所属栏目：行政管理论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:211
摘 要：在重大施工坍塌事故中基坑坍塌事故约占一半左右，由此造成的人员伤亡和经济损失是十分惨痛的。本工程基坑支护由于缺乏地勘、设计的支持，未按规范施工组织设计施工和监控，施工管理及技术人员缺乏专业知识和现场管理经验，对意外情况处置不当，导致坍塌，虽未造成人员伤亡，但教训是深刻的。通过分析原因，提出预防措施，为今后防范类似基坑坍塌事故的发生提供了可借鉴的实际案例。
关键词：基坑坍塌;事故分析;防范措施
1 工程概况
基某商住楼工程，地下一层、地上十三层，框架结构，地下室基坑面积3560 m2。位于两主干道交叉口，沿道路长度180 m，宽度20 m，基坑周长400 m，呈不规则多边形。基坑开挖深度西北段为-4.3 m，东南段为-5.8 m，局部-6.3 m，基础采用静压预制管桩。环境条 本工程位于两主干道交会处，场地北面8.8 m为8#楼，场地以东为10#、11#楼，西面离道路边缘6 m，南面离道路8 m。原地貌单元属滨海相冲淤积平原。场地地形较为平坦，交通便利。场地内未见有滑坡、泥石流、空洞等不良地质现象及构造活动痕迹。
1.1 工程地质概况
本工程场地原地貌单元属滨海相冲淤积平原。场地内岩土层自上而下共分七：①杂填土，灰黄色、杂色，湿~饱和，松散状，以粘性土为主，局部为填砂、建筑垃圾，为近期人工对填，层厚1.2 ~ 3.4 m;②淤泥，灰黑色，饱和，流塑状，具臭味，含少量腐植质，层厚7.5 ~ 9.5 m;③粉质粘土，浅灰色、浅黄色，饱和，软塑~可塑状，无摇震反应，粘性一般，干强度，韧性一般，无光泽，局部含少量粉细砂。该层在场地中局部缺失，层厚2.7 ~ 5.5 m;④中砂，浅黄色、黄色，饱和，中密状，长石~石英质，次圆状，级配较好，局部中部及低部夹有厚0.4 ~ 0.6 m的粉土透镜体，层厚0.9 ~ 4.3 m;⑤卵石，千5灰、黄色，饱和，稍密~中密状，卵石含量约50~60%，卵石粒径3~10 cm，最大>15 cm，次圆状，多为火山岩，中风化状，级配较好，充填物多为粘性土及中砂，全场分布，层厚0.5 ~ 3.6 m;⑥残积砂质粘性土，褐黄色，饱和，可塑~硬塑状，为花岗岩风化产物，含有约20%的风化残余砂，全场分布，层厚20.4 ~ 29.2 m。
1.2 支护设计概况
本工程基坑AB、GH、AH边采用放坡，其余各边均采用沉管灌注围护桩，桩顶设一道压顶圈梁，圈梁配筋12Φ25，Φ6@200双支箍，围护桩配筋6Φ16，Φ6@200(如图1)，桩长15 m，间距800 mm。EF段支护桩外侧是塔吊基础，基础为6000×6000×1200的钢筋砼结构下设4根Φ400沉管灌注桩，桩长同围护桩。
2 围护桩坍塌及抢救加固过程
本工程在完成围护桩及压顶施工完一个月，开始地下室土方开挖，由东南段(DE边)至西北段(AH边)方向开挖，分两层施工，一层开挖结束，基坑支护结构无明显变化。在二层开挖过程中，发现EF段区域的围护桩大部分在-4.20 m处有缩径现象，个别并排的三根桩有效截面不到设计的一半。待二层开挖结束，支护结构的圈梁的两个直角弯折处(E角、D角)出现裂缝。施工单位立即采取加固措施。采用两个Φ400的钢管分别在上述两处设置斜撑。
随着时间推移，D角处裂缝无变化，而E角处裂缝还是继续扩展，随之F角也出现裂，EF段围护的腹部外凸围护桩断裂，围护桩主筋拉断，压顶梁在F处呈现扭屈破坏;F角处裂缝继续扩大，压顶梁内部箍筋出现拉断现角。基坑上方土体下陷，塔吊基座底捣空，并向围桩一侧倾斜，并顶住压顶梁。施工单位又另外采取措施，将塔吊基座破除，并对EF段边坡进行1：1.2放坡。但还是止不住围桩向基#p#副标题#e#坑内倾斜，随之紧临该段支护结构的一排工程桩也开始偏移折断。施工单位只得撤去E角处的钢管斜撑将EF段围护桩压顶梁破除，并设置两排钢板桩(如图2)，基坑边坡才稳定下来。此事故虽然没有造成人员伤亡，但遭受惨重的经济损失。
3 事故分析
近年来，重大施工坍塌事故中，基坑坍塌事故约占坍塌事故总数的一半左右。塌方事故造成惨重的人员伤亡和经济损失。
基坑的坍塌多呈现为：基坑土体承载力不足;基坑底土因卸载而隆起,造成基坑土体滑动;地表及地下水渗流作用，造成的涌砂、涌泥、涌水等而导致基坑失稳，基坑坍塌;支护结构的强度、刚度或稳定性不足，引起支护结构破坏，导致边坡失稳，基坑坍塌。本工程虽然基坑不深，但该事故较为典型，集具多方面的因素。由地质勘察报告中可知基坑底位于第②层流塑状淤泥层，由于基坑上方第①层杂填土的压载，使淤泥流动，推挤围护桩，而围护桩强度，刚度不足，引起支护结构破坏，使边坡失稳，基坑坍塌。
导致基坑坍塌的原因是多方面的，具体归纳如下：
