深基坑 安全教育ppt课件.ppt

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1、深基坑 安全教育课件,第一部分、深基坑工程,案例12008年11月15日15时15分，由我局六公司施工的杭州地铁1号线湘湖车站北2基坑由于西侧道路下沉致使基坑基底失稳，导致基坑坍塌，事发当日造成3人死亡，18人失踪，24人受伤，至2009年4月8日，最后4名失踪人员的尸体全部找到，2009年4月15日，浙江省杭州地铁湘湖站坍塌事故现场施救指挥部宣布地铁湘湖站坍塌事故现场施救工作结束，下步进入正常施工。事故共造成21人死亡，24人受伤，已构成重大伤亡事故。,2008年11月15日23：20的事故现场,11月18日人工挖探沟搜寻失踪人员,案例22006年7月13日17:40，中铁三局四公司承建的首

2、都机场轨道交通工程6标段，协议工刘明在左线K11+364.95处进行下台阶雨水清理时，开挖面土体突然发生坍塌（约2立方米）将其掩埋，送医院抢救无效18:40死亡。案例32007年4月10日18时30分，中铁五局一公司承建的四川省甘孜州雅江县两河口水电站1#承包商营地场平工程，在进行挡土墙基坑开挖过程中，边坡突然发生滑塌，7名作业人员被掩埋致死，构成较大伤亡事故。,案例4 南京交通银行，基坑深7.4，挡土桩为钻孔桩（直径0.8，桩中心距1 0，桩长13）；其后设直径0.3的旋喷桩作止水帷幕；坑壁土依次为填粘土、粉土与粉质粘土、淤泥质粉质粘土；地下水位在地表下1处。由于钻孔桩和止水桩质量差，止水帷

3、幕未形成，基坑开挖后，东南角桩间出现大量涌泥和流砂，挡土桩向基坑内侧倾斜达20以上，桩后形成了510的地面裂缝，坡面滑移，使东南面的和平电影院严重开裂破坏，被迫停业拆除。,青海西宁一工地发生基坑边坡坍塌事故 8人遇难,2009年月日13时分，位于青海省西宁市商业巷南市场的佳豪广场号楼施工现场发生坍塌事故，造成人死亡。经初步判断，这起事故是由施工单位违规操作，强行施工造成的。这名工人是在施工现场为基坑边坡喷浆时，边坡突然坍塌，被埋入土中的。,基坑工程既是土力学基础工程中一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的新型岩土工程难题，涵盖学科众多，如工程地质、基础工程、土力学、水力学、结构力学、材料力学

4、、施工技术等等学科，既涉及到土力学中典型的强度、稳定与变形问题，又涉及到水、土与支护结构的共同作用问题。深基坑施工的主要风险就是失稳坍塌。,一、深基坑工程概述,1、基坑支护工程基坑支护工程是指开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)并采用支护结构施工的工程；或基坑虽未超过5m，但地质条件和周围环境复杂、地下水位在坑底以上的工程。,2、为了保证基坑施工的安全性，要对地质条件差的基坑进行支护。有支护基坑工程一般包括以下内容：（1）围护结构（2）支撑系统（3）土方开挖（4）降水工程（5）地基加固（6）监测（7）环境保护,3、深基坑工程特点(l)深基坑开挖 涉及强度、稳定、变形问题，以及土与挡土支护的共

5、同作用问题。(2)随着城市高层建筑及地铁工程大量兴起，对深基坑开挖技术要求更加严格，不仅要确保挡土支护结构的强度和边坡的稳定，还要满足变形控制的要求，确保基坑周围的已有建筑物、地下管线及道路等的安全。,(3)深基坑工程的施工对象是自然土，其性质千变万化，具有很强的地域特征，其设计及施工必须充分考虑地域特点及当地经验。4、深基坑工程难点：(1)一般情况下地铁及高层建筑都集中在市区，建筑密度大、人口密集、交通拥挤、施工场地狭小，深基坑工程施工条件很差。,(2)高地下水位的不利影响。(3)深基坑开挖所引起的挡土结构变形是不可避免的，对周围环境势必造成影响。(4)深基坑工程具有复杂性和不确定性，迄今对

6、深基坑及其支护结构尚没有一个成熟的计算理论和计算方法。,(5)岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性，往往造成勘察所得的数据离散性大，且往往难以代表土层的总体情况，给深基坑工程的设计和施工增大了难度。,5、深基坑施工面临主要问题（1）支护结构的变形及稳定性；（2）地面变形；（3）基坑整体稳定及坑底隆起。对国内倒塌或出现较大事故的65个深基坑工程实例分析，支护结构产生较大变形的占15.4%，锚杆及内支撑失效占10.7%,降水不当占10.7%，整体失稳、坑底隆起仅占6.1%，环境破坏占9.2%，施工不当占22%，以上综合因素影响或其它原因占25.9%。,二、深基坑支（围）护施工,1、

