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1、深基坑安全事故案例分析基坑工程的主要内容：一、 深基坑的概念及特点 二、深基坑工程事故类型处理措施 三、以某项目为例如何进行土方开挖阶段事故预防四、深基坑工程事故预防及处理 五、深基坑工程事故案例分析 六、未来基坑支护的发展一、深基坑的概念及特点1、深基坑的概念开挖深度超过5米(含5米)成地下室三层以上(含三层)，或深度虽未超过5米，|但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程 本规定所称深基坑工程，包括工程勘察、围护结构设计、围护结构施工、地下水控制、基坑 监测、土方挖填等内容由于岩王工程具有很强的地城性，所以各地对于深基坑的定义也有所差别。如上海、广东、山东、江西、南京规定5m以上为深基
2、坑。宁波、厦门、苏州规定4m以上为深基坑。建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009开挖深度大于等于5m的基坑或开挖深度小于5m但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑工 程以及需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测也有一些专家的建议，可采用稳定系数Ns来判定，但不常用：N=r H/Ch其中：(kN/m3);开挖深度(m),是土的不固结不排水抗剪强度(kPa)。对于27的基坑为深基 坑2、深基坑工程的特点(1) 深基坑工程具有很强的区域性 岩土工程区域性强岩土工程中的深基坑工程区域性更强。如黄土地基、砂土地基、软粘土地基 等工程地质和水文地质条件不同的地基中,基坑工程差异性很大。因此,深基坑
3、开挖要因地制 宜,根据本地具体情况,具体问题具体分析,而不能简单地完全照搬外地的经验。(2) 深基坑工程具有很强的个性 深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关还与基坑相邻建筑物、构筑物及市 政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。因此,对深基坑工程进 行分类,对支护结构允许变形规定统一的标准是比较困难的,应结合地区具体情况具体运用。(3) 基坑工程具有很强的综合性深基坑工程涉及土力学中强度(或称稳定)、变形和渗流3个基本课题三者融溶一起需要综合处 理。有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是主要矛盾,有的土中渗流引起土破坏是 主要矛盾,有的基坑周围地面变
4、形是主要矛盾。深基坑工程的区域性和个性强也表现在这方面 同时,深基坑工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科,是多种复杂因素相互影 响的系统工程,是理论上尚待发展的综合技术学科。(4) 深基坑工程具有较强的时空效应 深基坑的深度和平面形状，对深基坑的稳定性和变形有较大影响。在深基坑设计中要注意深基 坑工程的空间效应。土体蠕变体，特别是软粘士，具有较强的蠕变性。作用在支护结构上的土 压力随时间变化蠕变将使土体强度降低，使土坡稳定性减小，故基坑开挖时应注意其时空效应。(5) 深基坑工程具有较强的环境效应 深基坑工程的开挖，必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变，导致周围地基土体的 变
5、形，对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响。影响严重的将危及相邻建筑物、构筑 物及市政地下管网的安全与正常使用。大量土方运输也对交通产生影响。所以应注意其环境效 应。(6) 深基坑工程具有较大工程量及较紧工期 由于深基坑开挖深度一般较大，工程量比浅基坑增加很多。抓紧施工工期，不仅是施工管理上 的要求，它对减小基坑变形，减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义。(7) 深基坑工程具有很高的质量要求 由于深基坑开挖的区城也就是将来地下结构施工的区域，甚至有时深基坑的支护结构还是地下 永久结构的部分，而地下结构的好坏又将直接影响到上部结构，所以必须保证深基坑工程的质 量,才能保证地下结构和上部结构
