第11章深基坑工程施工安全技术

建筑深基坑工程施工安全等级划分应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）规定的地基基础设计等级，结合基坑本体安全、工程桩基与地基施工安全、基坑侧壁土层与荷载条件、环境安全等。当施工过程中发生安全事故时，必须采取有效措施，首先确保施工人员及保护建筑物内人员的生命安全、保护好事故现场，按规定程序立即上报，并及时分析原因，采取有效措施避免再次发生事故。施工单位应根据环境条件、地质条件、设计文件等基础性资料和相关工程建设标准，结合自身施工经验，针对各级风险工程编制施工安全专项方案，经施工单位技术负责人签认后，报监理审查。监理单位应组织对施工安全专项方案的审查，填报施工方案安全性评估表和施工组织合理性评估表，对施工安全专项方案的审查应邀请专家、相关单位和人员参加。基坑工程施工前应根据设计文件，结合现场条件和周边环境保护要求、气候等情况，编制支护结构施工方案。临水基坑施工方案编制应考虑波浪、潮位等对施工的影响，并应符合防汛主管部门的相关规定。基坑支护结构施工应与降水、开挖相互协调，各工况和工序应符合设计要求。土钉支护施工应配合挖土和降水等作业进行，挖土分层厚度应与土钉竖向间距协调同步，逐层开挖并施工土钉，禁止超挖；挖土分段段长不得超过设计规定值；预留土墩尺寸不应小于设计值。土钉施工成孔孔径、角度、长度应符合设计要求。采用洛阳铲施工时，应先降低地下水位，严禁在地下水位以上采用洛阳铲成孔；当成孔过程中遇有障碍物或成孔困难需调整孔位及土钉长度时，应对土钉承载力及支护结构安全度进行复核计算，并应根据复核计算的结果调整土钉尺寸与杆体筋材。应根据土层地质条件及加固深度、水泥土维护墙设计要求，选择二轴或三轴搅拌桩机进行施工，对有机质含量较大及不易搅拌均匀的土层，严禁采用单轴搅拌机施工水泥土桩墙。水泥土重力式围护墙应通过试验性施工，调整空压机输出压力和注浆压力，减小对周边环境的影响。地下连续墙成槽过程中，槽段边应根据槽壁稳定的要求控制施工荷载。邻近水边的地下连续墙施工，应考虑地下水位变化对槽壁稳定的影响。维护结构的灌注桩施工，当采用泥浆护壁的冲、钻、挖孔方法工艺时，应按有关规范要求控制桩底沉渣厚度与泥皮厚度。钢筋保护层厚度应满足设计要求，并不应小于30mm。作业区内应无高压线路，作业区应有明显标志或围栏。桩锤在施打过程中，操作人员必须在距离桩锤中心5m以外监视。组装桩机设备时，应对各紧固件进行检查，在紧固件未拧紧前不得进行配重安装。组装完毕后，应对整机进行试运转，确认各传动机构、齿轮箱、防护罩等良好，各部件连接牢靠。施工现场应先进行场地平整，清除搅拌桩施工区域的表层硬物和地下障碍物。现场道路的承载能力应满足桩机和起重机平稳行走的要求。拟建工程周边存在建（构）筑物、管线等环境变形要求严格时，宜采用沉箱施工工法。沉井与沉箱制作时外排脚手架应与模板脱开。支撑系统的施工与拆除顺序，应与支护结构的设计工况相一致，应严格遵守先撑后挖的原则；立柱穿过主体结构底板以及支撑结构穿越主体结构地下室外墙的部位应采取止水构造措施。支撑结构上不应堆放材料和运行施工机械，当需要利用支撑结构兼作施工平台或栈桥时，应进行专门设计。锚杆承载力高、变形量小和需锚固于地层较深处的工程，可选用注浆型预应力锚杆；地层开挖后必须立即提供初始预应力的工程或抢险工程，可选用机械型预应力锚杆、聚氨酯锚杆。地下室水平构件与支撑相结合时，结构水平构件宜采用木模或钢模进行施工，采用的模板支撑地基应满足承载力和变形要求。在楼板结构水平构件上留设的临时施工洞口位置宜上下对齐，应满足施工及自然通风等要求。支护结构形成的侧墙与主体结构外墙复合受力时，应在结合面连接部位处设置剪力槽等剪力传递构造措施。截水帷幕采用双轴水泥土搅拌桩或三轴水泥土搅拌桩时，宜先施工隔水帷幕，再施工灌注排桩。隔水帷幕与灌注桩间不应存在间隔。