7、基坑变形控制等级标准（特级),地面沉降及墙侧移控制要求,地面最大沉降量0.1%H；围护墙最大水平位移0.14%H；抗隆起安全系数2.2H-基坑深度,环境保护要求,离基坑10米，周围有地铁,沟渠、煤气管、大型压力总水管等重要建筑及设施必须确保安全,地面沉降及墙侧移控制要求,地面最大沉降量0.2%H；围护墙最大水平位移0.3%H；抗隆起安全系数2.0,环境保护要求,离基坑周围H范围内设有重要干线、水管、大型在使用的构筑物、建筑物。,2、基坑变形控制等级标准（一级),地面沉降及墙侧移控制要求,地面最大沉降量0.5%H；围护墙最大水平位移0.7%H；抗隆起安全系数1.5,环境保护要求,离基坑周围H范围

8、内设有较重要的支线管道和一般建筑、设施。,3、基坑变形控制等级标准（二级),地面沉降及墙侧移控制要求,地面最大沉降量1.0%H；围护墙最大水平位移1.4%H；抗隆起安全系数1.2,环境保护要求,在基坑周围30米范围内设有需保护建筑设施和管线、构筑物。,4、基坑变形控制等级标准（三级),5、基坑开挖支撑施工的基本要求 开挖支撑施工是决定基坑成败优劣的关键工序，施工中必须解决两个基本问题：（1）基坑稳定及支护结构强度问题；（2）基坑变形引起的环境保护问题。,6、基坑稳定破坏形式主要有：（1）基坑整体滑动；（2）被动区土体失稳（踢脚失稳）；（3）基坑底部隆起；（4）管涌和流砂；（5）突涌。,7、支护

9、结构强度破坏主要形式：（1）支撑压曲；（2）围护墙体破坏；（3）支撑节点或支点失滑。,8、选择支护结构类型需考虑的因素：（1）基坑开挖深度；（2）边坡允许坡度；（3）坑壁土体物理力学性质（土质优劣）；（4）地下水位情况；（5）坑边地表超载范围及大小；（6）周围环境（周边建筑物及管线情况）；（7）基坑允许变形；（8）施工因素（施工单位技术水平和设备状况等）。,9、支护结构设计需考虑的荷载（1）水土压力；（2）地面超载；（3）施工荷载；（4）坑边邻近建筑物荷载；（5）当支护结构兼作主体结构时，应考 虑人防及地震荷载。,10、基坑支护常用类型选择,三、基坑加固,当支护结构体系达不到控制基坑变形要求时

10、，则要考虑基坑加固方法。一般采用在围护墙被动区加固土体的方法。在遇到管涌、承压水问题时，如因环境条件不能采用降水法处理则可采用地基加固解决。,基坑加固方法,四、深基坑工程监测与控制,1、深基坑工程监测对象与内容根据基坑具体情况，采用下述部分或全部内容：（1）基坑平面和高程监控点测量；（2）基坑变形监测，具体包括：1）支护结构和边坡土体沉降及侧移；2）基坑周围地表沉降及裂缝；3）坑底回弹及隆起；4）支护结构裂缝宽度。,（3）基坑土体及支护结构应力测量，包括：1）支护结构与土体接触土压力；2）支护体系自身内力或应力（支护结构、支撑或锚杆）。（4）邻近基坑周围环境监测，包括：1）邻近基坑建（构）筑物

11、及地下管线等变形监测；2）基坑开挖造成振动、噪音及污染监测。,2、基坑监测基本要求（1）严格执行监测任务书；（2）监测数据必须可靠；（3）监测必须及时；（4）有完整监测记录、图表、曲线及报告。,3、基坑监测项目选择应考虑因素 每个基坑工程都必须监测，但监测项目的选择既关系基坑安全，也关系监测费用。监测项目过多会造成浪费，盲目减少监测项目又可能因小失大，酿成严重后果。选择基坑监测项目应考虑下述因素：（1）基坑工程安全等级；（2）周边建（构）筑物及管线重要程度及距坑边距离；（3）工程费用。,五、深基坑工程常见事故,调查表明，基坑工程事故及由基坑工程事故导致的安全问题和环境问题约占工程事故总量的10

