基坑坍塌案例分析及預(yù)防措施

1、Word文檔 基坑坍塌案例分析及預(yù)防措施 一、整體失穩(wěn) 整體失穩(wěn)是指在土體中形成了滑動(dòng)面，圍護(hù)結(jié)構(gòu)連同基坑外側(cè)及坑底的土體一起丟失穩(wěn)定性，一般的失穩(wěn)形態(tài)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的上部向坑外傾倒，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的底部向坑內(nèi)移動(dòng)，坑底土體隆起，坑外地面下陷。 例：龍?zhí)犊罩谢▓@基坑事故 2021年9月3日12時(shí)，武昌區(qū)彭劉楊路金榜名苑已開挖至設(shè)計(jì)深度5.2m的深基坑?xùn)|側(cè)（cd）段約40余米長(zhǎng)的邊坡發(fā)生滑塌險(xiǎn)情。 凌晨，約30m寬位置坡頂消失開裂并消失沉降，坡腳水泥土攪拌樁消失斷裂。早晨7時(shí)，下起大雨，半小時(shí)后該段消失塌滑。緣由主要是基坑北側(cè)東端滑塌地段消失超挖，開挖后放置了較長(zhǎng)時(shí)間；坑內(nèi)大量積水未準(zhǔn)時(shí)抽排；坡腳土層受水

2、浸泡，降低了土層強(qiáng)度，勢(shì)必導(dǎo)致邊坡蠕動(dòng)變形；緊鄰坑邊下水管長(zhǎng)期漏水，邊坡蠕動(dòng)變形積累到肯定程度后，坡頂?shù)缆废碌南滤老ч_裂，大量水浸入邊坡土體內(nèi)，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn) 。 二、坑底隆起 1.坑底隆起是一種向上的位移，產(chǎn)生的緣由一是深層土的卸荷回彈，二是由開挖形成的壓力差導(dǎo)致的土體塑流。 2.由于土體是連續(xù)體，坑底的隆起和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移必定導(dǎo)致坑外土體產(chǎn)生沉降和水平位移，帶動(dòng)相鄰建筑物或市政設(shè)施發(fā)生傾斜或撓曲，這些附加的變形使結(jié)構(gòu)構(gòu)件或管道可能產(chǎn)生開裂，影響使用，危及平安。 3.一般解決的方法是被動(dòng)區(qū)加固，提高土的抗力，削減變形，同時(shí)解決整體穩(wěn)定和坑底隆起問題。 例：三金.鑫城國(guó)際C地塊事故 三、

3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆失穩(wěn) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆失穩(wěn)主要發(fā)生在重力式結(jié)構(gòu)或懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，重力式結(jié)構(gòu)在坑外主動(dòng)土壓力的作用下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)繞其下部的某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的頂部向坑內(nèi)傾倒。反抗傾覆失穩(wěn)的力矩主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身的重力形成，坑底的被動(dòng)抗力也是構(gòu)成反抗力矩的因素。 例：武漢火炬大廈事故 武漢火炬大廈開挖深度10m，上部為老鉆土，下部為基巖，采納900mm人工挖孔嵌巖排樁支護(hù)，開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，由于老粘土局部浸水，強(qiáng)度降低，土壓力劇增，由于樁嵌人巖層，變形不易諧調(diào)，造成十余根支護(hù)樁折斷，危及鄰近六層綜合樓，使該樓樓梯間懸空，狀況危險(xiǎn)。經(jīng)緊急回填，增設(shè)錨桿后。得以穩(wěn)定。 四、圍護(hù)結(jié)構(gòu)滑移失穩(wěn) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部地基承載

