深基礎土方施工安全事故產生的原因

  近幾年由於城市建設規模不斷擴大,基礎設施及房屋建築專案不斷增多,與之相對應的施工安全事故發生率也呈上升趨勢,尤其是深基礎土方施工存在的題目更為嚴重。那麼,是什麼?下面就由小編告訴大家吧!

  

  一、各工程參建主體施工安全意識淡薄,施工安全治理職員不到位,無施工安全治理制度和責任追究制度。

  二、施工操縱職員無深基礎土方施工經驗,無自我防護意識,大部分是臨時僱來的農民工。

  三、施工單位未派出專職安全員,未制定基礎開挖方案,基礎邊坡防護措施不當,重要部位的支撐未經設計驗算。

  四、捨不得投進,用於安全防護的材料,未按設計要求及規格和型號購置。

  五、安全監視治理機構監視不及時、不到位,執法不嚴。

  六、對深基礎土方施工可能發生安全事故產生的機理分析不清,採取的措施無針對性。

  為此,深基礎土方施工時,必須切實加強施工安全的監視治理工作;選擇施工隊伍時必須嚴把資質審查關;開工前,必須制定科學、嚴密的施工組織方案;施工過程中,必須嚴把材料關、工序關。這裡,著重談談影響深基礎土方施工安全的幾點原因的機理和防治措施。

