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常见基坑工程案例、事故原因分析

2019
03/01
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alading

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建筑界
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【摘要】依据建设部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》[2009 ]87号文规定:深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)的基坑(槽)的土方开挖

依据建设部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》[2009 ]87号文规定:深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程,或开挖深度虽未超过5米,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、降水工程专项施工方案,应组织专家进行论证。

一、事故案例

近年来,基坑工程安全事故发生频繁,发生安全事故的类型可分为:

1、周边环境破坏:围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:①墙体折断;②整体失稳;③基坑坡脚隆起破坏;④锚撑失稳。

3、渗透破坏;土体渗透破坏(流土、管涌、突涌)。

案例一(经济适用住房基坑土方坍塌)

2006年1月4日,黑龙江省哈东筑市某勘察设计院经济适用住房工程发生一起基坑土方坍塌事故,造成3人死亡、3人轻伤。

施工单位未按施工程序埋设帷幕桩,帷幕桩抗弯强度及刚度均未达到《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的要求;在进行帷幕桩作业时,未采取安全防范措施;毗邻建筑物(锅炉房)一侧杂填上密度低于其他部位,在开挖土方和埋设帷幕桩时,对杂填士层产生了扰动,进一步降低了基坑土壁的强度,导致坍塌事故发生;施工单位在抢险救援过程中措施不力,致使事故灾害进一步扩 大。

案例二(广州某广场基坑坍塌)

2005年7月21日中午12点左右, 广州市海珠区某广场B区施工工地发生基坑坍塌,基坑南边支护结构坍塌,东南角斜撑脱落。基坑支护坍塌范围约104.55延米,面积约2007平方米,南侧海员宾馆的基础桩折断滑落,结构部分倒塌。同时造成3人死亡、8人受伤。

主要原因分析:

超挖:原设计地下4层基坑深度17米,后开挖成地下5层基坑(深度达20.3米),挖孔桩成吊脚桩。

超时:基坑支护结构服务年限一年,实际从开挖及出事已有近三年。

超载:坡顶土方车、吊车超载。

地质原因:岩面埋深较浅,但岩层倾斜。

设计单位仍采用理正软件对原基坑设计方案进行复核、设计,而忽视现场开挖过程中岩面从南向北倾斜的实际情况。另外,施工过程中发现岩面倾斜,南部位移较大后,曾对部分区域进行预应力锚索加固,加固范围只是南部西侧的20-30米,加固范围太少。

案例三(佛山市某广场工地坍塌)

2015年7月26日,由于万科广场工地南侧基坑支护坍塌导致禅城区季华五路万科广场工地一侧辅道出现塌陷(塌路长度约65米、宽约15米)。事故没有造成人员伤亡。但是造成直接经济损失205万。

处理结果:对责任单位及个人进行行政处罚,佛山万科罚款人民币23万元,万科广场项目负责人给予上一年年收人30%罚款;深州市某监理有限公同佛山分公司罚款21万元,其负责人给予上一年年收人30%罚款;广州中煤江南基础某公司分公司罚款人民币22万元,其负责人给予上一年年收人30%罚款;佛山市安固某房屋检测鉴定有限公司给于人民币20万元罚款的行政处罚,其法定代表人给予上一年年收人30%罚款。

案例四(上海地铁某号线施工中基坑安全事故)

2003年7月1日凌晨,某号线越江隧道区间用于连接上、下行线的安全联络通道一一 旁通道工程施工作业面内,因大量的水和流沙涌入,引起隧道部分结构损坏及周边地区地面沉降,造成3栋建筑物严重倾斜,黄浦江防汛墙局部塌陷并引发管涌。直接经济损失约为1.5 亿元。

案例五(杭州地铁某号线施工中华坑安全事故)

2008年11月15日下午3时15分,正在施工的杭州地铁湘湖站北某基坑现场发生大面积坍塌事故,事故造成萧山风情大道约75m路面最陷,道路下的排污、供水、供电设施受到破坏,造成21人死亡,24人受伤(截止2009年9月已先后出院),直接经济损失4961万元。

经调查,事故直接原因是施工单位违规施工、冒险作业、基坑严重超挖;支撑体系存在严重缺陷日钢管支撑架设不及时;垫层未及时浇筑。监测单位施工监测失效,施工单位没有采取有效补救措施。

