基坑開挖常見事故、對(duì)策及補(bǔ)救辦法

　　深基坑工程施工常出現(xiàn)的事故有：邊坡失穩(wěn)；基底隆起；基坑滲流破壞；基坑突涌；周圍地面及鄰近建筑物沉陷、傾斜、開裂等問題。如不及時(shí)采取應(yīng)爭措施，將導(dǎo)致周圍地面沉陷破壞，鄰近建筑物的倒塌，地下設(shè)施的斷裂破壞等，不僅影響工期，而且造成很大經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人身安全，影響周圍群眾的正常生產(chǎn)、生活。

　　因此，深基坑施工中，要特別重視監(jiān)測(cè)周圍建筑物、地下設(shè)施的安全，預(yù)先做好防患準(zhǔn)備；當(dāng)事故出現(xiàn)后，立即采取應(yīng)急措施，加以阻止或補(bǔ)救。

　　1、常見事故原因分析

　�。�1）勘察設(shè)計(jì)的失誤

　　勘察不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)參數(shù)取值安全儲(chǔ)備不夠，計(jì)算錯(cuò)誤，或忽視基坑的穩(wěn)定性等都會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此，必須認(rèn)真做好方案的選擇、設(shè)計(jì)與評(píng)審工作。

　　（2）水處理不當(dāng)

　　水是透發(fā)深基坑工程事故出現(xiàn)的另一個(gè)高頻率因素，特別是高地下水位的砂質(zhì)土地基更為敏感，由于止水、截水、降水、排水不當(dāng)或失效而造成的工程事故，不僅量大而且影響范圍廣，有的大工程基坑因降水不當(dāng)，引起周圍百米外地面和建筑物、管網(wǎng)等沉陷、變形、斷裂，甚至危及鄰近房屋基礎(chǔ)的安全。

　　另外，基坑頂周圍地面排水不當(dāng)，或遇臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪水沖刷等因素，也都會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此，必須對(duì)水慎重處理。

　�。�3）施工因素

　　當(dāng)施工組織設(shè)計(jì)欠妥，開挖順序不當(dāng)，開挖速度太快；先打樁后即開挖土方；開挖分層過大；土方超挖；施工機(jī)械行走震動(dòng)過大；基坑周圍地面堆載土方、機(jī)械、材料等超過設(shè)計(jì)荷載；基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，未及時(shí)封底處理，暴露時(shí)間過長；

　　在已完成的基坑內(nèi)施工人工挖孔樁、沖鉆孔灌注樁等工程樁，形成臨空面，降低了被動(dòng)土區(qū)的反壓力；施工質(zhì)量低劣或方法不當(dāng)，造成錨固結(jié)構(gòu)等失穩(wěn)；相鄰基坑施工對(duì)本基坑結(jié)構(gòu)的影響等因素，都會(huì)引起事故的發(fā)生。這些因素存在施工方法的錯(cuò)誤，質(zhì)量問題，管理問題，是很常見的原因。

　�。�4）其他方面

　　如盲目降低造價(jià)，造成錨固結(jié)構(gòu)簡易，安全系數(shù)小，施工質(zhì)量低劣；工程監(jiān)測(cè)布點(diǎn)不合理、太少，及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)失靈等也會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。

　　2、事故預(yù)防與對(duì)策

　�。�1）跟蹤事故苗頭

　　預(yù)防和阻止基坑工程事故的發(fā)生，首先抓事故苗頭的出現(xiàn)。根據(jù)基坑工程的重要性，設(shè)置不同等級(jí)的事故苗頭預(yù)報(bào)裝置與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)特別重要的工程要多埋設(shè)有孔隙水壓力探頭、土壓力盒、鋼筋應(yīng)力計(jì)、測(cè)斜儀及經(jīng)緯儀、水平儀等監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

　　同時(shí)，在施工過程中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡視肉眼觀察。

　　基坑開挖過程中，基坑周圍土體產(chǎn)生位移，需預(yù)先計(jì)算基坑外土體在基坑開挖后所形成的位移，確定事故苗頭泊監(jiān)控指標(biāo)。除了必要的理論計(jì)算和儀器監(jiān)測(cè)外，在施工全過程中，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡視觀察。觀察基坑開挖后的位侈、地表與坡頂有無出現(xiàn)裂縫、臨近地面或建筑物有無沉陷、坑底有否回彈隆起、坑壁坑底有無滲漏、涌流、流砂等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故苗頭。

　�。�2）事故苗頭預(yù)防與應(yīng)急措施

　　杜絕事故關(guān)鍵在于做好預(yù)防，一旦出現(xiàn)事故苗頭，立即采取應(yīng)急措施，阻止事故的發(fā)展擴(kuò)大。根據(jù)事故苗頭出現(xiàn)的原因，分別采取不同的方法。

