建筑工程基坑事故案例思考分析

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摘要:伴随海绵城市、地下综合管廊、超高建筑等的飞速发展，地下工程的开发与利用逐渐成为岩土工程学科的一项热门，而这些工程的实现需解决的首要问题便是深大基坑工程的支护及加固。通过对某基坑支护工程事故加固处理方法及效果分析，探讨基坑工程的常用加固措施及利弊，以期为类似工程提供参考。

关键词:基坑支护加固，桩锚支护，桩撑支护

住房与城乡建设部于2018年所发文件建办质［2018］31号明确指出基坑工程为“危险性较大的分部分项工程”，并对规模超出一定界限的定义为“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程”，可见基坑工程安全的重要性及问题的突出性。深基坑开挖过程中基坑支护结构既要保证基坑的结构安全，同时也要满足基坑及周边环境的变形限值要求，否则都会给基础施工带来不利的影响。

1工程概况

某建设工程项目场地位于太原市南中环南侧，地貌属汾河西岸Ⅰ级阶地，基坑侧壁土层主要为第四系全新统河流相冲、冲洪积(Q1al+pl4)粉土、粉砂、粉质黏土;第四系上更新统河流相冲、洪积层(Qal+pl3)粉土、砂类土。场地地下水位较高，初见水位埋深介于4．00m～4．80m之间，实测稳定水位埋深为3．00m～3．80m之间，标高为778．20m～779．00m。该基坑东侧为某小区高层住宅，距坑顶约24．65m，基坑西侧、南侧均为市政道路，距坑顶约6．05m～9．13m，基坑北侧为城市快速路及绿化带，距坑顶约5．25m，且坑顶平行于基坑方向埋设有两道热力管线，深度约1．5m。基坑开挖深度为7．50m～9．70m，基坑开挖面积约12168．13m2，周长452．18m。基坑支护采用灌注桩+(搅拌桩)止水帷幕+锚索的支护方案(支护平面图及典型剖面图见图1，图2)，支护安全等级一级，重要性系数1．1。现场实际施工时，基坑坑顶未清表至设计桩顶标高位置，实际高出设计桩顶标高约1．2m，且由于地下车库结构图纸发生调整，实际基底较原设计基底位置深约0．9m，整体基坑开挖深度较原设计方案深1．9m。当基坑开挖至第二道锚索以下距基底约1．0m时，基坑北侧顶部位移监测点水平位移累计量在一周内达到272．6mm，变形速率达到34．85mm/d，大于设计要求的40mm及4mm/d，基坑报警。之后采取加密基坑监测频率，停止土方开挖作业，坡脚反压砂袋等应急措施。

2基坑变形过大原因分析

2．1基坑变形超限直接原因

1)基坑北侧坑顶未按原设计进行清表放坡，存在高约1．2m，宽约1．7m的土方超载;2)基坑北侧紧邻城市绿化带，绿化浇水导致坑顶土体含水率较高，接近饱和，基坑侧壁主动土压力急剧增大，土体力学强度降低，预应力锚索等锚拉结构与土体的侧摩阻力降低，支护控制位移能力降低;3)基坑北侧存在平行于坑边的热力管道及检查井，管道与检查井周边回填土施工质量差，土体未压实，受水浸湿后附加沉降明显;4)基坑实际挖深较原设计增加约2m，支护桩嵌固段长度与坑深之比由原1∶1．12变为1∶1．33，支护嵌固深度减少，坑顶变形增大。

2．2基坑变形超限间接原因

1)现场施工工况与设计文件不符，监理单位未及时与建设单位及设计单位反馈沟通;2)施工单位对支护作业及土方开挖的安全技术交底针对性不强;3)监理单位对基坑施工过程的监督不力。

3加固处理措施

通过对该项目基坑土质条件分析、现场施工现状及加固可行性分析，共提出两种加固方案。方案一:预留地库部分结构，增加坑内斜撑，控制基坑变形，剖面图见图3。该方案通过增加桩锚支护结构的支点，可有效减少支护结构顶部位移，增加支护结构抗倾覆稳定性，但其缺点是由于斜撑存在，导致基坑土方开挖及地下车库最外侧一跨主体结构施工进度受阻，且需在基础底板增设牛腿并在地库外墙面预留穿墙洞口，待地下车库楼板浇筑后达到换撑条件后方可拆除斜撑，延缓了施工工期，增加了施工成本。方案二:在原有第二道锚索下增加一道预应力锚索，并在基坑内对被动土压力区域采取高压旋喷桩加固，增加桩锚支护嵌固段稳定性。同时，在坑顶设置降水井，降低支护桩后土体的含水量从而减少支护结构所承受的主动土压力。采取如下措施后，对基坑底部进行回填压脚处理，待主体结构施工后采取分段开挖，控制分段长度不大于，具体做法详见图4。该方案相对于方案一的优势在于，避免新增支护结构与主体结构发生交叉，且通过对支护结构主动土压力区与被动土压力区分别采取降水及加固措施，增加了基坑的整体稳定性、抗倾覆稳定性及支护桩的嵌固稳定性，起到了控制变形及保证安全的双重作用。经方案可行性分析及成本分析，最终项目现场采用方案二对该变形过大剖面进行加固，加固后基坑变形得到明显控制，其坑顶最大位移点WY35的变化趋于稳定(见图5)，基坑工程现场施工作业得以顺利推进。

4思考及建议

基坑工程作为建设工程中的一类危险性较大的分部分项工程，其施工安全须特别重视。本文通过某建筑工程基坑事故案例的原因及加固处理措施分析，旨在对同类项目提供经验教训及借鉴意义。基坑工程施工过程中应特别注重信息化施工及动态化管理，由于基坑工程的核心是岩土和结构的相互作用，而基坑土体及地下水位的变化是难以完全掌控的，因此基坑施工过程中应根据现场条件及开挖情况及时作出相应调整。本案例中，由于坑深及支护土体条件发生变化，现场仍按原设计工况进行支护结构施工，势必会出现事故隐患，好在通过基坑监测，及时采取应急管理措施，未发生严重后果。鉴于此，参建各方应吸取教训，加强沟通，对施工过程中的危险源及不确定状态进行定期检查排除，从而保证施工过程的安全顺利进行。

参考文献:

［1］JGJ120—2012，建筑基坑支护技术规程［S］．

［2］熊静，万欢，万成．建筑工程深基坑支护施工技术案例的思考［J］．江西建材，2017(17):62-63．

［3］闫玲，高凤栋，霍镜，等．天津某基坑工程事故原因分析及处理措施［J］．施工技术，2014(43):108-111．

［4］郝俊杰．土建基础施工深基坑支护技术研究［J］．山西建筑，2019，45(6):48-49．

作者：武静 单位：太原市城市建设管理中心