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[分享]基坑工程安全手册︱来之不易

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基坑工程安全手册目录
1、施工方案
2、基坑支护
3、降排水
4、基坑开挖
5、坑边载荷
6、安全防护
7、基坑监测
8、支撑拆除
9、作业环境
10、应急预案


一、施工方案

基坑工程应编制专项施工方案
专项施工方案应按规定审核、审批
设置要求:
1、开挖深度超过3m(含3m)或虽未超过3m但地质条件和周边环境复杂的基坑土方开挖、支护、降水工程,应单独编制专项施工方案。(建质[2009]87号附件一)
2、基坑工程施工前应根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法>(建质(2009) 87号)13号)文件规定,由施工企业技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核,经审核通过的,由施工企业技术负责人签字,加盖单位法人公章后报监理企业,由项目总监理工程师审核签字并加盖执业资格注册章。(建质【2009】87号第八条)
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基坑维护
超过一定规模条件的基坑工程专项施工方案应按规定组织专家论证
设置要求:
1、开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。(建质[2009]87号附件二)
2、开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。土方开挖、支护、降水工程。(建质[2009]87号附件二)

 基坑周边环境或施工条件发生变化,专项施工方案应重新进行审核、审批
设置要求:基坑支护结构受到周边环境、开挖深度改变等影响较大,需改变原施工方案的,专项施工方案应重新进行审核、审批。
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基坑防护


二、基坑支护

 人工开挖的狭窄基槽,开挖深度较大或存在边坡塌方危险应采取支护措施

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钢支撑支护
设置要求:
1、开挖深度较大或存在边坡塌方危险应按(JGJ120-2012)中表3.3.2的适用条件选用放坡、悬臂式排桩支护结构等。
2、在基础沟槽开挖过程中,随时观察支护的变化情况,若有明显的倾覆或隆起状态,立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。
 自然放坡的坡率应符合专项施工方案和规范要求


设置要求:
1、严格按设计及施工方案内容,对不同土质,按不同放坡率进行放坡。
2、下列边坡不应采用坡率法(GB50330-2002第12.1.2条)
①放坡开挖对拟建或相邻建(构)筑物有不利影响的边坡;
②地下水发育的边坡;
③稳定性差的边坡
3、放坡坡率允许值。(GB50330-2002表12.2.1)

 基坑支护结构应符合设计要求
地下连续墙支护
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排桩-锚索支护实物图
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钢支撑支护
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基坑支撑
混凝土支撑
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设置要求:
1、支护结构形式严格按设计及施工方案内容进行施工;
2、支护结构类型及适用范围。

★ 支护结构水平位移达到设计报警值应采取有效控制措施
土方反压
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设置要求:
1、基坑工程监测报警值应符合基坑工程设计的限值、地下主体结构设计要求以及监测对象的控制要求。基坑工程监测报警值由基坑工程设计方确定。(GB 50497-2009第8.0.1条)
2、基坑工程监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。(GB 50497-2009第8.0.2条)
3、因围护墙施工、基坑开挖以及降水引起的基坑内外地层位移应按下列条件控制:(GB 50497-2009第8.0.3条)
①不得导致基坑的失稳;
②不得影响地下结构的尺寸、形状和地下工程的正常施工;
③对周边已有建(构)筑物引起的变形不得超过相关技术规范的要求;④不得影响周边道路、地下管线等正常使用;      
⑤满足特殊环境的技术要求。
4、基坑及支护结构监测报警值应根据监测项目、支护结构的特点和基坑等级确定。
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三、降排水

基坑开挖深度范围内有地下水应采取有效的降排水措施
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设置要求:
1、基坑降水可采用管井、真空井点、喷射井点等方法,并宜按表7.3.1的适用条件选用。(JGJ120-2012第7.3.1条)
2、基坑内的设计降水水位应低于基坑底面0.5m。当主体结构的电梯井、集水井等部位使基坑局部加深时,应按其深度考虑设计降水水位或对其另行采取局部地下水控制措施。
3、用截水结合坑外减压降水的地下水控制方法时,尚应规定降水井水位的最大降深值。各降水井井位应沿基坑周边以一定间距形成闭合状。当地下水流速较小时,降水井宜等间距布置;当地下水流速较大时,在地下水补给方向宜适当减小降水井间距。对宽度较小的狭长形基坑,降水井也可在基坑一侧布置。(JGJ120-2012第7.3.3条)

