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摘要:針對基坑工程風險性高，易對周邊環境產生不良影響的情況，提出應根據不同的支護體系編制不同的應急預案，在施工過程中遇到異常情況，應立即啟動應急措施并進行演練，確保施工人員安全，同時，通過實際的工程案例，闡述了發生異常情況后的具體應急措施。

關鍵詞:基坑支護體系，應急預案，應急措施

引言

隨著我國城鎮化進程的加快，城市中高層建筑不斷涌現，超高層建筑也越來越多，施工過程中開挖的基坑也越來越深。同時，現有的施工場地周邊的環境都比較復雜，通常在基坑開挖深度3倍的范圍之內均有既有建筑物或者城市道路。由于基坑工程是一個相對復雜的系統工程，它涉及的學科較多，包括土力學、基礎工程、結構力學、原位測試等多門學科，所以基坑工程的施工往往伴隨著風險，在施工過程中或多或少都會對周邊建筑物和道路產生影響。基坑開挖的過程實際上是一個應力釋放的過程，基坑側壁土壓力的卸載使原來處于靜態的土體失去應力平衡，發生了應力狀態變化。由于應力狀態發生變化，導致基坑工程的支護結構也會相應發生一定的變形。當變形量處于規范允許范圍之內時，可進行正常的施工作業;但是當變形量超過允許范圍或者出現異常時，則必須立即停止施工，并且采取有效的應急措施，防止變形的進一步擴大，危及人員的安全。

1工程案例

項目一包括兩棟高層建筑及地庫，基坑尺寸為160m×73m，基坑開挖深度7．5m～12．5m。根據擬建建筑的要求和現場的地質勘察情況，同時考慮施工對周邊既有建筑物和道路的影響，決定采用雙排樁和樁錨結合的方式進行基坑支護，采用三軸水泥土攪拌樁作為止水帷幕。施工單位在基坑開挖過程中，按照設計圖紙的要求，分層分段開挖，整個過程中并未出現違規行為。但在基坑即將開挖到基底的時候，基坑東北角及東側頂部土體突然出現開裂，周邊地表也出現了開裂和塌陷的現象，此異常情況引起了各方高度重視。第三方基坑監測單位及時對該項目進行了加密監測，根據監測數據的變化情況隨時調整監測頻率，變形量較大時，監測頻率一度達到了每隔3h～6h進行一次監測。根據監測數據，支護結構的變形量確實存在突然增大的現象，基坑頂部水平位移的變化速率最大時達到每隔6h變形2mm的程度。變形量最大點的部分監測數據見表1。現場情況見圖1，圖2。項目二為某條擬建道路的地道部分，基坑開挖深度為7．5m～10．5m。該項目基坑支護范圍內主要為高靈敏度飽和粉質黏土，當受到擾動、荷載增加、浸水時，黏土的結構極易被破壞，土的強度明顯降低，壓縮性明顯增大。為保證該項目的正常施工，基坑支護采用了鋼筋混凝土灌注樁加1道(或2道)預應力錨索支護方式，三軸水泥土攪拌樁止水帷幕。在施工過程中，第三方基坑監測單位密切關注基坑的變形情況，根據監測數據，發現在錨索的施工，支護樁的施工以及土方的開挖過程中，基坑側壁的位移量發生了明顯的增大，最大變化速率達到30mm/d。變形量最大點的部分監測數據見表2。圖3中的粗黑線為冠梁的初始位置，圖中顯示出冠梁已發生嚴重的撓度變形。

2理論計算與現場施工存在差異的原因

在上述兩個工程實例中，施工單位都按照“基坑支護設計文件”完成了支護的施工，施工過程中也并未出現超挖等違反施工安全規程的行為，但仍然出現了地表開裂、下沉和變形量過大等異常情況。由此可見，基坑支護的設計理論與現場的實際情況存在差異。一方面原因是勘察人員的技術水平良莠不齊，勘察設備不夠先進等原因，導致地質勘察所獲得的數據不能準確代表巖土層的全面情況;另一方面，巖土工程設計理論和依據仍不完善，各個區域的地質條件有所差異，對不同地質條件的區域采用同一個本構模型，或者使用相同的假定參數都會造成理論計算與實際情況產生誤差。

3異常情況后的應急措施

正是由于理論計算與現場實際情況有所差異，所以即便是嚴格按照“基坑支護設計文件”進行施工，同時在施工過程中嚴格執行安全生產的規定和要求，也難免會出現基坑位移變形較大，基坑頂部及周邊環境出現異常等情況。為了保證基坑工程的正常進行，人員、財產安全不受損失，對每個基坑工程都應該制定應急預案，在發生危險和異常的時候，能夠及時地采取應急措施。應急措施應包括以下幾個方面:1)施工單位的項目部成立以項目經理為第一責任人的應急領導小組，其下設各部門相應的搶險隊，各搶險隊員由項目經理部挑選各部門有責任心的人參加。應急領導小組成員和搶險隊成員的通訊應保持全天候開通，隨時準備應對突發狀況的發生。一旦出現險情，應急小組人員立即就位，各負其責，排除險情。2)根據本工程的具體情況，針對基坑圍護樁施工、開挖、支撐架設和拆除等工序，提前對可能出現的險情制定有針對性的應急預案，要求全面、仔細，保證萬一出現險情時能及時順利啟動。同時，應急預案中要做好相應的應急機械、人員隊伍、材料物資等方面的安排與儲備。3)根據制定的應急預案，預備應急物資。應急物資除了準備一定數量的水泥、型鋼等搶險物資外，還應在現場準備鉆機、注漿機、挖機等設備，并落實好具體操作人員。一旦發現基坑有滲漏水現象，要做到能夠及時封堵;若發現基坑位移變形過大，要及時采取臨時支撐措施，必要時在圍護結構與周邊建筑之間進行注漿加固，甚至立即進行基坑的回填。4)應急預案要事先進行安全演練，確保完善有效。同時應急領導小組要和周邊醫院、消防等部門建立有效的聯系，確保出現人員受傷的情況時能夠及時得到救助。5)在基坑工程正式施工前，應對施工區域內的電纜、電線和各種管道進行詳細調查，并作出明確標記，施工中注意避讓和保護，防止損壞。基坑四周地面設截水溝，截排地表水，防止地表水進入已經開挖的基坑。上述兩個工程實例中，在基坑出現異常時，施工單位根據提前制定的應急預案，及時采取應急措施對出現險情的部位進行加固處理。根據第三方的監測數據，在采取應急措施后，基坑變形速率開始顯著減小，周邊地表的裂縫也沒有再發生明顯的變化。圖4為基坑坡頂發生較大變形后，施工單位緊急采取砂袋反壓和斜撐支頂的方式對基坑側壁進行處理，同時在坡頂挖走一定量的土體，減小支護結構的側壓力。圖5為變形穩定后，施工單位用混凝土逐步將臨時支護材料替換。圖6為施工單位采取坡頂土方卸載的方式進行緊急處理。

4結語

隨著城市建設的需要，基坑開挖的深度也越來越深，對周邊環境的影響也越來越大，所以制定應急預案，確保其合理、有效是保證基坑工程安全施工的一道必不可少的“防線”。在基坑施工過程中，對異常情況一定要及時記錄、上報，結合監測數據綜合進行判斷，一旦發現有異常的變形和表現，要及時采取應急措施，保證人員財產安全。

參考文獻:

［1］GB50497—2009，建筑基坑工程監測技術規范［S］．

作者：谷大志 單位：太原市安全生產信息調度中心