近幾年由于城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，基礎(chǔ)設(shè)施及房屋建筑項(xiàng)目不斷增多，與之相對(duì)應(yīng)的施工安全事故發(fā)生率也呈上升趨勢(shì)，尤其是深基礎(chǔ)土方施工存在的問(wèn)題更為嚴(yán)重；僅2002年上半年，某市某縣就發(fā)生了3起塌方死亡事故，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全造成巨大的損失，通過(guò)對(duì)以上事故的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)其原因有以下幾個(gè)方面：

　　一、各工程參建主體施工安全意識(shí)淡薄，施工安全管理人員不到位，無(wú)施工安全管理制度和責(zé)任追究制度。

　　二、施工操作人員無(wú)深基礎(chǔ)土方施工經(jīng)驗(yàn)，無(wú)自我防護(hù)意識(shí)，大部分是臨時(shí)雇來(lái)的農(nóng)民工。

　　三、施工單位未派出專職安全員，未制定基礎(chǔ)開(kāi)挖方案，基礎(chǔ)邊坡防護(hù)措施不當(dāng)，重要部位的支撐未經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算。

　　四、舍不得投入，用于安全防護(hù)的材料，未按設(shè)計(jì)要求及規(guī)格和型號(hào)購(gòu)置。

　　五、安全監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)監(jiān)督不及時(shí)、不到位，執(zhí)法不嚴(yán)。

　　六、對(duì)深基礎(chǔ)土方施工可能發(fā)生安全事故產(chǎn)生的機(jī)理分析不清，采取的措施無(wú)針對(duì)性。

　　為此，深基礎(chǔ)土方施工時(shí)，必須切實(shí)加強(qiáng)施工安全的監(jiān)督管理工作；選擇施工隊(duì)伍時(shí)必須嚴(yán)把資質(zhì)審查關(guān)；開(kāi)工前，必須制定科學(xué)、嚴(yán)密的施工組織方案；施工過(guò)程中，必須嚴(yán)把材料關(guān)、工序關(guān)。這里，著重談?wù)動(dòng)绊懮罨A(chǔ)土方施工安全的幾點(diǎn)原因的機(jī)理和防治措施。

　　其實(shí)，影響深基礎(chǔ)施工安全不外乎是因?yàn)榛?、邊坡塌方、硫砂三種原因，只要認(rèn)清了這三種情況產(chǎn)生的機(jī)理，并采取針對(duì)性的措施，就能確保施工安全。

　　一、滑坡的產(chǎn)生和防治

　　1.滑坡的產(chǎn)生

　?。?）水的作用：多數(shù)滑坡的發(fā)生都與水的參與有關(guān)，水的作用能增大土體重度，降低土的抗剪強(qiáng)度和內(nèi)聚力，產(chǎn)生靜水和動(dòng)水壓力。因此，滑坡多發(fā)生在雨季。

　?。?）震動(dòng)的影響：如工程中采用大爆破而觸發(fā)滑坡。

　?。?）土體（或巖體）本身層理發(fā)達(dá)，破碎嚴(yán)重，或內(nèi)部夾有軟泥或軟弱層受水浸或震動(dòng)而滑坡。

　　（4）土層下巖層或夾層傾斜度較大，上表面堆土或堆材料過(guò)多，增加了土體重量，致使土體與夾層間、土體與巖石之間的抗剪強(qiáng)度降低而引起滑坡。

（5）不合理的開(kāi)挖或加荷，引起土體內(nèi)部存在著有利于滑坡發(fā)生的條件，在開(kāi)挖坡腳或在山坡上加荷過(guò)大時(shí)，破壞原有的平衡而產(chǎn)生滑坡。

　?。?）如路堤、土壩筑于尚未穩(wěn)定的古滑坡體上，或者易滑動(dòng)的土層上，使其重心改變觸發(fā)產(chǎn)生滑坡。

　　2.滑坡的防治

　?。?）排水：

　　①將滑坡范圍以外的地表水設(shè)置成道環(huán)形截水溝，使水流入滑坡區(qū)域以內(nèi)。

　?、跒檠杆倥懦鲈诨路秶詢?nèi)的地表水和減少下滲，應(yīng)修設(shè)排水系統(tǒng)縮短地表水流經(jīng)的距離，主溝應(yīng)與滑坡方向一致，并鋪砌防滲層，支溝一般與滑坡方向成30°～45°斜交。

　?、弁咨铺幚砩a(chǎn)、生活、施工用水，嚴(yán)防水的浸入。

　?、軐?duì)于滑坡體內(nèi)的地下水，則應(yīng)采取疏干和引出的原則，可在滑坡體內(nèi)修筑地下滲溝，溝底應(yīng)在滑動(dòng)面以下，主溝應(yīng)與滑坡方向一致。

　　（2）使邊坡有足夠的坡度，并應(yīng)盡量將土坡削成較平緩的坡度或做成臺(tái)階形，使中間具有數(shù)個(gè)平臺(tái)以增加穩(wěn)定。土質(zhì)不同時(shí)，可按不同土質(zhì)削成不同坡度，一般可使坡度角小于土的內(nèi)磨擦角。

　?。?）對(duì)于施工地段或危及建筑物安全的地段設(shè)置抗滑結(jié)構(gòu)，如抗滑擋墻、抗滑柱、錨桿擋墻等。這些結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)底必須設(shè)置在滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定土層或基巖中。