 基坑边沿周围地面应设置符合规范要求的排水沟
 放坡开挖对坡顶、坡面、坡脚应采取降排水措施
 基坑底四周应设排水沟和集水井,并及时排除积水
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排水沟效果图
设置要求:
1、地下排水措施宜根据边坡水文地质和工程地质条件选择,可选用大口径管井、水平排水管或排水截槽等。当排水管在地下水位以上时,应采取措施防止渗漏。(GB50330—2002第3.5.3条)
2、边坡工程应设泄水孔。对岩质边坡,其泄水孔宜优先设置于裂隙发育、渗水严重的部位。边坡坡脚、分级平台和支护结构前应设排水沟。当潜在破裂面渗水严重时,泄水孔宜深入至潜在滑裂面内。(GB50330—2002第3.5.4条)
3、对坑底汇水、基坑周边地表汇水及降水井抽出的地下水,可采用明沟排水;对坑底以下的渗出的地下水,可采用盲沟排水;当地下室底板与支护结构间不能设置明沟时,也可采用盲沟排水。(JGJ120-2012第7.4.1条)  
4、明沟和盲沟坡度不宜小于0.3%。采用明沟排水时,沟底应采取防渗措施。采用盲沟排出坑底渗出的地下水时,其构造、填充料及其密实度应满足主体结构的要求。(JGJ120-2012第7.4.3条)
5、沿排水沟宜每隔30m~50m设置一口集水井;集水井的净截面尺寸应根据排水流量确定。集水井应采取防渗措施。(JGJ120-2012第7.4.4条)
6、基坑坡面渗水宜采用渗水部位插入导水管排出。导水管的间距、直径及长度应根据渗水量及渗水土层的特性确定。(JGJ120-2012第7.4.5条)
7、采用管道排水时,排水管道的直径应根据排水量确定。排水管的坡度不宜小于0.5%。排水管道材料可选用钢管、PVC管。排水管道上宜设置清淤孔,清淤孔的间距不宜大于10m。(JGJ120-2012第7.4.6条)



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四、基坑开挖

 支护结构必须达到设计要求的强度后才能开挖下层土方

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土方开挖
设置要求:
1、当支护结构构件强度达到开挖阶段的设计强度时,方可向下开挖;对采用预应力锚杆的支护结构,应在施加预加力后,方可开挖下层土方;对土钉墙,应在土钉、喷射混凝土面层的养护时间大于2天后,方可开挖下层土方。(JGJ120-2012第8.1.1条)
2、当基坑开挖面上方的锚杆、土钉、支撑未达到设计要求时,严禁向下超挖土方。(JGJ120-2012第8.1.3条)
3、施工过程中,严禁设备或重物碰撞支撑、腰梁、锚杆等基坑支护结构,亦不得在支护结构上放置或悬挂重物。(JGJ180-2009第6.3.2条)

 严格按设计和施工方案的要求分层、分段开挖且均衡开挖
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设置要求:
1、应按支护结构设计规定的施工顺序和开挖深度分层开挖.(JGJ120-2012第8.1.1条)
2、开挖至锚杆、土钉施工作业面时,开挖面与锚杆、土钉的高差不宜大于500mm. (JGJ120-2012第8.1.1条)
3、软土基坑开挖尚应符合下列规定(JGJ120-2012第8.1.2条)
①应按分层、分段、对称、均衡、适时的原则开挖;
②当主体结构采用桩基础且基础桩已施工完成时,应根据开挖面下软土的性状,限制每层开挖厚度;
③对采用内支撑的支护结构,宜采用开槽方法浇筑混凝土支撑或安装钢支撑;开挖到支撑作业面后,应及时进行支撑的施工;
④对重力式水泥土墙,沿水泥土墙方向应分区段开挖,每一开挖区段的长度不宜大于40m。
4、基坑土方应严格按照开挖方案分区分层开挖,控制分区开挖面积、分层开挖深度和开挖速度,及时设置锚杆或支撑,从各个方面控制时间和空间对基坑变形的影响。
5、基坑土方开挖应按设计和施工方案要求分层、分段、均衡开挖,并贯彻先锚固(支撑)后开挖、边开挖边监测、边开挖边防护的原则。严禁超深挖土。(JGJ180-2009第6.1.3条)
  基坑开挖过程中应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土。
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专业人员旁站指挥,确保开挖不碰撞支护结构


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设置要求:
1、施工过程应结合现场的施工环境,选择合适的开挖机械进行土方开挖。
2、在工程桩周边进行开挖时,宜适当在工程桩周边安装护栏或在合适的地方悬挂警示标志。
3、注意开挖面的能见度,必要时,需安装照明灯具进行补光。夜间施工宜在作业区附近张贴反光标志。
4、开挖过程,专业人员应旁站指挥,确保开挖过程不碰撞支护结构。测量人员需加强开挖面标高的监测,防止超挖。
5、机械开挖时,应在基坑及坑壁留300~500mm厚土用人工挖掘修整;如有超挖现象,应保持原状,不得虚填,经验槽后进行处理。(DBJ/T15-20-97第14.1.5条)