(1)未对基坑支护部位及一定范围内进行地质勘察，地质勘察报告往往忽视基坑边坡支护设计所需的土体物理力学性能指标，不注重对周边土体的勘察、分析，这使得支护结构设计与实际支护需求有出入。
(2)没有按规定进行基坑支护结构设计，施工单位是参考临近工程基坑支护设计，自行稍做加强，便按此施工。基坑支护设计是基坑开挖安全的基本保证，应由设计资质单位进行支护专项设计。
(3)设计不合理。圈梁宜降低1 m，以减小支护桩所承受的弯矩;圈梁宜增加配箍率，以增加圈梁的所承受的内力。
(4)基坑放坡不当，基坑开挖前应根据地质和地基周边环境情况，确定基坑边坡高宽比，计算边坡的稳定性。
(5)未按施工组织设计施工。支护桩施工未按规范和施工组织设计施工，导致护坡桩缩径、断桩等严重质量缺陷。
(6)对工程意外情况处理不当。土方开挖过程中发现桩身质量严重缺陷，未及时报告，而是以侥幸心理继续施工。
(7)开挖时忽视周边环境、建筑物等对基坑的影响。未考虑到塔吊基础设置不合理，施工质量差，当塔吊基土下陷、基座破坏时，对边坡支护结构的影响。
(8)未按规范要求对基坑开挖实施监控，基坑边坡土体的水平和垂直位移影响、支护结构应力和变形等，无法在早期发现。
(9)管理及技术人员缺乏专业常识，现场管理、监督力度不够，导致支护桩施工期间偷工减料严重，将支护桩6Φ16的主筋。换成3Φ16+3Φ12，导致支护桩抗弯能力降低。
4 经验教训及预防措施
边坡支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、边坡开挖深度、降排水条件、周边环境对边坡位移的要求、边坡坡顶荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，因地制宜，因时制宜，合理设计，精心施工，严格监控。
地勘资料是边坡支护工程设计与施工的主要依据，勘察范围应根据边坡开挖深度及场地的岩土工程条件确定，并宜在开挖边界外按开挖深度1-2倍范围内布置勘探点。查明基坑周边的地层结构及土的物理力学性质，查明地下水类型、埋藏条件及渗透性，分析地下水对基坑开挖、基底隆起和支护结构的影响，判断人工降低地下水位的可能性并评价对已有建筑物和地面沉降的影响，提供降低地下水位设计、施工所需的有关资料。对基坑周边建筑物、管线、道路的现状进行调查，判断基坑开挖对其影响程度。
边坡支护方案的选择取决于工程地质与水文地质条件，边坡开挖深度、降排水条件、周边环境(相邻建筑物、构筑物的重要性、道路、地下管线的影响程度)，边坡位移的要求、施工季节、施工技术及设备能力、工期、结构使用期限等因素。支护结构可选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、土钉墙、逆作拱墙、原状土放坡或其组合型式。应对支护结构进行强度#p#副标题#e#、边坡整体稳定和局部稳定、结构和地面变形对相邻建筑物的影响等诸方面的验算。除方案选择及计算方法正确外，计算公式中土的物理力学指标取值应慎重。
土压力及水压力的计算是支护结构设计计算的前提，必须注意到实际的土压力在基坑开挖到地下结构完工期间，并不是一常数，土压力随周边环境条件改变而改变。如施工降水、雨季、地下管道、施工管道漏水等都会引起土压力、水压力的变化，坡顶施工堆载，临时建筑也会引起土中内力的增加，设计时必须将诸类因素考虑进去，应按有关规范参照执行。
严格贯彻、执行国家法律、法规及相关技术规范、规程的规定。做好施工组织设计、基坑施工方案，并经有关部门审查后，严格按此施工。
施工过程中应注意地下和地面水控制。地下水控制方法可采取集水明排法、降水法、截水和回灌法等型式单独或组合使用。当因降水而危及基坑及周边环境安全时，宜采用截水或回灌法。对易产生管涌及流砂现象的基坑应采用降水法降低地下水位。坑内和坡顶应做好排水沟、集水井。将渗透水、地面水、雨水等有序的排出场外，防止浸泡基坑和边坡，保证支护结构泄水孔的长期畅通。另外应加强施工监测力度。
加强施工的监督管理。在基坑施工过程中，必须有技术人员现场指挥和监理方的监管。施工和监理方要把监督的重点放在事故多发的环节，尤其是基坑支护结构施工、基坑放坡、排水降水、开挖土体的堆放等方面。应按规范要求对基坑进行监测，如果发现监测结果超过容许值或意外情况，应及时同有关部门一起研究调整施工方案，及时处理。
参考文献
[1] 国家建设部. 建筑基坑支护技术规范 (JGJ120-99)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1999.
[2] 国家建设部. 建筑施工手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2003.
[3] 张仕廉. 建筑安全管理[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2005.