4、力失穩(wěn)是指重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的底面壓力過大，地基承載力不足引起的失穩(wěn)。由于在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外側(cè)還作用著土壓力，因此其合力是傾斜的。在傾斜荷載作用下，地基土發(fā)生向坑內(nèi)的擠出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不勻稱的沉降，可能導(dǎo)致部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的開裂損壞。 例：天恒大廈事故 天恒大廈開挖深度約5m，淤泥及淤泥質(zhì)土的厚度近20m，工程樁采納1000m鉆孔灌注嵌巖樁，開挖支護(hù)方案采納格構(gòu)式水泥土重力式擋墻，坑底被動(dòng)區(qū)采納格構(gòu)式水泥土暗撐。 當(dāng)時(shí)施工工期緊急，十?dāng)?shù)臺(tái)粉噴樁機(jī)晝夜施工水泥土擋墻及暗撐，樁的咬合狀況及成樁質(zhì)量不佳，在齡期不足的狀況下，匆忙開挖，加上坑邊堆載不當(dāng)、局部開挖接樁、暴雨攻擊等不利因素，導(dǎo)致大面積邊坡失穩(wěn)和坑底隆

5、起，坑內(nèi)工程樁大多偏斜，塔吊基礎(chǔ)脫空、基礎(chǔ)下樁開裂。 經(jīng)過全面檢測(cè)，確認(rèn)傾斜樁的樁身完整性，采納了單獨(dú)承臺(tái)改為筏板，另增補(bǔ)56根鉆孔灌注樁，同時(shí)對(duì)坑底淤泥采納注漿加固。經(jīng)過近半年的努力，才勝利處理完事故隱患。 五、圍護(hù)結(jié)構(gòu)滑移失穩(wěn) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)滑移失穩(wěn)亦主要發(fā)生在重力式結(jié)構(gòu)中，在坑外主動(dòng)土壓力的作用下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)向坑內(nèi)平移。反抗滑移的阻力主要由圍護(hù)體底面的摩阻力以及內(nèi)側(cè)的被動(dòng)土壓力構(gòu)成。當(dāng)坑底土脆弱或圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部的地基土軟化時(shí)，墻體發(fā)生滑移失穩(wěn)。 例：華瑞大廈事故 華瑞大廈位于卓刀泉南路與雄楚大街交匯處，一幢26層高層建筑，基礎(chǔ)埋深約-10.8m。基坑支護(hù)地面以下約6m，坡率1：03噴錨支護(hù)，6m以

6、下為人工挖孔樁錨桿支護(hù)。2021年6月26日，基坑西側(cè)產(chǎn)生滑坍，支護(hù)樁嚴(yán)峻內(nèi)傾，部分護(hù)坡樁斷裂；西側(cè)坡頂?shù)孛娉两?，坡面外鼓；南?cè)、東側(cè)坡頂?shù)孛?含人行道產(chǎn)生裂縫)，險(xiǎn)情嚴(yán)峻。事故的緣由主要是紅粘土層遇水后強(qiáng)度快速降低，導(dǎo)致淺層滑坡。 六、踢腳失穩(wěn) 踢腳失穩(wěn)在單支撐的基坑中，可能發(fā)生撓支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部向坑外傾倒，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的下部向上翻的失穩(wěn)模式，故形象地稱為踢腳失穩(wěn)。在多支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中一般不會(huì)產(chǎn)生踢腳失穩(wěn)，除非其它支撐都已失效，只有一道支撐起作用的狀況。 例：海珠城廣場(chǎng)B區(qū)事故 2021年7月21日中午12點(diǎn)左右，廣州市海珠區(qū)江南大道中海珠城廣場(chǎng)B區(qū)施工工地發(fā)生基坑坍塌，基坑南邊支護(hù)結(jié)構(gòu)