二、事故原因分析

基坑工程出现事故是近几年工程建设中发生安全事故频率较高的环节, 其带来的损失和危害性牧大,所以基坑工程安全生产是重点防范对象。主要从以下方面分析易发生基坑安全事故的常见原因。

1、坑壁的形式选用不合理

基坑工程施工时,坑壁的形式主要有两种。一是采用自然放坡;二是采用支护结构。采用自然放坡可节约投资、施工简单,但自然放坡只能在工程条件许可时才能采用,如果施场地有限不能满足规范所要求的坡率或者地下水丰富、土质稳定性差,一般不建议采用自然放坡法,如采用自然放坡易出现隐患,造成坑壁坍塌。

当不具备自然放坡法的条件时,应对基坑采用支护措施。常用的支护结构有:土钉墙支护、喷锚支护、混凝上灌注支护;如地下水丰富、地质条件复杂、距周边建筑物较近,为考虑周边建筑物安全可靠,也可采用地下连续式混凝土挡士墙、咬合桩支护等形式。

施工前,应根据工程所处周边环境、地质水文条件以及工程施工工艺要求对支护形式进行合理选择、设计,若为节省资金仅凭经验确定文护形式,很可能达不到支护的目的,同样容易出现坑壁坍塌的情况,造成安全事故。

2、坑壁土方施工不规范

施工单位在基坑施工中,不重视施工管理控制,随意更改施工设计,违反技术规范要求,也会产生基坑施工隐患,造成坑壁坍塌。

一是当工程条件许可时, 一般采用自然放坡法。施工单位常常因为土方开挖时坡率控制不好或地勘资料不准确,造成开挖深度大于预计深度,出现基坑坑壁坡率小于设计值的情况,使基坑坑壁处于不稳定的状态,最容易出现坑壁切塌。

二是支护结构施工时未按要求进行土方开挖。现场施工时,常因土方开挖作业与护壁施工未紧密配合,土方挖运速度过快,使坑壁直立土方大面积长时间裸露,造成坑壁坍塌安全隐患。

3、支护结构施工质量不符合设计要求

因基坑支护结构是建筑施工过程中的一项临时设施,所以许多施工单位对其施工质量重视不够,施工行为没有得到有效约束,不按设计方案施工的现象时有发生,造成支护结构的施工质量达不到设计要求,存在坑壁坍塌隐患。

4、无基坑支护结构设计

基坑开挖已经具备深基坑开挖条件,个别建设单位或施工单位为了节约成本,凭经验,侥幸施工,以最大节约成本为主导,未委托有设计资质的单位进行支护专项设计。未按规范要求放坡,很可能导致基坑坍塌。

5、支护结构设计存在缺陷

由于基坑现场的地质条件错综复杂,设计人员应根据现场实际情況进行支护结构设计。支护结构设计存在的缺陷,势必形成安全隐患,有的坍塌事故就是支护结构设计不合理所致。

6、排、降、截、止水方法不当

对控水方案的实施必领进行监测。并对可能出现的险情,制定应急措施。否则,造成基坑开挖时地面局部塌陷,支护结构和周围建筑物遭到不同程度的破坏。

7、无施工组织设计或专项方案

施组织设计或专项方案是施工的依据,施工方应根据工程地质及水文条件、现场环境等编制施工组织设计或专项方案,经相关单位审查或组织专家论证后方可实施。无施工组织设计或专项方案,必然造成现场违章指挥,违章作业,无有效的安全及技术措施。

8、忽视周边环境、建筑物等对基坑的影响

基坑开挖前应了解基坑周边环境、建筑物、 地表水排泄、地下管线分布、道路、车辆、行人等情况,并且采取相应措施。

9、忽视导致土体应力增加的因素

为了施工方便,很多施工单位在基坑周边堆放大量土方、机具以及动荷载。导致土体应力增加。特别在雨水、施工用水渗透等因素的影响下,使土体自重和土体剪应力增加,导致基坑坍塌。

10、无视与基槽相邻的建筑物

《建筑地基基础设计规范》规定,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑物基础,或两基础之间的净距应该大于两基础高差的1-2倍,否则要采取分段施工、做护坡桩、地下连续墙或加固原有基础等措他,确保原有基础安全。否则,原有地基受到严重扰动,会造成不可想象的后果。

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