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1、2020基坑工程施工安全技術16:284/114主要內容1 周邊環境調查及風險識別2 基坑降水及其環境效應控制3 支護結構施工安全4 土方開挖施工安全5 基坑安全監測6 典型事故案例分析16:285/1141 周邊環境調查及風險識別16:286/114基坑工程安全包括基坑本體安全和周邊巖土環境安全基坑本體安全：支護體系安全周邊巖土環境安全：周邊建筑、地上和地下市政管線、道路、普鐵、高鐵、河道臨近其他工程開挖基坑，事實上就是在挖其他工程的墻腳基坑工程事小，挖斷軍用光纜事大！千萬別闖禍！1 周邊環境調查及風險識別16:287/1141 周邊環境調查及風險識別基坑工程環境調查，包括1 基坑周邊地形、2、地貌2 基坑與周邊相對標高，匯水面積3 擬開挖范圍內曾經的回填土分布4 相鄰建筑曾經的基坑范圍（事關本基坑土釘、錨桿承載力，基坑滲漏水）5 周邊市政管線的空間位置、質量現狀6 正在施工的相鄰基坑設計（支護形式、出土通道）16:288/1141 周邊環境調查及風險識別20111125杭州五洲國際廣場基坑塌陷20141114鄭州太康路新田項目基坑坍塌16:289/114基坑相鄰工程哪一個風險最大？16:2810/1141 周邊環境調查及風險識別16:2811/114基坑相鄰管線哪一種風險最大？16:2812/114認識超高層高層多層煙囪、水塔高柔結構建筑管線柔性管線剛性管線供水排水污水16:2813、3/1142 基坑降水及其環境效應控制16:2814/1142 基坑降水及其環境效應控制按照賦存條件，地下水分為：上層滯水、潛水、承壓水按照滲透性，巖土體可劃分為透水層和不透水層一般情況下，土的滲透系數K值小于10-6cm/s就是不透水層不透水層的典型代表：微風化巖石、黏土、粉質黏土常用的降水方式：積水明排、輕型井點、管井16:2815/1142 基坑降水及其環境效應控制基坑降水的安全風險1 未能將地下水降低到開挖面以下，影響土方開挖2 坑內外水頭差，基坑涌水3 地下水位降低導致周邊土體壓縮、地面及各類工程結構物沉降和破壞抽排地下水影響范圍的確定因素：土體類型、地下水賦存條件16:2816/14、1416/114Zhengzhou University武漢市：抽水含砂量小于1/10000016:2817/1142 基坑降水及其環境效應控制16:2818/1142 基坑降水及其環境效應控制降水失敗16:2819/1142 基坑降水及其環境效應控制16:2820/1142 基坑降水及其環境效應控制16:2821/1142 基坑降水及其環境效應控制工程錄像-20110926鄭州地鐵2號線廣播臺站基坑管涌電影采集-2004 國家大劇院16:2822/11422J.X.SONG,Construction Safety中國國家大劇院16:2823/11423J.X.SONG,Constructio5、n Safety中國國家大劇院地下水不同的賦存條件，承壓水形成原因16:2824/11424J.X.SONG,Construction Safety中國國家大劇院基坑降水效果差，為什么？16:2825/11425J.X.SONG,Construction Safety中國國家大劇院橫斷面中的黑色土層為黏性土，豎向幾乎不透水16:2826/11426J.X.SONG,Construction Safety中國國家大劇院第1種井是正常的降水井，一井一泵，24h365d 抽水第2種井是疏干井，又叫滲井，井管中不放抽水泵，僅放透水材料（如中粗砂、碎石）。其作用是讓上層水流到下層，以便放在深處的泵將水抽6、走。本圖中有一錯誤16:2827/11427J.X.SONG,Construction Safety中國國家大劇院降水漏斗區（圖中淺色區域）“大劇院一帶將形成一個5km范圍的降水漏斗”降水漏斗范圍內地下水位降低，導致周邊土體壓縮，從而地面及各類工程結構物沉降，甚至開裂、破壞16:2828/11428J.X.SONG,Construction Safety中國國家大劇院落底式止水帷幕和基坑底面不透水層共同形成全封閉擋水體系，切斷基坑內外水利聯系。從理論上說，在坑內降水，不會引起周邊地下水位下降，也就避免了鄰近地面、建筑物沉降工程上可行嗎？16:2829/11429J.X.SONG,Constru7、ction Safety中國國家大劇院但基坑內外存在巨大的水頭差（本例中29m），將在基坑底產生強大的水壓力，使基坑處于突涌破壞的重大風險中。突涌可以在幾分鐘內摧毀一個基坑突涌指承壓水對基坑底作用的滲流破壞。當基坑開挖減小了承壓水頂板不透水層厚度。當剩余厚度不足時，承壓頂穿基坑底板，便發生突涌16:2830/11430J.X.SONG,Construction Safety中國國家大劇院減壓井是第3種類型井。井管中放抽水泵，但平時并不啟動。根據監測，當止水帷幕外側水位升高，水頭差有可能造成基坑突涌時才啟動。