某工程基坑事故分析

1、某工程基坑事故分析一、前言基坑圍護(hù)施工在上海地區(qū)已經(jīng)開展多年，出于各種各樣的因素每年都會(huì)發(fā)生一些事故，小者產(chǎn)生一些經(jīng)濟(jì)損失，大者會(huì)產(chǎn)生極惡劣的社會(huì)影響甚至人身?yè)p害事故。本工程雖然屬于小規(guī)模的基坑，但因?yàn)殚_挖深度深、土層地質(zhì)狀況復(fù)雜，而施工單位又極不重視報(bào)著一種僥幸心理，未舉行仔細(xì)地設(shè)計(jì)匆匆施工，終于產(chǎn)生事故造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。二、工程概況本次基坑圍護(hù)施工的內(nèi)容是工廠內(nèi)一小型的機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)，基坑面積僅6.0×6.0m2，但基坑的開挖深度達(dá)到8.4m深，且囫圇設(shè)備基礎(chǔ)基坑在廠房?jī)?nèi)施工。廠房建造為已建單層鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，層高為10m，基礎(chǔ)為自然地基自立基礎(chǔ)?；舆吘壘嚯x最近的兩個(gè)排架柱

2、邊為6.m左右，排架基礎(chǔ)為5.2m×5.2m的矩形自立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深為室內(nèi)地坪以下1.5m,基坑邊緣距離廠房排架柱基礎(chǔ)邊的距離僅3m左右。因此該基坑雖小，但在開挖過(guò)程中的位移影響將涉及到囫圇廠房的使用和平安。該工程地處上海東北區(qū)域黃浦江沿岸，距離江邊100米以內(nèi)。場(chǎng)地土層物理力學(xué)性質(zhì)見下表:土層物理力學(xué)性質(zhì)表土層編號(hào)土層名稱層厚(m)層底深度(m)容重r0kN/m3內(nèi)聚力C（kPa）內(nèi)摩擦角1填土1.01.018 2灰色沖填土1.62.616.21010.31褐黃色粉質(zhì)粘土1.23.819.014262灰色砂質(zhì)粉土8.712.518.6833淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土2.014.517.7111

3、7灰色淤泥質(zhì)粘土6.52117.41011地質(zhì)報(bào)告中液化判別表明，該場(chǎng)地淺層2層灰色砂質(zhì)粉土嚴(yán)峻液化，尤其是深度10m處液化指數(shù)IL=27.48,靜力觸探Ps值消失峰值。因?yàn)榈刭|(zhì)報(bào)告是91年舉行勘探數(shù)據(jù)，未做注水實(shí)驗(yàn)，按照黃浦江沿岸的工程閱歷，估量1層褐黃色粉質(zhì)粘土和層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的水平滲透系數(shù)為10-510-6之間，而2層灰色砂質(zhì)粉土的水平滲透系數(shù)可能會(huì)達(dá)到為10-4數(shù)量級(jí)。三、圍護(hù)方式及事故產(chǎn)生緣由因?yàn)楸竟こ袒用娣e小，業(yè)主未請(qǐng)專業(yè)設(shè)計(jì)單位對(duì)基坑的開挖做專項(xiàng)設(shè)計(jì)，施工單位也未仔細(xì)地舉行施工組織設(shè)計(jì)。1圍護(hù)形式簡(jiǎn)介基坑的開挖深度為8.4m，圍護(hù)施工的基本形式為鋼板樁擋土、壓密注漿隔水，支撐

4、采用兩道鋼圍檁+十字型鋼支撐。鑒于在廠房?jī)?nèi)施工，廠房層高僅為10m，鋼板樁的長(zhǎng)度和機(jī)具設(shè)備均受到層高的限制。因此施工中先放坡挖土2.5m后落坑打鋼板樁，鋼板樁為拉森,長(zhǎng)度為9m。插入深度為坑底以下僅3.1m。隔水壓密注漿僅一道，在施工過(guò)程中發(fā)覺(jué)因?yàn)榈?層灰色砂質(zhì)粉土砂性相當(dāng)重，滲透系數(shù)大，注漿深度達(dá)到10m左右時(shí)無(wú)法控制，因此實(shí)際注漿深度僅為坑底以下2.0m。此外因?yàn)榛用娣e較小，坑底舉行了壓密注漿滿堂加固，但是同樣因?yàn)橥翆拥木売?，加固深度也僅為坑底以下2m。2基坑事故狀況圍護(hù)施工結(jié)束后不到一周，施工單位就開頭挖土施工。因?yàn)榛用娣e小，土方少，挖土施工舉行得十分快速。盡管在向下開挖的過(guò)程中早已

