三个典型的深基坑围护工程事故案例分析摘要:本文列举了在绍兴软土地区深基坑围护工程三个典型的安全事故案例,通过查明事故原因,分析现场实际情况,为今后在本地区深基坑围护工程避免出现类似事故提供经验与借鉴关键词: 基坑 围护工程 案例分析1 前言 随着城市建设的迅速发展,地下工程愈来愈多,工程地质及周边环境也越来越复杂,出现工程安全事故也不断增加,尤其在软土地区深基坑围护工程更加复杂,出现事故影响范围之大,程度之深,深基坑围护工程出现安全事故,原因是多方面,必须综合考虑方方面面的问题,然后精心设计,合理施工,才能确保深基坑围护工程的安全可靠顺利进行2 案例分析案例一:基坑超挖引发基坑边坡失稳某工程由一幢 22 层办公楼及 5~7 层裙房组成,整个场地设有一层地下室,基坑东侧为道路,西、北侧为河流,南侧为规划用地,基坑开挖深度为 6.35m,场地的土层自上而下土依次分布地质情况详见下表 1 表 1 各土层的物理力学性质参数层号 土层名称 厚度(m) 天然重度(KN/ m3)粘聚力(Kpa) 内摩擦角(度)1 杂填土 0.5~0.8 18 8 102 粘性土 1.8~2.5 18.5 21 13.93 淤泥 3~3.8 16.5 10 7.14 淤泥质土 22~24.5 16.8 11 8.5基坑围护采用排桩加内支撑形式进行支护,桩采用 φ700@1000 钻孔灌注桩,崁固深度为 9m,同时在桩后设一排 φ600@450 水泥搅拌桩止水挡土,坑底设 5 排水泥搅拌桩加固坑内土层,具体剖面详见下图 1 所示。
图 1 排桩加一道内支撑围护剖面本基坑工程施工时,由于基础结构变更,坑边地下室配电房挖深加大,现场实际开挖深度比原设计超挖 0.5m,而围护设计未对该部位围护结构采取相应的加强措施,导致基坑开挖快到坑底时出现围护桩失稳,桩底出现踢脚现象,造成基坑周边道路开裂下沉,坑边10 根 φ1000 工程桩折断,从而影响工程进度,造成约 100 万元的经济损失本工程事故原因明显是由于基坑超挖导致围护桩崁固深度不足造成的,就本工程设计而言,其桩的抗倾覆安全系数也不高,一般来讲,本地区深基坑支护桩的崁固深度应该为基坑开挖深度的1.8 倍左右;其次对坑内土进行大面积加固是提高围护桩稳定的重要因素,本工程坑内土加固宽度也显不足因此,基坑围护必须按实际开挖深度进行设计,并确保一定的安全系数,严格禁止施工时超挖案例二:岩土勘察报告与周边实际地质情况不一致引发基坑边坡失稳某工程由一幢28 层酒店和一幢 38 层办公楼及 12 幢三层商铺组成,总占地面积 16700 平方米,整个场地设有一层地下室,基坑东侧为道路、南侧及北侧为建筑用地,西侧为施工通道,最近处距基坑边约 8m,坑边有二层施工临时用房及配电房,基坑开挖深度为 5.05m,场地的土层自上而下土依次分布地质情况详见下表 2。
表 2 各土层的物理力学性质参数层号 土层名称 厚度(m) 天然重度(KN/ m3)粘聚力(Kpa)内摩擦角(度)1 粉质粘土 0.8~2.5 18.8 21 17.32 淤泥质土 0.4~1.8 18.3 11 133 粘质粉土 1.0~1.5 18.5 12 22.54 淤泥质土 6~17 16.8 10 9基坑围护采用复合式土钉墙形式进行支护,采用五道土钉及两排水泥搅拌桩复合式支护,具体详见下图 2 所示图 2 复合式土钉墙围护剖面本基坑工程施工时至基底时,西侧边坡整体失稳,靠近基坑的二层临时用房倾斜,施工人员紧急疏散在采取坡顶卸土,坑内土方回填及沙包进行反压等措施后,边坡暂时稳定经现场查明,造成土钉墙失稳是由于该处有一暗河分布,土层含水量很高,土质情况较差,基本上淤泥层,导致该部位的土钉设计长度不足,水泥搅拌桩加固宽度不足,因此,必须查明地质分布情况,尤其在有暗河分布的部位应做加强处理案例三:基坑帷幕止水失效引发基坑管涌被淹某工程由一幢 32 层商业楼及 2~3 层商业裙房组成,总建筑面积 6600 平方米,整个场地设有二层地下室,基坑东侧、北则为城市道路,西、南侧为建筑用地,最近距基坑边线约 8m,基坑开挖深度为 9.8m,场地的土层自上而下土依次分布地质情况详见下表 3。
表 3 各土层的物理力学性质参数层号 土层名称 厚度(m) 天然重度(KN/ m3)粘聚力(Kpa)内摩擦角(度)1-1 素填土 0.8~1.5 18 10 151-2 粉质粘土 2.0~2.5 18.6 21 15.32-1 粘质粉土 0.4~1.6 18.3 14.5 202-2 粘质粉土 0 ~8.5 18.7 12.5 263 淤泥质土 揭示 23.5 16.8 10 8基坑围护采用排桩加两道内支撑形式,桩采用 φ800、900@1100 钻孔灌注桩,崁固深度为 12m,同时在桩后设一排 φ600@400 水泥搅拌桩止水挡土,具体剖面详见下图 3 所示图 3 排桩加二道内支撑围护剖面本基坑工程施工时,当开挖至第二道支撑以下土方,局部垫层已完成,基坑东侧围护桩间突然出现涌水涌砂现象,大量水与土涌进坑内,导致后序施工无法进行,影响整个工程的进度,延误工期经现场调查发现,该部位有分布较厚的 2-2 号粉土层,该层呈透镜体状分布,在整个场地内厚度分布很不均匀,该土层渗透系数较大,同时该部分的桩后水泥搅拌桩由于施工因素造成该部位的搅拌桩间搭接不好,当基坑内外水头超过临界高度后,造成管涌,大量水土从而进入基坑。
因此,在软土地区深基坑围护应特别注意粉土、砂性土等渗透性较好的土层,尤其在基坑开挖深度较大,由于坑内外水头较大,应适当加强止水帷幕的强度或宽度,对本基坑可在桩后施工两排以上的水泥搅拌桩进行止水3 结语基坑工程是一项复杂的地下隐蔽工程,基坑出现安全隐患不仅影响工程进度,而且造成重大经济损失或人员伤亡基坑开挖深度、周边环境以及地质条件是基坑围护设计中三个主要控制因素,本文试图通过列举在软土地区深基坑围护工程中的三个安全事故,并对其进行分析,查明其原因,来说明在本地软土区深基坑围护应引起重视的几个问题,同时为今后在类似地区深基坑围护提供经验和借鉴参考文献[1] 刘建航,候学渊.基坑工程手册[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 1997.[2] 中国建筑科学研究院 《建筑基坑支护技术规程》 (JGJ120-99).中国建筑工业出版社出版.[3] 陈忠汉.深基坑工程[M].北京:机械工业出版社, 2000.。