　　(1)錨桿結(jié)構(gòu)失穩(wěn)發(fā)生較大向內(nèi)凸變形

　　原因分析：首先在坡頂或樁后卸載，坑內(nèi)停止一切作業(yè)，在坑內(nèi)增設(shè)錨桿，其它應(yīng)急措施根據(jù)出現(xiàn)事故苗頭的原因，因地制宜地選用。

　　防治措施：除了勘察設(shè)計(jì)上和施工中應(yīng)注意的問題，還應(yīng)該在一工前準(zhǔn)備適量的內(nèi)撐桿件（如鋼管、槽鋼、工字鋼等）砂石袋作為備用，一旦出現(xiàn)事故苗頭，即可及時(shí)處置。

　　(2)邊坡失穩(wěn)

　　原因分析：基坑開挖后，如邊坡土體中的剪應(yīng)力大于土的抗剪強(qiáng)度，邊坡就會(huì)滑動(dòng)失穩(wěn)。所以當(dāng)出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)苗頭時(shí)，分析研究引起土體抗剪強(qiáng)度降低的原因，有針對(duì)性地采取應(yīng)急措施。一般在可能的條件下，首先盡快降低坑外地下水位，進(jìn)行坡頂卸載，加強(qiáng)未滑坡區(qū)段的監(jiān)測(cè)和保護(hù)，嚴(yán)防事故的繼續(xù)擴(kuò)大；其次在坡腳堆筑砂石袋，或在未滑部位打鋼板樁、鋼管、木樁等以擋土，并盡快灌筑封底混凝土。

　　防治措施：其預(yù)防首先是邊坡設(shè)計(jì)根據(jù)水文地質(zhì)條件，嚴(yán)格按規(guī)定坡度放坡，做好降水、排水和邊坡保護(hù)設(shè)計(jì)與施工；其次在坑內(nèi)和坡頂做好排水溝、集水井，將滲透水、地面水、雨水排出場(chǎng)外，防止浸泡基坑和邊坡；接近邊坡處的土方開挖速度要放慢，嚴(yán)禁坡腳掏土和超挖；嚴(yán)格控制地面荷載，嚴(yán)禁在坡項(xiàng)堆土、堆材料設(shè)備等。

　　(3)基底隆起

　　原因分析：基坑土方開挖后，土體中的壓力減小了，土的彈性效應(yīng)和坑外向坑內(nèi)方向擠壓，會(huì)使基坑底產(chǎn)生一定的回彈變形（隆起），隆起的大小與地質(zhì)條件、開挖深度、基底面積大小、基坑有否積水、底部有無較大小壓力的滯水層，基坑暴露的時(shí)間、開挖順序、開挖速度及所選用的施工機(jī)具等因素有關(guān)。對(duì)于小基坑，開挖深度淺的，隆起和再壓縮變形都比較小，可忽略不計(jì)。對(duì)于深基坑，或大面積開挖，特別是大型深基坑的粘性土、膨脹土遇水易膨脹造成底板上凸、開裂，甚至箱形基礎(chǔ)、工程樁上拔、斷裂等變形。為此施工時(shí)要考慮采取防止基坑土回彈變形過大的措施�？刹扇》侄伍_挖，分段施工墊層，土方挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，減少暴露時(shí)間，最好隨即澆灌混凝土墊層，加快基礎(chǔ)底板的施工進(jìn)度；做好排水，防止坑內(nèi)浸水。

　　在基坑設(shè)計(jì)時(shí)，可增設(shè)樁基及插入深度等，預(yù)防基坑隆起。在條件允許的情況下，采用換重法進(jìn)行施工與安裝，以控制標(biāo)高。

　　防治措施：當(dāng)發(fā)現(xiàn)由于基坑隆起過大，將危及結(jié)構(gòu)安全時(shí)，一方面在基坑外卸載；另一方面在坑底加壓重，堆砂石袋或其它壓重材料，或用快凝壓力注漿或高壓旋噴對(duì)基底土體進(jìn)行加固等；當(dāng)條件允許時(shí)，可在坑內(nèi)、坑外周圍進(jìn)行深層降水減壓，以減小底板的上浮力。

　　(4)滲流破壞

　　滲流破壞現(xiàn)象在地下動(dòng)水壓力作用下引起的，由于破壞現(xiàn)象不同，分為流砂和管涌兩種。

　　a.流土

　　當(dāng)出現(xiàn)流水現(xiàn)象時(shí)，根據(jù)不同條件，采取以下措施，抑制浪土的產(chǎn)生和擴(kuò)大：

　　防治措施：①流土不嚴(yán)懲時(shí)，放慢開挖速度，使地下水平穩(wěn)降落，水力坡度逐漸減小，直到接近或小于臨界水力坡度。當(dāng)出現(xiàn)較嚴(yán)重流砂時(shí)，立即停止挖土，同時(shí)有針對(duì)性地采取應(yīng)急措施進(jìn)行處理。

