维普资讯 http://www.cqvip.com 建设行业专版 综合论述 Ｉ学界 如何避免基坑塌方 口姚志祥 建筑工程开工后的首要任务是进行地基基础施工。地基基 破坏．降低持力层的承载能力。 础施工作法有正作法与逆作法两种。由于正作法具有直观、可 ３．增加挖方■ 靠、方便和价廉的特点而仍被广泛采用，正作法必须先挖基坑， 基坑塌方多表现为坑壁失稳．造成坑壁土体沿某一滑动面 由于种种原因．基坑塌方时有出现，造成许多不必要的损失和 的土坡坍塌．其塌方范围有时波及很大．特别是土的内摩擦角 事故。现就对基坑塌方的危害与如何避免基坑塌方介绍如下。 很小的土层和扰动软土．塌方量往往超过预计放坡的边界。会 大大增加基坑开挖的土方量。 一、基坑塌方的危害 ４．危及周边建（构Ｊ筑物的安全和稳定 １．危及施工安全 由于坑壁塌方造成基坑周围土体位移、沉陷．而使基坑邻 基坑塌方一般是在土体滑动力矩超过土体的抗滑力矩和 近的建（构）筑物地基与基础脱空、失稳而导致上部设施和建筑 支护措施而使土体平衡被打破的瞬间发生的，因此．它具有突 物开裂、倾斜和不均匀下沉；导致邻近公路路面开裂、局部塌 发性。突然的塌方会使正在施工的人员和机械设备猝不及防而 陷。从而影响行车安全：导致邻近管道与基础脱空、管沟断裂。 造成掩埋性破坏．不仅使掩埋中的人员压伤、窒息与机械损伤， ５．延长工期。造成经济损失 而且由于坑壁的塌方而造成坑顶下陷．上部机械设备倾倒或损 形成基坑塌方多为侥幸、轻视和赶进度所致，而一旦形成 坏．严重危及施工安全 塌方事故，特别是造成人身伤亡和邻近建筑物倾斜、塌陷时。处 ２．地基土受到扰动 理就旷费时日，非常麻烦．不仅造成巨大损失，而且拖延工期， 由于基坑的塌方．从而破坏原有土层的平衡．土体沿滑动 甚至给已有建筑物的安全留下隐患 面涌动使坑顶下陷．坑底回弹隆起，导致持力层土层的失稳和 管路的水力学工况作精确的计算。计算结果应包括每一计算管 次水力计算．计算结果若已满足本文第四章要求，则可按计算结 段的管径、计算长度、流量、流速、压力。 果绘成正式图纸；⑦若第一次计算不满足本文第四章的要求，则 压力流屋面雨水排水系统的水力计算应符合以下规定： 应对系统中某些管段的管径进行调整．必要时有可能对系统重 （１）压力流屋面雨水排水系统雨水斗至过渡段总水头损失 新布置，然后再次进行水力计算，直至满足为止，按最后结果绘 与过渡段流速水头之和小于雨水斗至过渡段的几何高差．其压 制图纸：⑧计算屋面天沟的宽度和设计水深．并设置溢流口。 力余量宜大于一Ｏ．０１ＭＰａ （２）雨水斗顶面至悬吊管管中的高差不宜小于ｌｍ。 六、工程设计实例 （３）雨水斗顶面至过渡段的高差在立管管径小于等于ＤＮ７５ 广州铁路集团公司广州车辆段（客车段修部分）搬迁广州铁 时宜大于３ｍ．在立管管径大于等于ＤＮ９０时宜大于５ｍ 道车辆厂项目中．其主厂房转向架库（一）总屋面面积Ａ＝５２９２ｍ２ （４）悬吊管设计流速不宜小于ｌｍ／ｓ．使管道有良好的白净功 （１２６ｍ＊４２ｍ），共有两大跨，每跨２ｌｍ，彩钢拱屋面（部分为混凝 能．立管设计流速宜小于６ｍ／ｓ．以减少水流动时的噪音。系统底 土屋面）。由拱顶向两边散水，共有三条钢板天沟，两条混凝土天 部的排出管流速宜小于１．８ｍ／ｓ．减少水流对排水井的冲击．当流 沟．设计为压力流屋面雨水排水系统，管材采用ＨＤＰＥ管，共设 速大于１．８ｍ／ｓ时，出口处应采取消能措施 ６条排水立管．ＤＮ５０虹吸雨水斗ｌ３个，ＤＮ６５虹吸雨水斗３个； （５）压力流屋面雨水排水系统的最大负压值在悬吊管与雨 该工程２００４年７月开始施工．２００５年５月投入使用．目前使用 水立管的交叉点 该点的负压值，应根据不同的管材而有不同的 状况良好。