基坑工程安全管理要点讲座(李久林).ppt

基坑工程安全管理要点 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 目录 一 基坑工程的概念及安全管理的重要性 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 基坑工程的基本概念 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 基坑工程施工安全管理的重要性 二 常见基坑支护类型及其适用环境条件 常见基坑支护类型及其适用环境条件 JGJ311 北京地区常见基坑支护类型 桩锚支护 银泰中心工程基坑 桩锚支护剖面 桩锚支护 锚杆钻机施工 锚杆张拉 锚索 钢绞线 桩 内支撑支护 钢支撑 混凝土支撑 钢板桩 钢板桩 钢支撑 连续墙 内支撑支护 连续墙 混凝土支撑支护 连续墙 钢支撑支护 连续墙 锚杆支护 财源国际中心基坑 国家大剧院工程基坑 逆作法 逆作竖井 盖挖逆作地下结构 土钉墙支护 复合土钉墙支护 土钉墙支护 三 国家 行业 北京市有关基坑工程的主要标准及法规性文件 国家 行业 北京市有关基坑工程的主要标准及法规性文件 有关基坑工程安全管理两本专项规范 国家标准 法律法规有关基坑工程的强制性条文 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 住建部87号文和北京市住建委841号文对基坑工程危大分部分项工程管理的规定 四 基坑工程安全事故类型及典型案例分析 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 基坑工程事故形式分类 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 倾斜等严重工程事故 1 基坑周边环境破坏 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 为保护周边建构筑物应注意 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 坑内滑坡导致基坑内撑失稳 2 基坑支护体系破坏 1 基坑围护体系折断事故 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 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 2 基坑围护体系整体失稳事故杭州地铁某车站基坑倒塌事故 车站基坑平面图 基坑剖面示意图 发生位移的连续墙 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 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 经初步分析 原因如下 3 基坑围护踢脚破坏 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 土钉墙支护滑坡事故 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 3 土体渗透破坏 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 1 基坑壁流土破坏 管线漏水导致桩间土体流失 饱和土层渗漏导致桩间土体流失 北京某基坑由于侧壁流水导致坍塌事故 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 事故原因分析 1 对可能影响基坑稳定性的地下管线进行重点调查2 对影响基坑稳定性的地下水进行重点调查3 对影响基坑稳定性的特殊土体进行重点勘察4 对施工场地环境条件限制进行重点建议 经验教训 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 2 基坑底突涌破坏 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 3 基坑底管涌破坏 由于机械设备故障 施工失误或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 4 其他方面原因引起的事故 北京地铁15号线某车站钢支撑脱落事故 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 吊车事故 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 1 2 3 五 基坑工程安全管理几点体会 1 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 一 基坑工程施工安全管理重点 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 一 基坑工程施工安全管理重点 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 一 基坑工程施工安全管理重点 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 二 基坑使用安全防护重点 土钉墙支护的基坑降水排水管设置 基坑周边可设置排水沟或挡水墙 防止基坑周边雨水进入基坑 基坑周边排水措施要结合基坑周边环境综合考虑 防止基坑周边雨水倒灌 开挖深度超过2m的基坑 必须在栏杆式防护的基础上加密目式安全网防护 基坑上下汽车坡道坡度要复合方案设计要求 保证各类机械安全行驶 并做好防护 基坑内的泥