本圖中有一個錯誤小結：3種類型的水，3種類型的井，2種土16:2831/11416:288、32/11416:2833/11416:2834/11416:2835/11416:2836/114認識就對周邊影響來說：基坑開挖風險降水風險建筑工程風險管線泄漏風險（二次災害）16:2837/1143 基坑支護結構施工安全16:2838/114根據巖土工程條件、水文地質條件、周邊環境條件、基坑開挖深度等因素，基坑支護設計的目標是：安全可靠，經濟合理。常用的基坑支護形式主要有1 放坡2 土釘墻和復合土釘墻3 樁錨（樁撐）4 地下連續墻3 基坑支護結構施工安全16:2839/1141 放坡3 基坑支護結構施工安全2014 省道323放坡開挖事故的主要原因（1）土質類型不適合放坡（2）坡比不滿足設9、計要求（3）坡頂、坡面排水不暢16:2840/114基坑工程實例鄭州市軌道交通1號線體育中心站基坑-三級放坡基坑周邊空曠北方地區揚塵防控越來越嚴格，每年將近4個月無法施工。放坡土方開挖、外運、回運綜合造價未必比支護體系更節省16:2841/1142 土釘支護3 基坑支護結構施工安全土釘支護應用最廣泛，占河南省基坑總量約80%，破壞類型多樣1990年代，每次暴雨過后，土釘支護基坑坍塌數十個！事故主要原因（1）超挖：上排土釘施工完成后72h方可開挖下層土方（JGJ311-2013）（2）坡比不滿足設計要求（至少1:0.2）（3）坡頂坡面排水不暢（4）坡頂超載：20kPa(JGJ120-2012)（10、5）砂土層中未及時噴護16:2842/114土釘墻支護原理無地下水，且開挖深度12m以內土釘與錨桿對比16:2843/114土釘筋體及對中支架噴射混凝土面層16:2844/114事故案例2015 某劇院家屬樓基坑2008 洛陽重工沉井基坑2011 灣基坑事故視頻：施工安全技術-視頻-基坑-土釘墻未及時噴護導致坍塌16:2845/114坡頂超載：塔吊、堆土、鋼筋加工區土方車輛、混凝土攪拌運輸車16:2846/114土釘墻支護：本圖中有三處嚴重風險16:2847/1143-1 樁錨支護3 基坑支護結構施工安全視頻（1）樁錨支護結構整體傾覆（2）20190607南寧市基坑坍塌（3）20180901濟11、南樁錨支護坍塌16:2848/114樁錨支護原理土釘與錨桿對比16:2849/1143-1 樁錨支護3 基坑支護結構施工安全事故主要原因（1）設計原因：樁的嵌固深度不足、錨桿長度不足（滑裂面以內）（2）砂土層中錨桿成孔，反復塌孔造成鄰近地面下降（3）超挖16:2850/11450/114Zhengzhou University錨桿根部引發地表裂縫16:2851/114開挖深度大，錨桿可越紅線時采用樁錨支護樁錨支護設有自由段的錨桿（索）16:2852/1143-1 樁錨支護3 基坑支護結構施工安全砂土層中錨桿成孔（1）套管跟進（2）旋噴錨桿視頻-施工技術-巖土工程-錨桿-旋噴錨桿施工套管跟進視頻12、-施工技術-巖土工程-錨桿-保定套管跟進作業16:2853/114開挖深度大，支護結構不許越紅線時-樁撐支護工程實例：2008鄭州會展賓館逆作法16:2854/1143-2 樁撐支護3 基坑支護結構施工安全事故主要原因（1）設計原因：樁的嵌固深度不足、支撐強度剛度不足（2）鋼支撐預加軸力衰減、脫落（3）基坑隆起引發內支撐“平面外”破壞16:2855/11413、施工人員安全意識、安全教育學習不夠施工安全技術-視頻-基坑-20110412上海一二八紀念路基坑坍塌16:2856/114樁的嵌固深度不夠16:2857/1143-2 樁撐支護3 基坑支護結構施工安全16:2858/114圍護結構侵限及13、控制手段16:2859/11459/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM成樁方式及適用條件泥漿護壁正循環黏性土、粉砂、細沙、中砂、粗砂、含少量礫石、卵石（含量少于 20%）的土、軟巖反循環黏性土、砂類土、粗砂、含少量礫石、卵石（含量少于 20%，粒徑小于鉆桿內徑 2/3）的土旋挖鉆黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風化巖層成樁方式及適用條件16:2860/11460/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PMPHP泥漿PHP泥漿又稱聚丙烯酰胺不分散低固相泥漿，是通過在采用膨潤土作為原料的基漿中加入 PHP 膠體制14、成的。該泥漿具有如下特點：1、觸變性好2、比重輕，低固相3、粘度高4、成孔后泥皮薄5、失水量小6、不分散7、經濟16:2861/11461/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PMPHP泥漿制作材料PHP 泥漿的制作材料主要為膨潤土、聚丙烯酰胺(PAM)、純堿(NaCO3)和NaOH。膨潤土：鈉質膨潤土泥皮薄、穩定性好、造漿率高(1t膨潤土可造1216m3泥漿)。