　　②因圍護(hù)樁間距過大產(chǎn)生流砂、流土，而引起地面下沉，應(yīng)立即停止開挖；采取被樁；或在樁間加擋土板等堵封。③分別采用各類井點(diǎn)降水，降低基坑內(nèi)外地下水位。

　�、軛l件允許時(shí)，適當(dāng)積累基坑內(nèi)水，保留一定水深，減小坑內(nèi)外水頭差，以達(dá)到減小地下水水力坡度。

　�、菰诨�坑四周設(shè)置止水帷幕或支擋結(jié)構(gòu)，使地下水的滲透路徑增長，從而達(dá)到減小水力坡度。

　�、薏捎脙鼋Y(jié)法，使基坑周圍一定范圍內(nèi)土體凍結(jié)，封凍地下水流動(dòng)。

　�、咴诘叵滤�位高的地區(qū)，盡量安排在枯水期施工，使最高水位不高于坑底的0.5m。

　�、喈�(dāng)基底為砂層，土壓力和水壓力都較大，地下水豐富，混凝土難于固結(jié)，采用化學(xué)灌漿快速凝固，進(jìn)行搶險(xiǎn)。

　　b.管涌

　　原因分析：在地下水動(dòng)水壓力作用下，土層某些較細(xì)小顆粒被滲透水流帶走，使?jié)B流出口處形成空洞，空洞又使?jié)B流途徑縮短，水力坡度增大，滲流集中，逐漸形成水流集中管道口，滲流及其攜帶的泥沙從已形成的管道涌出，稱之為管涌。管涌使土層變松，孔隙增大，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致坑壁失穩(wěn)。

　　防治措施：防治管涌常采用降低水力坡度和在管涌出處增設(shè)反濾層。具體應(yīng)急措施基本與流土相同。

　　(5)坑底突涌

　　原因分析：由于基坑開挖減小承壓含水層上覆不透水層的厚度，致使承壓水頂裂或沖毀基坑底板，進(jìn)行基坑，產(chǎn)生突涌現(xiàn)象。突涌不僅給基坑施工帶來困難，且降低成了革基的強(qiáng)度，危及圍護(hù)的安全。

　　防治措施：當(dāng)出現(xiàn)突涌時(shí)，采取降壓井降低承壓水頭，其余應(yīng)急措施與流砂處理方法基本相同，首先停止坑內(nèi)抽水，在采取降低承壓水頭措施的同時(shí)，采取快凝壓力注漿或灌筑快凝混凝土等堵住涌口�；�坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前應(yīng)檢查地下承壓含水層標(biāo)高，然后采取降壓井降低承壓水頭，同時(shí)止水帷幕墻要進(jìn)入不透水層，以防止管涌、突涌的出現(xiàn)。

　　(6)周圍地面沉降

　　原因分析：深基坑施工，因基坑外降水過大過快，或坑內(nèi)流砂、管涌、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜變形引起周圍地面沉降，危害性很大，可造成建筑物的不均勻沉防、結(jié)構(gòu)裂縫、甚至倒塌，地下管網(wǎng)斷裂、道路沉陷破壞等。

　　當(dāng)出現(xiàn)周圍地面沉降時(shí)，根據(jù)發(fā)生的原因，有針對(duì)性地采取對(duì)策，首先停止坑外降水，采取回灌措施或在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外圍施以壓力注漿或深層攪拌樁、鋼板樁進(jìn)行隔水。有流土、管涌根據(jù)上述4)、5)方法采取搶救。如圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐變形，進(jìn)行加固。

　　防治措施：合理設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，地下水位高的地區(qū)根據(jù)土質(zhì)情況設(shè)置止水帷幕墻，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍進(jìn)行止水處理，坑外設(shè)置若干回灌井、觀察井，或在周圍建筑物與圍護(hù)結(jié)構(gòu)間設(shè)隔水墻，防止因降水而影響原有建筑物穩(wěn)定。同時(shí)建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在施工全過程進(jìn)行對(duì)周圍地面、建筑物等變形監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)苗頭，立即進(jìn)行回灌和其它相應(yīng)措施。