在其后的广州车轮厂搬迁广州铁道车辆厂项目中．其 限定值。对于使用铸铁管和钢管的排水系统应小于一０．０９ＭＰａ；对 主厂房总屋面面积Ａ＝１１８２２ｍ （１１ｌｍ＊１０６．５ｍ）．共有六跨．七条 于塑料管道，管径ＤＮ５０一ＤＮ１５０应小于－０．０８ＭＰａ：管径ＤＮ２００ 天沟．为彩钢拱屋面。由拱顶向两边散水．屋面雨水排放也设计 ＤＮ３００应小于一Ｏ．Ｏ７ ＭＰａ 为压力流排水系统 共设ｌ４条排水立管，ＤＮ５０虹吸雨水斗ｌ３ （６）Ｅ，Ｊ－Ｊ流屋面雨水排水系统各节点与不同支路计算得到 个。ＤＮ６５虹吸雨水斗２Ｏ个；该工程２００５年４月开始施工，２００５ 的压力差不大于一Ｏ．ｏｌ５ ＭＰａ 年ｌ１月投入使用，目前使用状况良好 ． （７）压力流屋面雨水排水系统采用海曾一威廉公式计算管道 的沿程阻力损失．不同的管道采用不同的Ｃ值。 七、结论 压力流屋面雨水排水系统应用于大型、造型复杂的屋面比 五、设计步骤 重力流雨水系统具有更多优越性。能够更好地满足建筑使用功 ①计算屋面面积：②计算总的降雨量；③布置雨水斗．组成 能及造型上的要求．更快地排除屋面雨水，但造价相对较高。目 屋面雨水排水管网：④绘制水力计算简图，标注各管段的长度； 前其应用呈逐步上升趋势，随着经济发展，使用要求的不断提 ⑤估算管径．对水平悬吊管采用悬吊管的总阻力损失值一０．Ｏ７ 高．压力流屋面雨水排水系统的应用会越来越多。■ ＭＰａ，除以总等效长度．计算出单位管长的压力损失的估算值，以 此选出各管段的管径 立管与排出管管径可采用相应的控制流 （作者单位：铁道第四勘察设计院广州设计院） 速初选管径．一般立管可比悬吊管最大直径小一号；⑥进行第一 １９１ 广东科技２００６３总第１５１期 维普资讯 http://www.cqvip.com 学界Ｉ 综合论述 建设行业专版 二、基坑塌方的防治 １．施工前预控 （１）熟悉该工程的《岩土工程地质勘察报告》，根据挖方深 度范围内不同土层的物理性能和地下水位情况．采取支护与降 水措施 （２）调查分析基坑周边环境，特别是周边建（构）筑物上部 结构和地基基础状态图，具体测量萁与基坑边线尺寸和相对高 差。如果基坑深于原有建筑物基础时，还要考虑原有建筑物基 础的压力扩散影响，采取保护原有建筑物的措施。 （３）调查基坑周边的地下设施、地下管线，特别是城市排水 管网和直埋电缆、光缆。不仅要查清位置、数量和结构情况，而 且要与有关部门协商制订保护措施。 （４）委托具有相应资质的勘察单位对建筑场地进行基坑探 壹与处理．对探查结果进行复核与分析。 （５）认真熟悉和消化施工图，核对基础及地基相关尺寸，核 对基坑边线与周边环境的关系和尺寸．认真分析相互影响，既 要保证设计意图．又要保证邻近建筑物与设施的安全。 （６）了解基坑周边环境对施工条件的，特别是施工噪 声、振动和交通的，使施工方案落于实处。 （７）了解基坑施工所需资源条件和施工条件，例如当地气 象资料和施工期的天气预报；当地建材市场供应情况；当地土 方机械、排水机械的拥有情况；当地排水系统准入情况等． ，（８）如为深基坑．还要看有无深基坑专用设计，否则要提请 建设单位委托具有深基坑设计资质的设计单位进行专项基坑 支护设计．并按设计编制施工方案 （９）在上述资料的基础上编制基础工程施工组织设计或基 坑开挖方案，并完成向监理单位的报审工作，以获得进度与经 费的认可 ２．施工中控制 （１）定位放线包括工程本身的边线、轴线、标高和有关堆场 的测定．还包括对周边环境的测设。例如毗邻建筑物的沉降观 测点．毗邻设施的标志，需要大量排水时还要测设排水系统设 施等。 （２）必须按批准的开挖顺序和分层高度进行开挖，放坡也 应按不同土质放出不同的坡度．必要时要进行边坡防护。 （３）软土地区或地下水位较高的地区。要遵循方案及时做 好地面排水和地下降水工作 地下降水要注意邻近建筑物及设 施的沉降．必要时要及时做好截水帷幕和降水回灌的工作。 （４）在粘性土层中施工时．必须按方案及时支顶防护。严禁 掏挖。相邻基坑同时施工应先深后浅，不可心存侥幸，盲目乱 来。 （５）膨胀土地区基坑开挖要避免雨期施工和防止基坑底部 遭受雨水浸泡和日光曝晒 （６）基坑挖土旌工不得在坑顶任意堆土，停车、挖沟或架设 有振动作用的机械 （７）坑顶应设截水设施，防止地表水流入基坑冲刷坡面 坡 面如过大．宜分段并在坡脚增设排水沟和集水井，及时抽排地 面降水．减少水土流失 （８）基坑设计有护坡桩时，要保证护坡桩桩身质量及桩距、 桩长、桩径．预制桩打八要保证沉桩深度，两排桩以上时要保证 桩排距和相对关系，需要拉锚时要保证锚碇稳固，锚索强度、接 １９２ 广东科技２００６ ３总第１５１期 头可靠．板桩要接缝正确、严密． ．（９）基坑挖土接近基底标高时，应严密监视和有效控制。防 止超挖。如采用机械挖土或在冬期、雨期施工，宜预留２０ｃｍ厚 度不挖．在通知有关验槽人员临场前由人工挖除．同时进行修 边．挖排水沟、集水井．组织基础施工期基坑排水。 （１０）深基坑施工时，宜采用动态设计信息化施工，严密控 制基坑变形和基底隆起．严密监视坑外土体移动，保证边坡稳 定．保证基坑周围建（构）筑物、地下设施、地下管线和道路的安 全。保证不准中断和停歇的道路及管线的安全运行。 （１】）基坑开挖至回填前的暴露期，坑壁土遭风雨、日晒等 风化作用易被剥蚀．受坑顶动荷裁影响和降水的影响易产生位 移和变形．基底受周边土侧压力作用和动力水的影响，也会发 生隆起或变形，必须严密监视 ．特别是冬期开挖、春夏回填等施 工工期较长的基坑．更需注意 ３．密切注意塌方先兆，及时采取措施 （１）基坑开挖中如发现坑壁塌方先兆，应立即中止开挖，并 报告有关人员临场处置．绝不可心存侥幸．继续施工。因为有可 能地质报告不细或土层变化预测失准。措施不当，数据有误．需 要变更方案，防止意外事故 （２）基坑开挖中如发现邻近建筑物地基基础裸露．应立即 停止开挖．对暴露的基础要及时进行防护和标志。如易受水浸 影响时还应封闭防护 （３）基坑开挖中如发现坑壁有意外填土时要进行调查分 析．并采取适当措施，加强监测．绝不可视同原状土一样放坡开 挖。 （４）基坑开挖如发现有管涌时，要立即报告有关人员，进行 大面积的调查、监测与分析．在没有查出管涌原因和采取制止 措施前．应立即停挖．必要时立即快速回填，避免出现大事故。 （５）基坑开挖中如发生护坡桩顶位移、桩身倾斜，应立即停 止挖土．并采取锚拉或支护等措施。如桩身已经折断，应设法拔 出或加桩防护。只有在护坡桩中止变形后才能继续施工。 （６）基坑开挖中如发现无名水涌入基坑．应立即查明原因。 采取堵水措施，有效后方可继续施工。 （７）基坑开挖中如发生局部塌方或方位性塌方时．要迅速 查明原因．在无有效制止措施前应立即就地迅速回填土，中止 塌方。 （８）基坑开挖时如发现周边预设监测点变形、位移时，应立 即查明原因。采取措施 对已发生的基础脱空要立即组织夯填 严实，中止变形、位移后再继续挖土。 （９）基坑开挖中如发现支护系统质量有严重缺陷或有渗 水、涌砂从护壁、边坡中出现时，要立即查明原因采取措施，及 时修补或堵截：上述现象制止后方可继续挖土。 （１０）进行混凝土支护结构施工时，应注意留取同条件养护 试件，以便在强度达到要求时及时连续施工．但一定要保证混 凝上的养护龄期，保证挡墙等支护结构的入土深度．保证锚杆 的长度，保证锚拉的可靠．分层支护要注意及时性、整体性：模 板拆除要尽量减小振动，要遵循按层次和顺序施工。■ （作者单位：广州市裕建工程有限公司）