　?。?）將不穩(wěn)定的陡坡部分削去，以減輕滑坡體重量、減少滑坡體的下滑力，從而達(dá)到滑體的靜力平衡。

　　（5）嚴(yán)禁隨意切割滑坡體的坡腳，同時(shí)也切忌在坡體被動(dòng)區(qū)挖土。

　　二、邊坡的塌方和防治

　　1.邊坡塌方的發(fā)生

　?。?）由于邊坡太陡，土體本身的穩(wěn)定性的不夠而發(fā)生塌方。

　?。?）氣候干燥，基坑暴露時(shí)間長(zhǎng)，使土質(zhì)松軟或粘土中的夾層因浸水而產(chǎn)生潤(rùn)滑作用，以及飽和的細(xì)砂、粉砂因受振動(dòng)而液化等原因引起土體內(nèi)抗剪強(qiáng)度降低而發(fā)生塌方。

　?。?）邊坡頂面附近有動(dòng)荷載，或下雨使土體的含水量增加，導(dǎo)致土體的自重增加和水在土滲流產(chǎn)生一定的動(dòng)力壓水，以及土體裂縫中的水產(chǎn)生靜水壓力等原因，引起土體剪應(yīng)力的增加而產(chǎn)生塌方。

　　2.邊坡塌方的防治

　　（1）對(duì)開(kāi)挖深度大、施工時(shí)間長(zhǎng)、坑邊要停放機(jī)械等應(yīng)按規(guī)定的允許坡度適當(dāng)?shù)姆牌骄徯?dāng)基坑（槽）附近有主要建筑時(shí)，基坑邊坡的最大坡度為1:1~1:1.5。

　?。?）開(kāi)挖基抗（槽）時(shí)，若因場(chǎng)地限制不能放坡或放坡后所增加的土方量太大，為防止邊坡塌方，可采用設(shè)置擋土支撐的方法。

　?。?）防止地表水流入坑槽和滲流入土坡體。

　?。?）嚴(yán)格控制坡頂護(hù)道內(nèi)的靜荷載或較大的動(dòng)荷載。

　　三、流砂的產(chǎn)生和防治

1. 流砂的產(chǎn)生

流砂的發(fā)生與動(dòng)水壓力有關(guān)，動(dòng)水壓力系指地下水在滲流時(shí)受到土顆粒的阻力，同時(shí)水對(duì)土相應(yīng)地產(chǎn)生一種反作用力，這一反作用力就稱為動(dòng)水壓力。現(xiàn)取一柱壯土體A₁A₂為脫離體，見(jiàn)圖1，其橫斷面為F，由平衡條件：



圖1 動(dòng)水壓力隔離體簡(jiǎn)圖

γ_ωh₁F+nγ_ωLFcosα+(1-n) γ_ω

LFcosα-LFT-γ_ωh₂F

式中：γ_ωh₁F——A₁處的總水壓力，其方向與

水流方向一致；

　　γ_ωh₂F——A₂處的總水壓力，基方向與水流方向相反；

　　nγ_ωLFcosα水柱重量在水充方向的分力（n為土的孔隙率）。

　?。?－n）nγ_ωLFcosα——土骨架（顆粒）重力在水流方向的分力；

　　LFT——土骨架（顆粒）對(duì)水流的阻力（T為單位阻力）。

　　現(xiàn)將上述平衡式整理得：γ_ωh₁－γ_ωh₂＋γ_ωLFcosα－LT＝0

　　因?yàn)閏osα=(Z₁- Z₂)/L，代入上式得：

　　γ_ωh₁－γ_ωh₂＋γ_ω Z₁－γ_ω Z₂－LT＝0或γ_ω（h₁－h(huán)₂＋Z₁－Z₂）－LT＝0

　　又因h₁＋Z₁＝H₁，h₂＋Z₂＝H₂，代入則得：

　　γ_ω(H₁- H₂)－LT=0

　　則T=γ_ω〔(H₁- H₂)/L〕，又因I=〔(H₁- H₂)/L〕所以T=γ_ωI

　　設(shè)火在土中滲流時(shí)，對(duì)單位土體的壓力為G_D，作用力等于反作用力，但方向相反，可知

　　G_D＝－T＝－γ_ωI

　　G_D即為動(dòng)水壓力，它與水力坡度（I）成正比水位差H₁- H₂愈大，G_D愈大；滲透路線愈長(zhǎng)，G_D愈小。其作用的方向與水流方向相同。當(dāng)水流在水位差作用下，不但使土顆粒受到水浮力，而且還使土顆粒受到向上的壓力，當(dāng)動(dòng)水壓力等于或大小土的浸水重度（或浮重度）γ_ω`則土顆粒失去自重，處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)土的抗剪強(qiáng)度等于零，土顆粒就隨著滲流的水一起流動(dòng)，這種現(xiàn)象就稱“流砂”。

2. 流砂的防治

主要是消除、減小或平衡動(dòng)水壓力，其具體措施有：

①利用枯水季節(jié)施工，以便減小坑內(nèi)外水位差。

②用鋼板樁打入坑底一定深度，增加地下水從坑外流入坑內(nèi)的距離，從而減少水力坡

度，達(dá)到減小動(dòng)水壓力，防止流砂發(fā)生。

③采用不排水的水下挖土，使坑內(nèi)外水壓相平衡，使其無(wú)發(fā)生流砂的條件，一般深井

挖土均采用此法。

　?、芙ㄔ斓叵逻B續(xù)墻以供承重、護(hù)壁，并達(dá)到截水防止流砂的發(fā)生。

　?、莶捎幂p型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井泵點(diǎn)等進(jìn)行人工降低地下水的方法進(jìn)行土方施工，使動(dòng)水壓力方向向下，增大土粒間的動(dòng)力，從而有效地制止流砂現(xiàn)象發(fā)生。