鈣質膨潤土較鈉質膨潤土性能稍差，但其價格相對低廉，選擇適當的配比也能較好的滿足工程需要。純堿(NaCO3)：NaCO3 的主要作用是增大泥漿pH值，通常純堿的添加可將泥漿pH值提高到10以上，有15、利于添加 PHP 時泥漿粘度的提高。聚丙烯酰胺(PAM)：PAM的突出功能是使泥漿具有觸變性，保持不分散、低固相、高粘度的性能。其摻用量為泥漿體積的 0.003%16:2862/114預加軸力討論視頻-工程監測技術-設備-支撐軸力計-合理預加力試驗16:2863/11463/114Zhengzhou University63/30鄭州大學試驗研究鄭州大學試驗研究發現，具有與實例工程相近工程地質條件及相同支護形式的基坑工程，鋼管內支撐合理預加軸力為0.20.3倍的設計軸力。結合本工程具體條件，第2道鋼管內支撐的合理預加軸力為500750kN，第4道鋼管內支撐的合理預加軸力為660990kN。1616、:2864/114內支撐安裝、拆除過程中的相互影響16:2865/1144 地下連續墻3 基坑支護結構施工安全所有支護形式中最安全，即可止水，又可擋墻根據2014年研究成果鉆孔樁+止水帷幕+內支撐形式的綜合支護單價為5277.91元/m2地下連續墻+內支撐支護形式的綜合支護單價為10027.72元/m216:2866/114導墻施工地下連續墻施工地下連續墻成品地下連續墻開挖深度大，地質條件差，擋土、防水-地下連續墻16:2867/11467/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM地下連續墻16:2868/11468/114Zhengzhou Unive17、rsity8/27/2021 4:28 PM地下連續墻16:2869/1144 土方開挖施工安全16:2870/1144 土方開挖施工安全16:2871/114土方開挖將引起1 基坑底面卸載，導致基坑隆起2 基坑側壁土壓力失衡，引發外側主動土壓力，內部被動土壓力，引起基坑周邊地面變形土方開挖原則視頻：工程監測技術-視頻-lecture3-soil pressure16:2872/1144 土方開挖施工安全16:2873/114土方開挖原則是“先撐后挖”，但事實上卻難以實現！可操作的原則1 預留土墩2 分部、分層、對稱、限時（鋼管內支撐多長時間可以架設完成？）3 出土坡道適當坡比4 基坑出土坡道18、“收口”部位往往是“搶工”的高風險節點土方開挖原則16:2874/114建筑深基坑工程施工安全技術規程JGJ311-20138.1.6 挖土機械、運輸車輛等直接進入基坑進行施工作業時，應采取保證坡道穩定的措施，坡道坡度不宜大于1：8，坡道的寬度應滿足車輛行駛的安全要求。出土坡道設置及收坡16:2875/1144 土方開挖施工安全2017年11月22日，鄭州新鄭市物流園區在電纜溝槽施工期間發生坍塌，造成3人死亡坍塌處溝槽原開挖寬度約2.6m，開挖深度約3.4m，溝槽坍塌一側坡頂存在0-1m不等厚度的開挖期間堆土。溝槽坍塌區段長度約9m，坍塌后最寬處達5.5m，16:2876/11416:287719、/11416:2878/114認識土方開挖最大風險：1 回填土中開挖2 邊坡堆土（重載車輛）3 超挖視頻：施工安全技術-視頻-1基坑-機械設備超載引起坍塌16:2879/1145 基坑安全監測16:2880/11480/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM建筑基坑工程監測技術標準建筑基坑工程監測技術標準(GB50497-2019)16:2881/11481/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM項目檢測監測目的驗收安全評價標準預定標準基準值方法一次性連續或周期性結論是/否概率性工程檢測與工程監測16:288220、/11482/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM為什么要作基坑監測？憑什么？為什么要作基坑監測？憑什么？技術依據技術依據16:2883/11483/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM為什么要作基坑監測？憑什么？為什么要作基坑監測？憑什么？法律依據法律依據監測標準中的強制性條文16:2884/11484/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM3 3 標準體系標準體系UDCUDCabbr.Universal Decimal Classification abbr.U21、niversal Decimal Classification 國際十進分類法國際十進分類法規范規范codecode規程規程specificationspecification 標準標準standardstandard國家標準國家標準GB GB/TGB GB/T行業標準行業標準-團體標準團體標準JGJJGJ地方標準地方標準DBJ41DBJ41-16:2885/11485/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM監測單位與人員監測單位與人員施工安全技術施工安全技術-基坑基坑-杭州地鐵事故錄像杭州地鐵事故錄像具備相應能力的第三方具備相應資格的人員監測單位是否22、對基坑坍塌負有責任？16:2886/11486/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:2887/11487/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM新老規范對照新老規范對照16:2888/11488/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:2889/11489/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM5 5 新老規范對照新老規范對照16:2890/11490/114Zhengzhou University8/27/202123、 4:28 PM16:2891/11491/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM5 5 新老規范對照新老規范對照16:2892/11492/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:2893/11493/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM5 5 新老規范對照新老規范對照16:2894/11494/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM5 5 標準有關章節標準有關章節第第1 1、2 2、3 3、8 8、9 9章章16:2824、95/11495/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM重要條文討論重要條文討論16:2896/11496/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:2897/11497/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:2898/11498/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:2899/11499/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28100/114100/114Zhen25、gzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28101/114101/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28102/114102/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28103/114103/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28104/114104/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28105/114105/114Zhengzhou University8/2726、/2021 4:28 PM16:28106/114106/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28107/114107/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PMGB50007建筑地基基礎設計規范16:28108/114108/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28109/114109/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28110/114110/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28111/114111/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28112/114112/114Zhengzhou University8/27/2021 4:28 PM16:28113/114工程實踐是大樹，我們和它一起成長16:28114/114謝謝！