7、坍塌，東南角斜撐脫落?；又ёo(hù)坍塌范圍約10455延米，面積約2021平方米，南側(cè)海員賓館的基礎(chǔ)樁折斷滑落，結(jié)構(gòu)部分倒塌。同時(shí)造成3人死亡、8人受傷。 產(chǎn)生緣由： 1.施工與設(shè)計(jì)不符，基坑施工時(shí)間過長(zhǎng)，基坑支護(hù)受損失效，構(gòu)成重大事故隱患。 2.南側(cè)巖層向基坑內(nèi)傾斜，脆弱強(qiáng)風(fēng)化夾層中有滲水流泥現(xiàn)象，施工時(shí)未準(zhǔn)時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)和施工方案，錯(cuò)過排解險(xiǎn)情時(shí)機(jī)。 3.基坑坡頂嚴(yán)峻超載，致使基坑南邊支護(hù)平衡打破，坡頂消失開裂。 4.基坑變形量明顯增大及裂縫增長(zhǎng)時(shí)未能準(zhǔn)時(shí)作加固處理。 七、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性破壞 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性破壞是指圍護(hù)體本身發(fā)生開裂、折斷、剪斷或壓屈，致使結(jié)構(gòu)失去了承載力量的破壞模式。如支撐體

8、系不當(dāng)或圍護(hù)結(jié)構(gòu)不閉合；也可能是設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)荷載估量不足或結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度估量過高，支撐或圍檁截面不足導(dǎo)致破壞；此外，結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處理不當(dāng)，也會(huì)因局部失穩(wěn)而引起整體破壞，特殊在鋼支撐體系中，節(jié)點(diǎn)多，加工與安裝質(zhì)量不易掌握。節(jié)點(diǎn)處理包括支撐和墻體的連接處，如不設(shè)置圍檁或連接強(qiáng)度不夠。 例：杭州蕭山湘湖段地鐵施工事故 2021年11月15日15時(shí)20分，杭州蕭山湘湖段地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生塌陷事故。風(fēng)情大道坍塌形成了一個(gè)長(zhǎng)75米、寬21米、深15.5米的深坑，四周的河流決堤，河水倒灌，一度水深達(dá)6米多。正在路面行駛的11輛車陷入深坑，數(shù)十名地鐵施工人員被埋，遇難工人數(shù)達(dá)到21名，同時(shí)造成了風(fēng)情大道中斷，距事故現(xiàn)場(chǎng)

9、僅一墻之隔的蕭山區(qū)城西學(xué)校，校內(nèi)東邊的圍墻已全部垮塌。四周民房?jī)A斜破壞，地面下管線破壞等一系列連鎖破壞效應(yīng)。 初步判定基坑破壞形式，基坑產(chǎn)生整體失穩(wěn)，坑底隆起，從而使得圍護(hù)墻傾斜，而鋼支撐與圍護(hù)墻連接剛度很弱，基本可以看作鉸接，當(dāng)對(duì)撐的兩側(cè)軸力不在一條線上時(shí)，鋼支撐特別簡(jiǎn)單產(chǎn)生失穩(wěn)破壞，從而產(chǎn)生類似多米諾骨牌效應(yīng)，導(dǎo)致最終基坑失穩(wěn)破壞，坑邊土體塌陷，支撐破壞。 八、支、錨體系失穩(wěn)破壞 支、錨體系失穩(wěn)破壞包括兩種不同的破壞模式。錨桿的破壞主要表現(xiàn)為錨桿的拔出、斷裂或預(yù)應(yīng)力松弛，土錨的破壞大多是局部的；支撐的失穩(wěn)很可能是整體性的，其形態(tài)因體系不同而不同，支撐體系大多是超靜定的，局部的破壞會(huì)造成整體的失穩(wěn)，尤其是鋼支撐體系，局部節(jié)點(diǎn)的失效概率比較大。 九、止水帷幕功能失效和坑底滲透變形破壞 止水帷幕功能失效和坑底滲透變形破壞是指止水帷幕丟失擋水功能，產(chǎn)生滲漏、涌水、流土或流砂。由于水土流失使基坑外地面下沉、塌陷，導(dǎo)致鄰近建筑物的開裂和損壞。 引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水帷幕功能失效的主要緣由是施工因素，其次是