深基础土方施工安全事故产生的原因

2016-11-06

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?下面就由小编告诉大家深基础土方施工安全事故产生的原因吧!

深基础土方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、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、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、对深基础土方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,深基础土方施工时,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,影响深基础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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