  實在,影響深基礎施工安全不過乎是由於滑坡、邊坡塌方、硫砂三種原因,只要認清了這三種情況產生的機理,並採取針對性的措施,就能確保施工安全。

  一、滑坡的產生和防治

  1.滑坡的產生

  ***1***水的作用:多數滑坡的發生都與水的參與有關,水的作用能增大土體重度,降低土的抗剪強度和內聚力,產生靜水和動水壓力。因此,滑坡多發生在雨季。

  ***2***震動的影響:如工程中採用大爆破而觸發滑坡。

  ***3***土體***或巖體***本身層理髮達,破碎嚴重,或內部夾有軟泥或軟弱層受水浸或震動而滑坡。

  ***4***土層下岩層或夾層傾斜度較大,上表面堆土或堆材料過多,增加了土體重量,致使土體與夾層間、土體與岩石之間的抗剪強度降低而引起滑坡。

  ***5***不公道的開挖或加荷,引起土體內部存在著有利於滑坡發生的條件,在開挖坡腳或在山坡上加荷過大時,破壞原有的平衡而產生滑坡。

  ***6***如路堤、土壩築於尚未穩定的古滑坡體上,或者易滑動的土層上,使其重心改變觸發產生滑坡。

  2.滑坡的防治

  ***1***排水:

  ①將滑坡範圍以外的地表水設定成道環形截水溝,使水流進滑坡區域以內。

  ②為迅速排出在滑坡範圍以內的地表水和減少下滲,應修設排水系統縮短地表水流經的間隔,主溝應與滑坡方向一致,並展砌防滲層,支溝一般與滑坡方向成30°~45°斜交。

  ③妥善處理生產、生活、施工用水,嚴防水的浸進。

  ④對於滑坡體內的地下水,則應採取疏乾和引出的原則,可在滑坡體內修築地下滲溝,溝底應在滑動面以下,主溝應與滑坡方向一致。

  ***2***使邊坡有足夠的坡度,並應儘量將土坡削成較平緩的坡度或做成臺階形,使中間具有數個平臺以增加穩定。土質不同時,可按不同土質削成不同坡度,一般可使坡度角小於土的內磨擦角。

  ***3***對於施工地段或危及建築物安全的地段設定抗滑結構,如抗滑擋牆、抗滑柱、錨杆擋牆等。這些結構物的基礎底必須設定在滑動面以下的穩定土層或基岩中。

  ***4***將不穩定的陡坡部分削往,以減輕滑坡體重量、減少滑坡體的下滑力,從而達到滑體的靜力平衡。

  ***5***嚴禁隨意切割滑坡體的坡腳,同時也切忌在坡體被動區挖土。

  二、邊坡的塌方和防治

  1.邊坡塌方的發生

  ***1***由於邊坡太陡,土體本身的穩定性的不夠而發生塌方。

  ***2***天氣乾燥,基坑暴露時間長,使土質鬆軟或粘土中的夾層因浸水而產生潤滑作用,以及飽和的細砂、粉砂因受振動而液化等原因引起土體內抗剪強度降低而發生塌方。

  ***3***邊坡頂面四周有動荷載,或下雨使土體的含水量增加,導致土體的自重增加和水在土滲流產生一定的動力壓水,以及土體裂縫中的水產生靜水壓力等原因,引起土體剪應力的增加而產生塌方。

  2.邊坡塌方的防治

  ***1***對開挖深度大、施工時間長、坑邊要停放機械等應按規定的答應坡度適當的放平緩些,當基坑***槽***四周有主要建築時,基坑邊坡的最大坡度為1:1~1:1.5。

  ***2***開挖基抗***槽***時,若因場地限制不能放坡或放坡後所增加的土方量太大,為防止邊坡塌方,可採用設定擋土支撐的方法。

  ***3***防止地表水流進坑槽和滲流進土坡體。

  ***4***嚴格控制坡頂護道內的靜荷載或較大的動荷載。

  三、流砂的產生和防治

  1. 流砂的產生

  流砂的發生與動水壓力有關,動水壓力系指地下水在滲流時受到土顆粒的阻力,同時水對土相應地產生一種反作用力,這一反作用力就稱為動水壓力。現取一柱壯土體A1A2為脫離體,見圖1,其橫斷面為F,由平衡條件:

 

  γωh1F+nγωLFcosα+***1-n*** γω

  LFcosα-LFT-γωh2F

  式中:γωh1F——A1處的總水壓力,其方向與

  水流方向一致;

  γωh2F——A2處的總水壓力,基方向與水流方向相反;

  nγωLFcosα水柱重量在水充方向的分力***n為土的孔隙率***。

  ***1-n***nγωLFcosα——土骨架***顆粒***重力在水流方向的分力;

  LFT——土骨架***顆粒***對水流的阻力***T為單位阻力***。

  現將上述平衡式整理得:γωh1-γωh2+γωLFcosα-LT=0

  由於cosα=***Z1- Z2***/L,代進上式得:

  γωh1-γωh2+γω Z1-γω Z2-LT=0或γω***h1-h2+Z1-Z2***-LT=0

  又因h1+Z1=H1,h2+Z2=H2,代進則得:

  γω***H1- H2***-LT=0

  則T=γω〔***H1- H2***/L〕,又因I=〔***H1- H2***/L〕所以T=γωI

  設火在土中滲流時,對單位土體的壓力為GD,作用力即是反作用力,但方向相反,可知

  GD=-T=-γωI

  GD即為動水壓力,它與水力坡度***I***成正比水位差H1- H2愈大,GD愈大;滲透路線愈長,GD愈小。其作用的方向與水流方向相同。當水流在水位差作用下,不但使土顆粒受到水浮力,而且還使土顆粒受到向上的壓力,當動水壓力即是或大小土的浸水重度***或浮重度***γω`則土顆粒失往自重,處於懸浮狀態,此時土的抗剪強度即是零,土顆粒就隨著滲流的水一起活動,這種現象就稱“流砂”。

  2. 流砂的防治

  主要是消除、減小或平衡動水壓力,其具體措施有:

  ①利用枯水季節施工,以便減小坑內外水位差。

  ②用鋼板樁打進坑底一定深度,增加地下水從坑外流進坑內的間隔,從而減少水力坡

  度,達到減小動水壓力,防止流砂發生。

  ③採用不排水的水下挖土,使坑內外水壓相平衡,使其無發生流砂的條件,一般深井

  挖土均採用此法。

  ④建造地下連續牆以供承重、護壁,並達到截水防止流砂的發生。

  ⑤採用輕型井點、噴射井點、管井井點和深井泵點等進行人工降低地下水的方法進行土方施工,使動水壓力方向向下,增大土粒間的動力,從而有效地制止流砂現象發生。