12、15，高地下水软土地区甚至可达20。,1、与支护结构有关的事故（1）挡土支护结构施工不良，如支护结构深度不够，连续墙或灌注桩出现严重蜂窝狗洞，灌注桩颈缩断裂，钢筋笼插入深度不够，钢板桩咬合不良等。实例：上海东方龙邸大厦，基坑深10米，支护结构为20米深连续墙。基坑开挖后发现33幅墙体中有11幅深度不够，最浅仅11米，23幅有严重蜂窝，造成6处漏水，结果28幅墙体倒塌，邻近建筑物倾斜。杭州地铁基坑坍塌，支护结构问题也是主要原因之一。,2、与支撑施工有关事故（1）围檩背回填不实；（2）在支撑端部与围檩连接处未填实；（3）未遵循先撑后挖，加大支护变形；（4）支撑未安要求施加预应力，或预应力损失过大；

13、（5）支撑较长，中间支柱较少且连接不牢导致支撑失稳。（6）钢管支撑及节点构造不符合设计要求，造成节点破坏进而支撑整体失效。,3、与锚杆支护有关事故（1）锚杆或锚固体长度不足，北京某基坑锚杆因 锚固体长度不足被拔出。（2）锚杆未张拉锁定或锁定力严重不均匀；（3）锚杆向下倾角过大；（4）清孔不净降低锚杆抗拔力；（5）孔壁受钻具过分搅动降低锚杆抗拔力；（6）注浆时加压不充分降低锚杆抗拔力；（7）寒冷地区基坑越冬未采取防冻胀措施。,4、与地下水治理不当有关事故 与地下水治理不当有关的深基坑工程事故基本特征：往往具有突发性；多数事故伴随基坑变形，危害性较大。,如：挡土结构未作止水帷幕或虽设置但存在缺损，

14、地下水携带淤泥、松砂、粉土等流入坑内，严重可致坑壁坍塌。开挖面以下可致潜蚀及管涌。,5、其它原因导致的基坑事故（1）挖土各阶段超挖；（2）基坑开挖周边不适当地增加荷载；（3）挖土速度过快；（4）邻近打桩挤土造成基坑围护破坏；（5）对邻近建筑物未进行养护处理；（6）基坑底面暴露时间过长；（7）爆破开挖作业可能导致的事故（相关知识前次讲座已涉及）。,六、基坑开挖出现问题及应变措施,种类深基坑图片,一个地铁站的内支撑体系,一大型建筑的深基坑喷锚支护,转角处的支护，最下面一层的支撑已拆除。,支撑跨度过大，中间加撑减小跨度,钢支撑支护,喷锚支护,锚杆钻机,喷锚支护,排桩防护,分级开挖，喷锚支护,用锚桩、

15、桩间水泥砂浆抹面防护,用锚桩、锚杆、槽钢、连梁组成的基坑防护（用于城市交通要道边）,标段为新建向塘至莆田铁路JX-2B标段南昌西站工程，学府大道框架桥位于D2K1450+930处，是为预留的城市规划路学府大道下穿向莆铁路而设。框架桥基坑在清表后，开挖深度为18.9m，属深基坑。地质情况：表层为2.6m厚全风化泥质砂岩，中层为9m厚强风化泥质砂岩，下层为弱风化泥质砂岩，地基位于弱风化泥质砂岩层，本层地基承载力为450kpa，满足设计要求；地下水主要为基岩裂隙水，未见泉水出露。,深基坑施工实例,深基坑施工实例,项目部制定了D2K1450+930学府大道框架桥专项安全施工方案，上报公司技术中心审核，

16、在技术中心审核批准后方才施工。针对基坑施工中基坑开挖、挂网喷浆及高处作业等存在较大危险的施工作业、工序安全操作步骤、相关安全操作规程、安全防护措施等组织现场人员进行了安全培训。,按照设计及安全专项施工方案要求，该基坑采用自然放坡开挖，设置二级平台，一级开挖坡度为1：0.5，高5.3m；二级开挖坡度1：0.75，高11m；三级开挖坡度1：1.25，高3.3m。,为防止雨水侵蚀边坡与基底，我部在基坑距坡顶3m处设置了截水沟，在基坑坑底周边设置了排水明沟。基坑上方的流水通过截水沟排入D2K1450+760涵洞，坑底流水通过明沟排入四角集水坑后，用水泵将水抽至760涵。,基坑开挖后，在距坑边周围用48

