高層住宅樓深基坑坍塌事故處理及噴錨支護(hù)

“XX”深基坑事故處理及分析隨著高層建筑的興起與普及，深基坑工程越來越多。所謂深基坑工程，苔羅阿尼先生認(rèn)為:在開挖深度不到6ｍ時(shí)，單憑經(jīng)驗(yàn)施工也不會(huì)遭到失敗，即使地基土質(zhì)略差，用一般方法也能安全施工。在設(shè)計(jì)中過分保守是不經(jīng)濟(jì)的。另外，如果深度大于6ｍ，需要涉及到土力學(xué)方面的一些問題。目前，我國(guó)深基坑工程具有下述特點(diǎn):深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性巖土工程區(qū)域性強(qiáng)，巖土工程中的深基坑工程，區(qū)域性更強(qiáng)。如黃土地基、砂土地基、軟粘土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中，基坑工程差異性很大。即使是同一城市不同區(qū)域也有差異。正是由于巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，且精確度很低。因此，深基坑開挖要因地制宜，根據(jù)本地具體情況，具體問題具體分析，而不能簡(jiǎn)單地完全照搬外地的經(jīng)驗(yàn)。(2)深基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性深基坑工程不僅與當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場(chǎng)地條件有關(guān)。因此，對(duì)深基坑工程進(jìn)行分類，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的，應(yīng)結(jié)合地區(qū)具體情況具體運(yùn)用。(3)基坑工程具有很強(qiáng)的綜合性深基坑工程涉及土力學(xué)中強(qiáng)度、變形和滲流3個(gè)基本課題，三者融溶一起需要綜合處理。有的基坑工程土壓力引起支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題是主要矛盾，有的土中滲流引起土破壞是主要矛盾，有的基坑周圍地面變形是主要矛盾。深基坑工程的區(qū)域性和個(gè)性強(qiáng)也表現(xiàn)在這一方面。同時(shí)，深基坑工程是巖土工程、結(jié)構(gòu)工程及施工技術(shù)相互交叉的學(xué)科，是多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程，是理論上尚待發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。(4)深基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)深基坑的深度和平面形狀，對(duì)深基坑的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在深基坑設(shè)計(jì)中，要注意深基坑工程的空間效應(yīng)。土體蠕變體，特別是軟粘土，具有較強(qiáng)的蠕變性。作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時(shí)間變化，蠕變將使土體強(qiáng)度降低，使土坡穩(wěn)定性減小，故基坑開挖時(shí)應(yīng)注意其時(shí)空效應(yīng)。(5)深基坑工程具有較強(qiáng)的環(huán)境效應(yīng)深基坑工程的開挖，必將引起周圍地基中地下水位變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周圍地基土體的變形，對(duì)相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)產(chǎn)生影響。影響嚴(yán)重的將危及相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)的安全與正常使用。大量土方運(yùn)輸也對(duì)交通產(chǎn)生影響。所以應(yīng)注意其環(huán)境效應(yīng)。(6)深基坑工程具有較大工程量及較緊工期由于深基坑開挖深度一般較大，工程量比淺基坑增加很多。抓緊施工工期，不僅是施工管理上的要求，它對(duì)減小基坑變形，減小基坑周圍環(huán)境的變形也具有特別的意義。(7)深基坑工程具有很高的質(zhì)量要求由于深基坑開挖的區(qū)域也就是將來地下結(jié)構(gòu)施工的區(qū)域，甚至有時(shí)深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)還是地下永久結(jié)構(gòu)的一部分，而地下結(jié)構(gòu)的好壞又將直接影響到上部結(jié)構(gòu)，所以，必須保證深基坑工程的質(zhì)量，才能保證地下結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，創(chuàng)造一個(gè)良好的前提條件，進(jìn)而保證整幢建筑物的工程質(zhì)量。另一方面，由于深基坑工程中的挖方量大，土體中原有天然應(yīng)力的釋放也大，這就使基坑周圍環(huán)境的不均勻沉降加大，使基坑周圍的建筑物出現(xiàn)不利的拉應(yīng)力，地下管線的某些部位出現(xiàn)應(yīng)力集中等，故深基坑工程的質(zhì)量要求高。(8)深基坑工程具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性深基坑工程是個(gè)臨時(shí)工程，安全儲(chǔ)備相對(duì)較小，因此風(fēng)險(xiǎn)性較大。由于深基坑工程技術(shù)復(fù)雜，涉及范圍廣，事故頻繁，因此在施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并應(yīng)具備應(yīng)急措施。深基坑工程造價(jià)較高，但有時(shí)臨時(shí)性工程，一般不愿投入較多資金，一旦出現(xiàn)事故，造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響往往十分嚴(yán)重。