砂层中采用水泥土截水帷幕，应对其阻渗效果进行检验，对其渗透系数进行验算。当不满足相关规范要求或阻渗效果差时，应增加合适的添加剂，满足抗渗设计要求。基坑工程地下水控制应根据场地工程地质与水文地质条件、基坑挖深、地下水降深以及环境条件综合确定，宜按工程要求、含水土层性质、周边环境条件等选择明排、真空井点、喷射井点、管井、渗井和辐射井等方法，并可与隔水帷幕和回灌等方法组合使用，并应优先选择对地下水资源影响小的隔水帷幕、自渗降水、回灌等方法。基坑穿过相对不透水层，且不透水层顶板以上一定深度范围内的地下水通过井点降水不能彻底解决时，应根据需要采取必要的排水、处理等措施。降水方法应根据地质条件、降水目的、降水技术要求（降水范围、降水深度、降水时间等）、降水工程可能涉及的环境保护范围等进行确定。集水明排1管井降水2深基坑土石方开挖宜根据支护形式分别采用无围护结构的放坡开挖、有围护结构无内支撑的基坑开挖以及有围护结构有内支撑的基坑开挖等开挖方式。深基坑土石方开挖前，应根据该工程基础结构形式、基坑支护形式、基坑深度、地质条件、气候条件、周边环境、施工方法、施工周期和地面荷载等相关资料，确定深基坑土石方开挖安全施工方案。1.放坡开挖2.无内支撑的基坑开挖3.有内支撑的基坑开挖基坑开挖应按照先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖的方法确定开挖顺序，应减小基坑无支撑暴露开挖时间和空间。混凝土支撑应在达到设计要求的强度后进行下层土方开挖；钢支撑应在质量验收并施加预应力后进行下层土方开挖。岩质坡体开挖有条件时宜采用坡率法，坡体的坡率应根据稳定分析确定，也可按照工程类比的原则参考同类岩层已有的稳定坡率值分析确定。整体稳定的岩质坡体开挖时，一般可不进行支护。采用爆破法施工时，应采取合理的爆破施工工艺减小对周边环境的影响。当坡体顶部边缘有建筑物或岩体抗拉强度较低时，坡体的上部宜采用锚杆支护，以减小可控制岩体开挖后的卸荷裂隙。特殊性土深基坑工程施工应根据气候条件、地基的胀缩等级、场地的工程地质及水文地质情况和支护结构类型，结合建筑经验和施工条件，因地制宜地采取安全技术措施。土方开挖前，完成地表水系导引措施，并按设计要求完成基坑四周坡顶防渗层、截流沟施工。支护结构成孔时不得向孔内灌水，成孔后宜当天灌注或浇筑封闭。在上一级边坡处理完成之前，严禁下一级边坡开挖。开挖过程中，应对开挖边坡进行连续安全监测，并安排专人巡查，发现边坡出现变形、裂缝等坡体失稳迹象时，撤离附近及滑坡体下方机械和人员，并设置警示标志，及时报告监理人及主管部门，研究、确定处理方案，并组织实施。待处理后方可继续开挖施工。基坑工程冬季施工应以“快速开挖、快速施工”和“防坍塌、防冻、防滑”作为的重点工作，加强对基坑顶部和底部等重点部位和重点环节的监控，确保施工安全。基坑施工现场应加强对临边、坡道等安全防护设施的设置。对可能发生冻胀的基坑，没有保温防冻措施的，除正常设计计算外，应单独按冻胀力进行设计验算（按冻胀力计算时可不计土侧压力）。对基坑侧壁为强冻胀土的基坑工程，宜采用保温措施和遮阳准备工作。盐渍土场地基坑工程施工，应根据盐渍土的特性和设计要求，合理安排施工程序，防止施工用水和场地雨水流入基坑，并应在施工组织设计中明确提出防止施工用水渗漏的要求。围护结构应采用地下连续墙、加筋水泥土搅拌墙或钻孔灌注桩，按有关规程进行施工和验收。基坑在围护结构施工期间应进行施工监测，采取以优化施工参数为主的施工措施，控制由围护结构施工所引起的地层位移对周边环境产生的影响。对灵敏度高的软土，基坑临近交通繁忙的主干道或其他对土的扰动源时，计算采用的土强度指标应根据实际环境条件适当进行折减。基坑施工和使用过程中，应减少对土的扰动。对软土，应考虑其触变性和流动性，基坑宜采用封闭式支护结构（地下连续墙、型钢水泥土墙、排桩加旋喷桩等），当采用排桩支护时，必须加强桩间土的支护，严防软土侧向挤出。