17、钢管设置防护栏杆，立杆间距2m，高1.5m，在立杆的上、下端各加一道水平杆。详见钢管防护构造详图。,基坑开挖过程中为加强边坡稳定，对土质边坡采取了挂网喷浆防护措施，其中所挂网片为铁丝网。,沉降观测,项目部成立专门测量小组对边坡的水平位移、边坡桩倾斜程度、沉降量及边坡裂缝等进行定期观测形成真实记录，发现异常情况立即按照预定方案进行加固处理，确保深基坑边坡安全、稳定。如相邻两次变形监测结果超过以下值：水平位移1cm、沉降0.5cm，立即采取土层锚杆法加固。,第二部分、高边坡施工安全,一、概述：经过山区的铁路和高速公路的建设，必然出现高陡边坡或从高陡自然山坡下经过，对山体的开挖，往往造成岩体松动，坡

18、面岩石发生风化剥落，易形成岩崩、滚石或边坡土体坍塌、滑坡等灾害，对道路的安全运营构成威胁。为确保边坡不因发生地质灾害而危及生命财产安全，需要用适当的防护措施来阻止存在的潜在危害，以实现工程整体的安全。,二、高大边坡危害类型及影响因素1、滑坡 部分岩(土)体在重力作用下沿着一定的软弱面(带)缓慢地、整体地向下移动，一般分蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定等三个阶段。2、崩塌 整体岩(土)块脱离母体、突然从较陡的边坡上崩落下来，并顺着边坡猛烈翻转、跳跃，最后堆积在坡底，称为崩塌。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落，称为坠落的岩块或危石。3、剥落 边坡表层岩(土)体长期遭受风化，在冲刷和重力作用下岩(土)屑(块

19、)不断地沿着边坡滚落、堆积在坡底，即为剥落。,4、影响路基边坡稳定性的主要因素 影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。,三、边坡防护与加固的基本要求 1)根据当地气候环境、工程地质和施工材料等情况，因地制宜、就地取材，选用适当的工程类型或采取综合措施，以保证公路路基的稳定，并不要随意取消或减少必要的边坡防护工程措施。2)在不良的气候和水文条件下，对粉砂、细砂与易于风化的岩(土)石边坡以及黄土类边坡，均宜在土石方施土后及时防护。,3)对于冲刷防护，一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段，在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和水泥混凝土预制板

20、等，以抵抗水流的冲刷和淘刷。4)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力，故要求防护的边坡有足够的稳定性。5)对高而陡的防护构造物，施工时要设置便于检查、维修的安全设施。,三、对路基边坡进行防护，必须考虑的问题：边坡稳定：边坡顶沿部位设置截水沟，保护路基边坡表面免受雨水或上部水流冲刷，减缓温差与温度变化的影响，防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程，从而保护路基的整体稳定性。对于高填深挖的路基边坡,如,土质挖方边坡高度超过20m、岩石挖方边坡高度超过30m、以及不良地质、特殊岩土地段的挖方边坡，应进行安全可靠性评估，重要的路段还应进行稳定性监控。,注意观测边坡岩层的节理、走向和破碎程度，与开

21、挖边坡斜度同向的，要特别防止滑动坍塌，要及时锚固防护。稳定性差的不良地质边坡防护应考虑工程支挡防护与植物防护的综合处理方案，尽量避免采用高大、连续的圬工防护。环境保护:使工程对环境的扰乱程度减少到最小，并谋求人工构造物与自然环境相协调。综合效应：综合防光，防眩，防烟，诱导司机视线，改善景观等目的进行边坡绿化防护，充分发挥防护工程的综合效益。,四、边坡防护的方法：1、干砌片石防护：用于较缓的(不陡于 11.25)土质路基边坡。2、浆砌片石防护：一般不超过 15 m,多级护墙的总高度一般不超过 30 m。3、水泥混凝土预制块防护：少石料时采用，抗冲击力比上述两种好。4、种草及铺草皮：种草和铺草皮防

22、护适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微，且宜于草类生长的土质路堤和路堑边坡，用以防止表面水土流失、固结表土、增强路基的稳定性。,5、护面墙：护面墙有实体式、孔窗式、拱式和助式等。实体式护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡:孔窗式护面墙用于坡度小于1:0.75的边坡，孔窗内可采用捶面(坡面干燥时)或干砌片石；拱式护面墙用于边坡下部岩石较完整而需要防护上部边坡或通过局部软弱地段；边坡岩层较完整且坡度较陡时可采用肋式护面墙。,5、土工织物防护：土工织物是由高分子合成纤维制成的一种新型建筑材料，广泛应用于道路工程中的排水、过滤、分隔、加固和防护等。6、喷浆或喷射混凝土防护：适用于岩性较差、强度较底、易风化或坚硬岩