　　(7)其他

　　在深基坑工程施工中除了上述6個(gè)問題外，還可能出現(xiàn)其他問題，針對(duì)不同情況，不同原因采取相應(yīng)的防治措施。

　　防治措施：a.施工偷工減料或造價(jià)太低，造成深基坑施工質(zhì)量低劣，引發(fā)基坑工程事故。出現(xiàn)此類問題時(shí)，首先視情況停止挖土和降水，再根據(jù)基坑深度、土質(zhì)和地下水位等條件進(jìn)行補(bǔ)樁、注漿或其他措施，支撐質(zhì)量低劣，要增加支撐或加固支撐。同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行施工質(zhì)量監(jiān)督制度，由有施工資質(zhì)的單位來承擔(dān)施工任務(wù)。

　　b.設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備不足，樁入土深度不夠，是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)傾斜或踢腳失穩(wěn)的原因。

　　當(dāng)出現(xiàn)苗頭時(shí)，首先停止基坑開挖，對(duì)已開挖而未發(fā)生踢腳失穩(wěn)段，在坑底圍護(hù)樁墻前堆砂石土袋或土料反壓。同時(shí)在樁頂適當(dāng)卸載，再根據(jù)失穩(wěn)原因進(jìn)行被動(dòng)區(qū)土體加固，也可在圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻內(nèi)側(cè)補(bǔ)打短樁等。

　　c.侵入相鄰場(chǎng)地和建筑物下部，影響施工基礎(chǔ)安全的錨桿，在確保安全的條件下，采取人工切斷、機(jī)械抓斗鏟除、拆卸錨桿等方法處理。

　　d.相鄰基坑施工互相影響，因施工振動(dòng)或擠土效應(yīng)引起的結(jié)構(gòu)傾斜、上浮、斷裂等破損，首先應(yīng)停止施工或限制施工振動(dòng)，或改變施工順序、工藝。對(duì)已破壞的結(jié)構(gòu)、工程樁采取有效處理和加固措施。

　　e.在較高水位場(chǎng)地，錯(cuò)誤地采用噴錨、土釘墻等護(hù)坡，由于基坑開挖使已加固的土體邊坡滑坡?lián)p壞。應(yīng)立即停止開挖，進(jìn)行坑外降水或重新設(shè)計(jì)和施工其它形式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，方可進(jìn)行土方開挖施工。

　　f.基坑土方超挖，引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)損壞，應(yīng)暫停止施工，回填砂石方或在樁前堆載，保護(hù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。然后再根據(jù)實(shí)際情況采取有效處理措施。

　　3、事故補(bǔ)救方法

　　深基坑工程特別是倒塌事故，其產(chǎn)生的后果是嚴(yán)重的。當(dāng)事故發(fā)生后馬上采取緊急措施，阻止事故的延伸，防止臨近建筑物傾斜加劇或倒塌，防止高壓電桿傾斜，地下通訊線路、煤氣管道、壓力管道、自來水干管等斷裂，必要時(shí)，切斷電源、水源、氣源。

　　事故的補(bǔ)救辦法有：

　　1）減載削坡

　　在深基坑外，把地面外荷載卸除，或盡可能削坡，或階梯型減載。也可用水泥土攪拌樁或旋噴樁加強(qiáng)墻背土體，提高復(fù)合土體的抗剪強(qiáng)度。

　　2）加強(qiáng)內(nèi)支撐

　　在軟土地區(qū)內(nèi)頂撐特別有效。當(dāng)基坑尺寸過大時(shí)，先在坑中心部分，用混凝土封底并澆灌底板，建成中心島�？觾�(nèi)四周回填土（或土體）留作反壓平衡土體，設(shè)置坑壁與中心島的斜撐后，再挖去平衡土體。

　　3）加設(shè)錨桿、土釘

　　當(dāng)坑壁和坑底淺部有好的拉錨持力層時(shí)，分層逐步隨挖土深度加設(shè)錨桿、土釘。

　　4）降水

　　當(dāng)場(chǎng)地開闊時(shí)，采用降水方法，降低墻背肖位，減少水壓力，利于深基坑穩(wěn)定。

　　5）加固與止水

　　在圍護(hù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重滲漏及基坑內(nèi)流土、管涌、突涌部位采取快凝的壓力注漿法加以阻止。注漿時(shí)，保持在灌漿點(diǎn)處，做到地下水基本沒有流速，否則會(huì)被流失，起不到加固與止水效果。

　　6）盡快澆搗混凝土墊層

　　為了盡快提高穩(wěn)定性，深基坑墊層盡量采用混凝土墊層，分條相間開挖和澆筑，并適當(dāng)加厚。

　　7）穩(wěn)定周圍地面土體

　　當(dāng)出現(xiàn)周圍地現(xiàn)及建筑物下沉或傾斜時(shí)，一方面采取措施加固或拆除已有的建筑物，以確保安全；另一方面根據(jù)發(fā)生事故的原因有針對(duì)性地采取回灌或防滲或注漿等加固措施，以穩(wěn)定地面土體和周圍建筑物地基。