 机械在软土场地作业,应采取铺设渣土、砂石等硬化措施
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软土场地,先采取有效措施防止机械下陷
设置要求:在软土场地或淤泥上挖土,当机械不能正常行走和作业时,应对挖土机械行走路线用铺设渣土或砂石等方法进行硬化。(JGJ 180-2009第6.3.6条)




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五、坑边载荷

 基坑边堆置土、料具等荷载不得超过基坑支护设计允许要求
 施工机械与基坑边沿的安全距离必须符合设计要求
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机械、材料摆放示意图
设置要求:
1、在垂直的坑壁边,此安全距离还应适当加大,软土地区不宜在基坑边堆置弃土。    2、施工机具设备停放的位置必须平稳,大、中型施工机具距坑边距离应根据设备重量,基坑支撑情况,土质情况等,经计算确定。


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六、安全防护

 开挖深度2m及以上的基坑周边必须按规范要求设置防护栏杆,且防护栏杆设置必须符合规范要求
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安全防护栏
设置要求:开挖深度超过2m的基坑周边必须安装防护栏杆。防护栏杆应符合下列规定:(JGJ180-2009第6.2.1条)
1、防护栏杆高度不应低于1.2m;
2、防护栏杆应由横杆及立杆组成;横杆应设2道~3道,下杆离地高度宜为0.3m~0.6m,上杆离地高度宜为1.0m~1.2m;立杆间距不宜大于2.0m,立杆离坡边距离宜大于0.5m;
3、防护栏杆宜加挂密目安全网和挡脚板;安全网应自上而下封闭设置;挡脚板高度不应小于180mm,挡脚板下沿离地高度不应大于10mm;
4、防护栏杆的材料要足够的强度,须安装牢固,上杆应能受任何方向大于1000N的外力。
 基坑内必须设置供施工人员上下的专用梯道,且梯道设置要符合规范要求


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安全通道
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安全通道
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降水井防护示意图
设置要求:
1、采用井点降水时,井口应设置防护盖板或围栏,警示标志应明显。停止降水后,应及时将井填实。(JGJ180-2009第 6.3.10条)
2、注意保护井口,防止杂物掉入井内,经常检查排水管、沟,防止渗漏,冬季降水,应采取防冻措施。(JGJ/T111-98第8.2.3条)



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七、基坑监测

基坑开挖前应编制监测方案,并应明确监测项目、监测报警值、监测方法和监测点的布置、监测周期等内容。
基坑开挖前应编制监测方案
设置要求:
1、建筑基坑工程监测应综合考虑基坑工程设计方案、建设场地的岩土工程条件、周边环境条件、施工方案等因素,制订合理的监测方案,精心组织和实施监测。
2、基坑工程施工前,监测单位应编制监测方案,监测方案需经建设方、设计方、监理方等认可。
3、监测方案应包括工程概况、监测目的和依据等内容。
基坑开挖应明确监测项目
设置要求:
1、基坑工程的监测项目应与基坑工程设计、施工方案相匹配。
2、一级基坑应测项目:边坡顶部水平位移、边坡顶部竖向位移、深层水平位移、立柱竖向位移、支撑内力、锚杆内力、地下水位、周边地表竖向位移、周边建筑水平竖向位移及倾斜、周边建筑地表裂缝、周边管线变形。(GB50497-2009第4.2.1条)
3、基坑周边有地铁、隧道或其他对位移有特殊要求的建筑及设施时,监测项目应与有关单位协商确定。(GB50497-2009第4.2.2条)
基坑监测应明确监测报警值
设置要求:
1、基坑工程监测必须确定监测报警值,监测报警值应满足基坑工程设计、地下结构设计以及周边环境中被保护对象的控制要求。(GB 50497—2009第8.0.1条)
2、当出现特殊情况时,必须立即进行危险报警,并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取应急措施。(GB 50497—2009第8.0.7条)
基坑监测应明确监测方法和监测点的布置
设置要求:
1、基坑工程监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势,监测点应布置在内力及变形关键特征点上,并应满足监控要求。(GB 50497—2009第5.1.1)
2、基坑工程监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作,并应减少对施工作业的不利影响。(GB 50497—2009第5.1.2条)
3、基坑监测的选择应根据基坑类别、设计要求、场地条件、当地经验和方法适用性等因素综合确定,监测方法应合理易行。(GB 50497—2009第6.1.1条)
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边坡顶部水平位移监测


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边坡顶部竖向位移监测


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