23、层风化破碎、节理发育、其表层风化剥落的岩质边坡；当岩质边坡因风化剥落和节理切割而导致大面积碎落，以及局部小型坍塌、落石时，可采用局部加固处理后，进行大面积喷浆（喷射混凝土）。对于上部岩层风化破碎，下部岩层坚硬完整的高大路堑边坡；这种防护不能承受山体压力，边坡须是稳定的。,7、喷锚防护：凡易于喷浆（喷射混凝土）防护的岩质边坡，当岩层风化破碎严重、节理发育，在破碎岩层较厚的情况下，如果继续风化，将导致坠石或小型崩塌，从而影响整个边坡的稳定性。它具有较高的强度，较好的抗裂性能，能使坡面内一定深度内的破碎岩层得以加强，并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。,8、土钉墙土：钉墙是一种较新式的结构物，它主要

24、由“钉”（即锚杆）、混凝土面板（挂网喷射混凝土）、锚板组成。作用机理：通过规则排列的锚杆（“钉”）、面板、锚板将边坡一定范围内的土体进行原位加固，形成一种复合结构式的墙土钉墙，墙后土压力由土钉墙承担。适用条件：主要适用于风化破碎较严重的岩石边坡，也可用于粉土、砾石和砂土边坡。承受土压力一般，其最大优点是从上往下逐层开挖土石方并及时对边坡进行封闭加固，能有效减少边坡因开挖临空而带来的英里释放，使边坡保持原来的稳定结构，避免坍塌。,9、喷锚网支护：是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、

25、易于风化的岩石边坡。10、预应力锚索梁：预应力锚索梁是最近几年发展起来的一种新型加固措施。结构分为锚索和锚梁两部分。作用机理把破碎松散岩层组合连接成整体，并锚固在地层深部稳固的岩体上，通过施加预应力，使锚索长度范围内的软弱岩体（层）挤压密实，提高岩层层面间的正压力和摩阻力，阻止开裂松散岩体位移，,从而达到加固边坡的目的。这种方法的最大特点是：可保持既有坡面状态下深入坡体内部进行大范围加固；预先主动对边坡松散岩层施加正压力，起到挤密锁固作用；同时，锚索孔高压注浆，浆液充填裂隙和孔隙，又可提高破碎岩体的强度和整体性；结构简单、工期短、造价低廉。适用条件：裂隙和断层发育、防缓边坡工作量巨大的高陡边坡

26、。,11、三维植被网（一种柔性支护）三维植被网又称防侵蚀网，以热塑树脂为原料。结构分为上下两层，上层为一个经双面拉伸的高模量基础层，强度足以防止植被网的变形，并能有效防止水土流失，下层是一层弹性的、规则的、凹凸不平的网包组成。特点：固土效果极好。抗冲刷能力强。网垫原材料无毒且化学性质稳定可靠，寿命长。草种采用混合草种，生长成坪快；抗逆性强、耐贫瘠、耐粗放式管理等。适用条件：设计稳定的土质和岩质边坡，特别是土质贫瘠的边坡和土石混填的边坡可以起到固土防冲并改善植草质量的良好效果。,12、岩质边坡绿化喷播技术（综合防护）绿化喷播技术，其核心是在岩质坡面营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的

27、多孔稳定结构。适用条件：不仅适用于所有开挖后的岩体边坡，而且对于岩堆、软岩、碎裂岩、散体岩、极酸性土岩以及挡土墙、护面墙、混凝土结构边坡等不宜绿化的恶劣环境。,施工方法举例：喷锚网支护的施工程序：1、搭设脚手一整修边坡一制作安装设施排水孔一第一次喷射混凝土一锚杆钻孔、注浆一钢筋网制作：挂网（第二次喷射混凝土一养生一拆除脚手架。2、脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距15m。架子宽度1215 m；横杆高度18m，以满足施工操作；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。3、对喷锚网支护要对喷射混凝土强度厚度、锚杆间排距、抗拔力、外观感等方面进行检测，严把质量关。,五、高大边坡施工中应注意的安全问题,1、要有经过审批的专项施工方案；2、加强施工过程安全监控，严格按照方案施工；3、防护作业前，要注意观测边坡变化，及时清除危石，及早防护；4、危石清除前严禁人员和设备从边坡下经过；5、及时做好防、排水工作，减少边坡冲刷；6、高边坡施工脚手架搭设要稳固，作业人员要戴安全帽系安全带，遵守高处作业的有关规定；7、宽度较窄的路基，在路堤侧边要设置防护栏杆。,高边坡柔性防护网,高边坡钢丝网喷锚防护,2020/11/5,106,谢谢观赏！,