保证了围护结构的稳定，为后续施工提供了安全的施工场地，也保障了地上高层建筑物的结构稳定。三、防止基坑坍塌的措施。1、选择适合的基坑坑壁形式。基坑施工前，首先应按照规范的要求，依据基坑坑壁破坏后可能造成后果的严重性确定基坑坑壁的安全等级，然后根据坑壁安全等级、基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节的条件等因素选择坑壁的形式。2、加强对土方开挖的监控。基坑土方一般采用机械挖运，开挖前，应根据基坑坑壁形式、降排水要求等制定开挖方案，并对机械操作人员进行交底。开挖时，应有技术人员在场，对开挖深度、坑壁坡度进行监控，防止超挖。对采用土钉墙支护的基坑，土方开挖深度应严格控制，不得在上一段土钉墙护壁未施工完毕前开挖下一段土方。对采用自然放坡的基坑，坑壁坡度是监控的重点，当出现基坑实际深度大于设计深度时，应及时调整坑顶开挖线，保证坑壁坡率满足要求。3、加强对支护结构施工质量的监督。建立健全施工企业内部支护结构施工质量检验制度，是保证支护结构施工质量的重要手段。质量检验的对象包括支护结构所用材料和支护结构本身。对支护结构原材料及半成品应遵照有关施工验收标准进行检验，主要内容有：(1)材料出厂合格证检查(2)材料现场抽检(3)锚杆浆体和混凝土的配合比试验、强度等级检验。对支护结构本身的检验要根据支护结构的形式选择，如土钉墙应对土钉采用抗拉试验检测承载力、对混凝土灌注桩应检测桩身完整性等。4、加强对地表水的控制。在基坑施工前，应摸清基坑周边的管网情况，避免在施工过程中对管网造成损害，出现爆管或渗漏。同时，为减少地表水渗入坑壁土体，基坑顶部四周应用混凝土进行封闭，施工现场内应设地表排水系统，对雨水、从降水井中抽出的地下水等进行有组织排放，对坑边的积水坑、降水沉砂池应做防水处理，防止出现渗漏。对采用支护结构的坑壁应设置泄水孔，保证护壁内侧土体内水压力能及时消除，减小土体含水率，也便于观察基坑周边土体内地表水的情况，及时采取措施。泄水孔外倾坡度不宜小于5%，并宜按梅花形布置。5、搞好支护结构的现场监测。支护结构的监测是防止支护结构发生坍塌的重要手段。监测方案应包括监测目的、监测项目、测试方法、测点布置、监测周期、监测项目报警值、信息反馈制度和现场原始状态资料记录等内容。监测项目的内容有：基坑顶部水下位移和垂直位移、基坑顶部建(构)筑物变形等。监测项目的选择应考虑基坑的安全等级、支护结构变形控制要求、地质和支护结构的特点。监测方案可根据设计要求、护壁稳定性、周边环境和施工进程等因素确定。监测单位应定期向施工单位和监理单位通报监测情况，当监测值超过报警值时应立即通知设计、施工和监理单位，分析原因，采取措施，防止事故的发生。基坑支护设计方案的选定取决于基坑开挖深度、地基土的物理力学性质、水文地质条件、基坑周边环境(包括相邻建筑物、构筑物的重要性,相邻道路、地下管线的限制程度)、设计控制变形要求、施工设备能力、工期、造价及支护结构受力特征等诸多因素。总结：总而言之基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并