6、的工程质量,创造一个良好的前提条件,进而保证整幢建筑物 的工程质量。另一方面，由于深基坑工程中的挖方量大，土体中原有天然应力的释放也大，这就使基坑 周围环境的不均匀沉降加大，使基坑固围的建筑物出现不利的拉应力，地下管线的某些部位出 现应力集中等，故深基坑工程的质量要求高。(8) 深基坑工程具有较大的风险性 深基坑工程是个临时工程，安全储备相对较小,因此风险性较大。由于深基坑工程技术复杂， 涉及范围广,事故频繁，因此在施工过程中应进行监测，并应具备应急措施。深基坑工程造价 较高，但有时临时性工程，一般不愿投入较多资金，一旦出现事故造成的经济损失和社会影响 往往十分严重。(9) 深基坑工程具有较高
7、的事故率 深基坑工程施工周期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常常经历多次降雨、周边堆 载、振动等许多不利条件，安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。风险性等特点外，当前我国各大城市深基坑工程更突出了以下几个特点:近-离管道、建筑物近大- 基坑大深-基坑比较深紧-工期紧深：随着地下空间的开发利用，基坑越来越深，如无锡恒隆广场基坑深近27m,上海中心深基 坑30m,均已挖入了承压水层。特别是在软土地区，对设计理论与施工技术都提出的更难的要 求.例如：某项目二期平均开挖深度为18.3m,最大挖深为25.9m,整体三层地下室、局部有夹层近：即深基坑离周边的环境保护对象近。由于城市的改造
8、与开发，基坑四周往往紧贴各种重要 的建(构)筑物，如轨道交通设施、地下管线(煤气、水、电、通讯管道等)、隧道、防汛墙、天 然地基民宅、古建筑、大型建筑物等，环境保护已成为突出问题，设计或施工不当，均会对环 境造成不利影响大：基坑的规模与尺寸越来越夫。目前随着我国高铁及地铁的迅猛发展，现在许多大城市的高铁站前广场下均修建或计划修建与 地铁及汽车公交的地下换乘空间，如虹桥枢纽、天津西站、南京南站、济南西站等，均有大规 模地下空间的开发。上海招商银行信用卡中心工程基坑面积达81000m2，无锡恒隆广场基坑面积35000m2。这 类基坑在支护结构的设计中，特别是支撑系统的布置、困护墙的位移及坑底隆起的
9、控制均有相 当的难度。天津中银117大厦单体工程基坑开挖面积之最:开挖面积达13.9万m2(324mX428m(1) 单体工程基坑士方工程量，约200万m、(2)房建工程基坑深度:达3537m紧：即场地紧凑。市区大规模的改造与开发，其中不少以土地出让形式吸开外资、内资开发，为充分利用土地质 源，常要求建筑物造下室做足红线，场地可用空间小，大大增加了施工难度。这必须通过有效 的资源整合，才能顺利实现。二、深基坑工程事故类型及处理措施 基坑工程事故类型很多。在水土压力作用下，支护结构可能发生破坏，支护结构型式不同，破 坏形式也有差异。渗流可能引起流土、流砂、突涌，造成破坏。围护结构变形过大及地下水
10、流 失，引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事故。粗略地划分，基坑工程事故形式可分 为全(1)周边环境破坏(2)支护体系破坏(3)渗透破坏( 1)周边环境破坏:困护结构变形过大或地下水位降低造成周围路面、建筑物及地下管线破坏 事故。(2) 支护体系破坏:主要包括:墙体折断;整体失稳;基坑踢脚隆起破坏;锚撑失稳。涌)(3) 渗透破坏:土体渗透破坏 (流土、管涌、突涌)1、周边环境破坏 支护结构变形引起的沉降 在深基坑工程施工过程中，会对周围土体有不同程度的扰动,一个重要影响表现为引起周围地 表不均匀下沉从而影响周围建筑、构筑物及地下管线的正常使用,严重的造成工程事故。引起 周围地表沉降的因素