5、發(fā)覺(jué)從鋼板樁的縫隙內(nèi)不斷地有地下水滲出，但施工單位仍舊抱著僥幸心理直挖究竟；在基坑挖至基本究竟后，坑底消失大量管涌、流砂現(xiàn)象，墊層一經(jīng)鋪設(shè)即刻被沖掉，根本無(wú)法舉行墊層和底板施工。更為嚴(yán)峻的是基坑邊的兩根廠房排架柱消失了嚴(yán)峻的沉降，兩天不到沉降值就達(dá)到了5cm，并且有持續(xù)增強(qiáng)的趨勢(shì)。此時(shí)設(shè)備基礎(chǔ)的施工實(shí)際已無(wú)法施工，而對(duì)主體結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)的影響日趨嚴(yán)峻，為避開事故的擴(kuò)大化，只得立刻將囫圇基坑快速回填。至此囫圇基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)終于報(bào)廢。3事故緣由分析（1）作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體的鋼板樁的插入深度僅3m，遠(yuǎn)小于1:1的開挖深度。因?yàn)槭┕じ叨鹊南拗?，而基坑的開挖深度有8.4m之深，鋼板樁的長(zhǎng)度不足，懸臂樁的插入

6、深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此利用鋼板樁擋土的抉擇本身就是個(gè)失誤。本工程圍護(hù)樁沒(méi)有舉行測(cè)斜監(jiān)測(cè)，因?yàn)樯喜績(jī)傻乐蔚淖饔们乙驗(yàn)榛用娣e小，支撐的橫向剛度作用大，事故后又準(zhǔn)時(shí)回填，開挖過(guò)程中基坑不至于坍塌，但坑邊土向內(nèi)側(cè)位移必然是坑邊基礎(chǔ)沉降的影響因素之一。（2）拉森鋼板樁圍護(hù)的止水防線有兩道，一道是鋼板樁搭接止口，另一道為樁后的壓密注漿，土性較差的地區(qū)實(shí)行兩道注漿。在本工程中壓密注漿和止水鋼板樁的深度均惟獨(dú)10m左右的深度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到隔斷透水層的目的，且壓密注漿在砂性很重的2層灰色砂質(zhì)粉土層中牽強(qiáng)舉行施工，漿液早已四處流竄不知所蹤。而鋼板樁打設(shè)過(guò)程中，未實(shí)施屏風(fēng)式施工，止口搭接效果難以保證。如此一來(lái)，基坑的

7、隔水效果可想而知，引起坑邊廠房排架柱基礎(chǔ)嚴(yán)峻沉降最主要的緣由就是基坑涌水。（3）封底壓密注漿倘若深度足夠、施工質(zhì)量好是可以起到相當(dāng)大的作用。但在本工程中封底壓密注漿厚度僅2m，不足以抵擋坑底上涌水的壓力，造成水壓力穿透坑底使墊層和底板施工無(wú)法舉行。4事后處理基坑回填后，業(yè)主請(qǐng)了專業(yè)人員舉行了詢問(wèn)，分析了事故緣由，幫助施工單位重新制定了新的圍護(hù)施工方案。在原有鋼板樁外圍重新施工600750鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)為16m。止水采用高壓旋噴樁，深度為14m。鋼支撐和圍檁重新設(shè)置兩道。施工開挖后效果較好，坑邊廠房基坑沉降未再有大的進(jìn)展。四、結(jié)論本次基坑事故的發(fā)生主要是因?yàn)闃I(yè)主和施工單位未引起足夠的重視，對(duì)這種深小基坑純粹抱著一種僥幸心理。但事實(shí)無(wú)情，對(duì)于這樣的圍護(hù)結(jié)構(gòu)未消失重大的人身?yè)p害事故已屬僥幸。事前未對(duì)土層狀況做分析，壓密注漿止水本身就不適用于砂性土中施工，因此止水帷幕未起作用是基坑管涌、流砂，造成坑邊廠房基礎(chǔ)沉降的主要緣由。該工程雖小，但圍護(hù)的處理費(fèi)用達(dá)到了抱負(fù)狀況的兩倍以上，更為嚴(yán)峻的是對(duì)已建廠房使用的影響，排架基礎(chǔ)對(duì)不勻稱沉降的影響較為敏感，尤其是廠房?jī)?nèi)有吊車梁，吊車梁兩端的高差將影響到吊車梁的行走，因此事故對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的影響是相當(dāng)