箱涵深基坑钢板桩基础工程施工安全生产知识教育

　箱涵深基坑钢板桩基础工程施工安全生产知识教育

  近几年由于城市建设规模不断扩大，基础设施及房屋建筑项目不断增多，与之相对应的施工安全事故发生率也呈上升趋势，尤其是深基础土方施工存在的题目更为严重。那么，深基础土方施工安全事故产生的原因是什么?

　　箱涵深基坑钢板桩基础工程施工安全事故产生的原因

　　一、各工程参建主体施工安全意识淡薄，施工安全治理职员不到位，无施工安全治理制度和责任追究制度。

　　二、箱涵深基坑钢板桩基础工程施工操纵职员无深基础土方施工经验，无自我防护意识，大部分是临时雇来的农民工。

　　三、箱涵深基坑钢板桩基础工程施工单位未派出专职安全员，未制定基础开挖方案，基础边坡防护措施不当，重要部位的支撑未经设计验算。

　　四、舍不得投进，用于安全防护的材料，未按设计要求及规格和型号购置。

　　五、安全监视治理机构监视不及时、不到位，执法不严。

　　六、对箱涵深基坑钢板桩基础工程施工可能发生安全事故产生的机理分析不清，采取的措施无针对性。

　　为此，箱涵深基坑钢板桩基础工程施工时，必须切实加强施工安全的监视治理工作;选择施工队伍时必须严把资质审查关;开工前，必须制定科学、严密的施工组织方案;施工过程中，必须严把材料关、工序关。这里，着重谈谈影响深基础土方施工安全的几点原因的机理和防治措施。

　　实在，影响深基坑钢板桩基础工程施工安全不过乎是由于滑坡、边坡塌方、硫砂三种原因，只要认清了这三种情况产生的机理，并采取针对性的措施，就能确保施工安全。

　　一、滑坡的产生和防治

　　1.滑坡的产生

　　(1)水的作用：多数滑坡的发生都与水的参与有关，水的作用能增大土体重度，降低土的抗剪强度和内聚力，产生静水和动水压力。因此，滑坡多发生在雨季。

　　(2)震动的影响：如工程中采用大爆破而触发滑坡。

　　(3)土体(或岩体)本身层理发达，破碎严重，或内部夹有软泥或软弱层受水浸或震动而滑坡。

　　(4)土层下岩层或夹层倾斜度较大，上表面堆土或堆材料过多，增加了土体重量，致使土体与夹层间、土体与岩石之间的抗剪强度降低而引起滑坡。

　　(5)不公道的开挖或加荷，引起土体内部存在着有利于滑坡发生的条件，在开挖坡脚或在山坡上加荷过大时，破坏原有的平衡而产生滑坡。

　　(6)如路堤、土坝筑于尚未稳定的古滑坡体上，或者易滑动的土层上，使其重心改变触发产生滑坡。

　　2.滑坡的防治

　　(1)排水：

　　①将滑坡范围以外的地表水设置成道环形截水沟，使水流进滑坡区域以内。

　　②为迅速排出在滑坡范围以内的地表水和减少下渗，应修设排水系统缩短地表水流经的间隔，主沟应与滑坡方向一致，并展砌防渗层，支沟一般与滑坡方向成30°～45°斜交。

　　③妥善处理生产、生活、施工用水，严防水的浸进。

　　④对于滑坡体内的地下水，则应采取疏干和引出的原则，可在滑坡体内修筑地下渗沟，沟底应在滑动面以下，主沟应与滑坡方向一致。

　　(2)使边坡有足够的坡度，并应尽量将土坡削成较平缓的坡度或做成台阶形，使中间具有数个平台以增加稳定。土质不同时，可按不同土质削成不同坡度，一般可使坡度角小于土的内磨擦角。