11、大体有:墙体变位;基坑回弹隆起;井点降水地层固结;抽水造成砂土损失、 管涌流砂等。在这些因素中又以前三种为主，因此如何预测和减小其所引起的地面沉降为基坑 工程界的一一个重要课题。基坑降水引起的沉降 在深基坑开挖过程中，降低地下水位过大或围护结构有较大变形时，可能会引起基坑周围地面 沉降。若不均匀沉降过大时，还有可能引起建筑物倾斜,墙体、道路及地下管线开裂等严重问 题。2、支护体系破坏( 1)围护体系折断由于施工抢速度，超量挖土，支撑架没跟不上，是围护体系缺少大量设计上必要的支撑。或者 由于施工单位不按图施工，抱侥幸心理，少加支撑，致使围护体系应力过大而折断或支撑轴力过大破坏或产生大变形。（2）
12、围护体整体失稳模式基坑开挖后，土体沿围护墙体下，形成的园弧滑面或软弱夹层，发生整体滑动失稳的破坏。（3）围护体踢脚破坏模式 由于基坑围护墙体插入基坑底部深度较小，同时由于底部土体强度较低，从而发生围护墙底 向基坑内发生较大的“踢脚变形”同时引起坑内土体隆起。（4）坑内土滑结使内支撑失稳 在地铁车站那样的长条形基抗内区放坡挖土，由于放坡较陡、降雨或其它原因引致滑坡，冲毁 基坑内先期施工的支撑及立柱，导致基坑破坏。3、土体渗透破坏（1）基坑壁流土破坏：在饱和含水地层（特别是有砂层、粉砂层或者其它的夹层等逶水性较 好的地层）由于围护墙的止水效果不好，或止水结构失效，致使大量的水夹带砂粒涌入基坑， 严
13、重的水土流失会造成地面塌陷。（2）基坑底突涌破坏：由于承压水的降水不当，在隔水层中开挖基坑时，当基底以下承压含 水层的水头压力冲破基坑底部土层，发生坑底突涌破坏。（3）基坑底管涌 在砂层或粉砂成层中开挖基坑时，在不打井点或井点失效后，会产生冒水翻砂（即管涌）严重 时会导致基坑失稳。以上基坑工程事故，只是从某一种形式上表现了基坑破坏，实际上基坑工程事故的表现形式往 往具有多样性，有一个连锁效应，表现的形式也呈多样性。所以基坑工程事故发生的原因往往 是多方面的，具有复杂性。4、基坑内边坡失稳应急措施1）在失稳边坡外侧卸载或在内侧回填,稳定边坡。2）在坡脚设置排水明沟和集水坑，设置大功率水泵抽水。对
14、相邻开挖的土层的坡面上采用钢丝 网水泥砂浆抹面的方法进行护坡。1） 在失稳的深坑周围打设井点进行降水。4）在深坑周围和坑内进行注浆加固。5）加设支撑。（1）基坑开挖引起坑底起失稳 基底隆起失稳主要是基坑内支护体系未进稳水层，同时由于坑内外水头高差引起坑底土体的隆 起。避免基底隆起失稳的措施有:1）基坑开挖前应进行预降水，时间不少于三周。坑底加固区以上土体须满足挖士要求，坑底加 固区以外范围要求降水后水位离坑底0.51. 0米（含不作封底加固处理的落深区）。基坑开挖 至基底后继续进行降水，确保地下水位位于落深区基底以下不小于1.0米。1） 基坑周围地区做好排水工作，围护结构周边一定距高设置排水明
15、沟，防止雨水流入基底， 保证基底土体干燥。3）加强基坑监测，及时发现隐患。4）底板分区分块浇注混凝土，尽量减少坑底暴露的时间。2） 对落深超过 2m 深度的局部深坑进行加固处理，深坑边采用高压旋喷桩作为坝体，同时采用 高压旋喷桩对坑底进行封底。高压旋喷桩直径800mm,相邻桩间搭接长度为200mm。采用P42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥用量550kg/m3,水泥:粉煤灰=1:0.3,水泥浆液水灰比为0.86）一旦发生坑底隆起失稳必须及时启动应急预案，应急领导小组组长统一指挥，组织人力、物 力采取有效措施进行处理。3、基坑变形过大的应急处理措施变形情况号1X0 施 措 采 土 挖 止 停 变20测30 形 变40 施 措 应 相 取 采 检5rm 理 处 善 妥夕 0物载 载荷 堆动累计变形值较大1X土 挖 止 停 变20 施 措 应 相 取 采 检30,40 力 抗 区 土 动 被 高 提 高 土层 垫 高 提笳o 配支 层底 垫坑 ，加 厚增 mm00也 3 到, 加支 曾立口 伽钢 2型 的或 E冈 原槽 -3 n 崔力 鼠孔1、危险源分析 地下室阶段危险源分析序号工程危险对象可能产生的后果可能发生的阶段1地下障碍物地下文物被破坏，产生机械事故，导致安全事故土
