近幾年由于城市建設規模不斷擴大，基礎設施及房屋建筑項目不斷增多，與之相對應的施工安全事故發生率也呈上升趨勢，尤其是深基礎土方施工存在的問題更為嚴重；僅2002年上半年，某市某縣就發生了3起塌方死亡事故，給國家財產和人民生命安全造成巨大的損失，通過對以上事故的調查，我們發現其原因有以下幾個方面：

　　一、各工程參建主體施工安全意識淡薄，施工安全管理人員不到位，無施工安全管理制度和責任追究制度。

　　二、施工操作人員無深基礎土方施工經驗，無自我防護意識，大部分是臨時雇來的農民工。

　　三、施工單位未派出專職安全員，未制定基礎開挖方案，基礎邊坡防護措施不當，重要部位的支撐未經設計驗算。

　　四、舍不得投入，用于安全防護的材料，未按設計要求及規格和型號購置。

　　五、安全監督管理機構監督不及時、不到位，執法不嚴。

　　六、對深基礎土方施工可能發生安全事故產生的機理分析不清，采取的措施無針對性。

　　為此，深基礎土方施工時，必須切實加強施工安全的監督管理工作；選擇施工隊伍時必須嚴把資質審查關；開工前，必須制定科學、嚴密的施工組織方案；施工過程中，必須嚴把材料關、工序關。這里，著重談談影響深基礎土方施工安全的幾點原因的機理和防治措施。

　　其實，影響深基礎施工安全不外乎是因為滑坡、邊坡塌方、硫砂三種原因，只要認清了這三種情況產生的機理，并采取針對性的措施，就能確保施工安全。

　　一、滑坡的產生和防治

　　1.滑坡的產生

　　（1）水的作用：多數滑坡的發生都與水的參與有關，水的作用能增大土體重度，降低土的抗剪強度和內聚力，產生靜水和動水壓力。因此，滑坡多發生在雨季。

　　（2）震動的影響：如工程中采用大爆破而觸發滑坡。

　　（3）土體（或巖體）本身層理發達，破碎嚴重，或內部夾有軟泥或軟弱層受水浸或震動而滑坡。

　　（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度降低而引起滑坡。

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

　　（6）如路堤、土壩筑于尚未穩定的古滑坡體上，或者易滑動的土層上，使其重心改變觸發產生滑坡。

　　2.滑坡的防治

　　（1）排水：

　　①將滑坡范圍以外的地表水設置成道環形截水溝，使水流入滑坡區域以內。

　　②為迅速排出在滑坡范圍以內的地表水和減少下滲，應修設排水系統縮短地表水流經的距離，主溝應與滑坡方向一致，并鋪砌防滲層，支溝一般與滑坡方向成30°～45°斜交。

　　③妥善處理生產、生活、施工用水，嚴防水的浸入。

　　④對于滑坡體內的地下水，則應采取疏干和引出的原則，可在滑坡體內修筑地下滲溝，溝底應在滑動面以下，主溝應與滑坡方向一致。

　　（2）使邊坡有足夠的坡度，并應盡量將土坡削成較平緩的坡度或做成臺階形，使中間具有數個平臺以增加穩定。土質不同時，可按不同土質削成不同坡度，一般可使坡度角小于土的內磨擦角。

　　（3）對于施工地段或危及建筑物安全的地段設置抗滑結構，如抗滑擋墻、抗滑柱、錨桿擋墻等。這些結構物的基礎底必須設置在滑動面以下的穩定土層或基巖中。

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

　　（5）嚴禁隨意切割滑坡體的坡腳，同時也切忌在坡體被動區挖土。

　　二、邊坡的塌方和防治

　　1.邊坡塌方的發生

　　（1）由于邊坡太陡，土體本身的穩定性的不夠而發生塌方。

　　（2）氣候干燥，基坑暴露時間長，使土質松軟或粘土中的夾層因浸水而產生潤滑作用，以及飽和的細砂、粉砂因受振動而液化等原因引起土體內抗剪強度降低而發生塌方。

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

　　2.邊坡塌方的防治

　　（1）對開挖深度大、施工時間長、坑邊要停放機械等應按規定的允許坡度適當的放平緩些，當基坑（槽）附近有主要建筑時，基坑邊坡的最大坡度為1:1~1:1.5。

　　（2）開挖基抗（槽）時，若因場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，可采用設置擋土支撐的方法。

　　（3）防止地表水流入坑槽和滲流入土坡體。

　　（4）嚴格控制坡頂護道內的靜荷載或較大的動荷載。

　　三、流砂的產生和防治

1. 流砂的產生

流砂的發生與動水壓力有關，動水壓力系指地下水在滲流時受到土顆粒的阻力，同時水對土相應地產生一種反作用力，這一反作用力就稱為動水壓力。現取一柱壯土體A₁A₂為脫離體，見圖1，其橫斷面為F，由平衡條件：



圖1 動水壓力隔離體簡圖

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）。

　　（1－n）nγ_ωLFcosα——土骨架（顆粒）重力在水流方向的分力；

　　LFT——土骨架（顆粒）對水流的阻力（T為單位阻力）。

　　現將上述平衡式整理得：γ_ωh₁－γ_ωh₂＋γ_ωLFcosα－LT＝0

　　因為cosα=(Z₁- Z₂)/L，代入上式得：

　　γ_ωh₁－γ_ωh₂＋γ_ω Z₁－γ_ω Z₂－LT＝0或γ_ω（h₁－h₂＋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

　　設火在土中滲流時，對單位土體的壓力為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，G_D愈小。其作用的方向與水流方向相同。當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，當動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，此時土的抗剪強度等于零，土顆粒就隨著滲流的水一起流動，這種現象就稱“流砂”。

2. 流砂的防治

主要是消除、減小或平衡動水壓力，其具體措施有：

①利用枯水季節施工，以便減小坑內外水位差。

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的距離，從而減少水力坡

度，達到減小動水壓力，防止流砂發生。

③采用不排水的水下挖土，使坑內外水壓相平衡，使其無發生流砂的條件，一般深井

挖土均采用此法。

　　④建造地下連續墻以供承重、護壁，并達到截水防止流砂的發生。

　　⑤采用輕型井點、噴射井點、管井井點和深井泵點等進行人工降低地下水的方法進行土方施工，使動水壓力方向向下，增大土粒間的動力，從而有效地制止流砂現象發生。