　　(3)对于施工地段或危及建筑物安全的地段设置抗滑结构，如抗滑挡墙、抗滑柱、锚杆挡墙等。这些结构物的基础底必须设置在滑动面以下的稳定土层或基岩中。

　　(4)将不稳定的陡坡部分削往，以减轻滑坡体重量、减少滑坡体的下滑力，从而达到滑体的静力平衡。

　　(5)严禁随意切割滑坡体的坡脚，同时也切忌在坡体被动区挖土。

　　二、边坡的塌方和防治

　　1.边坡塌方的发生

　　(1)由于边坡太陡，土体本身的稳定性的不够而发生塌方。

　　(2)天气干燥，基坑暴露时间长，使土质松软或粘土中的夹层因浸水而产生润滑作用，以及饱和的细砂、粉砂因受振动而液化等原因引起土体内抗剪强度降低而发生塌方。

　　(3)边坡顶面四周有动荷载，或下雨使土体的含水量增加，导致土体的自重增加和水在土渗流产生一定的动力压水，以及土体裂缝中的水产生静水压力等原因，引起土体剪应力的增加而产生塌方。

　　2.边坡塌方的防治

　　(1)对开挖深度大、施工时间长、坑边要停放机械等应按规定的答应坡度适当的放平缓些，当基坑(槽)四周有主要建筑时，基坑边坡的最大坡度为1:1~1:1.5。

　　(2)开挖基抗(槽)时，若因场地限制不能放坡或放坡后所增加的土方量太大，为防止边坡塌方，可采用设置挡土支撑的方法。

　　(3)防止地表水流进坑槽和渗流进土坡体。

　　(4)严格控制坡顶护道内的静荷载或较大的动荷载。

　　三、流砂的产生和防治

　　1. 流砂的产生

　　流砂的发生与动水压力有关，动水压力系指地下水在渗流时受到土颗粒的阻力，同时水对土相应地产生一种反作用力，这一反作用力就称为动水压力。现取一柱壮土体A1A2为脱离体，见图1，其横断面为F，由平衡条件：

　　γωh1F+nγωLFcosα+(1-n) γω

　　LFcosα-LFT-γωh2F

　　式中：γωh1F——A1处的总水压力，其方向与

　　水流方向一致;

　　γωh2F——A2处的总水压力，基方向与水流方向相反;

　　nγωLFcosα水柱重量在水充方向的分力(n为土的孔隙率)。

　　(1-n)nγωLFcosα——土骨架(颗粒)重力在水流方向的分力;

　　LFT——土骨架(颗粒)对水流的阻力(T为单位阻力)。

　　现将上述平衡式整理得：γωh1-γωh2+γωLFcosα-LT=0

　　由于cosα=(Z1- Z2)/L，代进上式得：

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

　　又因h1+Z1=H1，h2+Z2=H2，代进则得：

　　γω(H1- H2)-LT=0

　　则T=γω〔(H1- H2)/L〕，又因I=〔(H1- H2)/L〕所以T=γωI

　　设火在土中渗流时，对单位土体的压力为GD，作用力即是反作用力，但方向相反，可知

　　GD=-T=-γωI

　　GD即为动水压力，它与水力坡度(I)成正比水位差H1- H2愈大，GD愈大;渗透路线愈长，GD愈小。其作用的方向与水流方向相同。当水流在水位差作用下，不但使土颗粒受到水浮力，而且还使土颗粒受到向上的压力，当动水压力即是或大小土的浸水重度(或浮重度)γω`则土颗粒失往自重，处于悬浮状态，此时土的抗剪强度即是零，土颗粒就随着渗流的水一起活动，这种现象就称“流砂”。

　　2. 流砂的防治

　　主要是消除、减小或平衡动水压力，其具体措施有：

　　①利用枯水季节施工，以便减小坑内外水位差。

　　②用钢板桩打进坑底一定深度，增加地下水从坑外流进坑内的间隔，从而减少水力坡

　　度，达到减小动水压力，防止流砂发生。

　　③采用不排水的水下挖土，使坑内外水压相平衡，使其无发生流砂的条件，一般深井

　　挖土均采用此法。

　　④建造地下连续墙以供承重、护壁，并达到截水防止流砂的发生。

　　⑤采用轻型井点、喷射井点、管井井点和深井泵点等进行人工降低地下水的方法进行土方施工，使动水压力方向向下，增大土粒间的动力，从而有效地制止流砂现象发生。

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