(9)深基坑工程具有較高的事故率深基坑工程施工周期長(zhǎng)，從開挖到完成地面以下的全部隱蔽工程，常常經(jīng)歷多次降雨、周邊堆載、振動(dòng)等許多不利條件，安全度的隨機(jī)性較大，事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性。深基坑工程是一門理論性和時(shí)間性都很強(qiáng)的技術(shù)，具有技術(shù)難度高、風(fēng)險(xiǎn)大的特點(diǎn)。噴錨網(wǎng)支護(hù)是眾多基坑支護(hù)施工技術(shù)中的一種，通過給土體施加應(yīng)力，改變土體結(jié)構(gòu)，增加土體的C值，依靠噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)與土體共同作用的主動(dòng)支護(hù)體系抵擋其后主動(dòng)或被動(dòng)的土壓力，起到圍護(hù)擋土結(jié)構(gòu)的支護(hù)作用，安全可靠。由于基坑土方開挖是按噴錨支護(hù)施工進(jìn)度進(jìn)行的，逐層分段開挖基坑土方，立即進(jìn)行噴錨支護(hù)施工，施工完成的噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)直接就起到了擋土圍護(hù)作用，使得基坑內(nèi)施工為無障礙施工，有效地節(jié)省了施工工期。噴錨支護(hù)施工技術(shù)適用于人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土等多種地質(zhì)條件，采用旋鉆成孔等機(jī)械設(shè)備，施工機(jī)械化程度較高。另外，較其他重力式擋墻、懸臂樁、內(nèi)支撐圍護(hù)樁、排樁拉錨、組合型支護(hù)等基坑支護(hù)方案，噴錨支護(hù)還具有造價(jià)低的特點(diǎn)。所以，噴錨支護(hù)施工技術(shù)在施工條件許可的前提下，在許多工程實(shí)例中被廣泛應(yīng)用。1、工程概況XX二期建筑規(guī)模7萬m2，位于XX市同安區(qū)XX河畔，系XXXX房地產(chǎn)開發(fā)的XX樓盤“XX”小高層商住樓，其中4a號(hào)、5號(hào)樓總建筑面積2.3萬m2，地下一層，地上16層，其中地下室建筑面積2200m2，基坑深度4.5m~6m，采用噴錨網(wǎng)支護(hù)。2、地質(zhì)條件工程場(chǎng)地原始地貌為江濱沖砂礫層，原為民房用地，地面黃海高程約+8.300m。根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果，場(chǎng)地分布土層主要是素填土、砂質(zhì)粘性土、河卵石。3、主要工程事故及處理方式1)施工單位偷工減料，弄虛作假，支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量低劣，如樁徑過小、斷樁、縮頸、樁長(zhǎng)不到位等，引發(fā)基坑事故。首先要停止挖土、降水，再根據(jù)基坑深度、土質(zhì)和水位等采取補(bǔ)樁、注漿、樁后再做樁或其他加固手段。2)樁間距過大，發(fā)生流砂、流土，坑周地面開裂塌陷。應(yīng)立即挖土，采取補(bǔ)樁、樁間加擋土板，或利用樁后土體已形成的拱狀斷面，用水泥砂漿抹面(或掛鐵絲網(wǎng))，有條件時(shí)可配合樁頂卸載、降水措施。3)設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備不足，樁入土深度不夠，發(fā)生樁墻內(nèi)傾或底腳失穩(wěn)。首先應(yīng)停止基坑開挖，在已開挖而尚未發(fā)生底腳失穩(wěn)段，坑底樁前堆筑砂石袋或土料反壓，同時(shí)對(duì)樁頂適當(dāng)卸載，再根據(jù)失穩(wěn)原因進(jìn)行被動(dòng)區(qū)土體加固(采用注漿、旋噴樁等)，也可在原擋土樁內(nèi)側(cè)補(bǔ)打短樁。4)基坑內(nèi)外水位差較大，樁墻未進(jìn)入不透水層或嵌固深度不足，坑內(nèi)降水引起土體失穩(wěn)。首先停止基坑開挖、降水，必要時(shí)進(jìn)行灌水反壓或堆料反壓。管涌、流砂停止后，應(yīng)通過樁后壓漿，補(bǔ)樁，堵漏，被動(dòng)區(qū)土體加固等措施處理。5)對(duì)侵入相鄰場(chǎng)地或建筑物下影響施工或基礎(chǔ)安全的錨桿的拆除，危及尚在施工的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。處理措施是:在錨桿被拆除剪斷前，采用墻后注漿并局部擴(kuò)大錨固體斷面。6)兩相鄰基坑施工相互影響，引起支護(hù)結(jié)構(gòu)或工程樁破壞、樁頂位移或基坑護(hù)坡坍塌。事故發(fā)生后，首先停止施工或限制施工振動(dòng)影響，對(duì)破壞的支護(hù)樁采取有效的處理措施，協(xié)調(diào)施工，減少相互干擾和損壞。這是由于打樁振動(dòng)引起土質(zhì)液化和觸變，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)或邊坡產(chǎn)生側(cè)向擠壓所致。7)井點(diǎn)降水過程中，井點(diǎn)出水量遠(yuǎn)小于實(shí)際應(yīng)該的出水量，而且洗井效果不佳。這是由于鉆孔、成井時(shí)，泥漿稠、泥皮厚或洗井措施不當(dāng)?shù)木壒?。此種情況，對(duì)于輕型井點(diǎn)類，可向井管內(nèi)注入高壓清水，以沖動(dòng)孔內(nèi)濾料，將泥漿和泥皮稀釋、破壞，再送風(fēng)吹洗井或接真空泵吸抽。對(duì)于管井，可在井孔周邊100mm～300mm處用工程鉆機(jī)打孔(孔徑100mm～150mm)至含水層部位，從孔中送入高壓清水直接沖洗孔壁的濾料，或一邊送水一邊送氣吹洗，將井孔周圍的泥砂和濾料吹出地面，待送入清水暢快流入井中后，再從孔中填入新濾料，并重新進(jìn)行井內(nèi)洗井。下面分析一下近年來常見工程事故的主要原因。造成建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故的因素可能是設(shè)計(jì)方面、施工方面、使用管理方面的問題，也可能由于天災(zāi)人禍等意外事件，還可能是幾個(gè)方面的因素綜合作用的結(jié)果，但主要是施工和設(shè)計(jì)兩方面的原因.施工方面的原因：1、施工單位只重視產(chǎn)品的數(shù)量、產(chǎn)值，對(duì)質(zhì)量重視程度不夠，隨著基本建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，施工隊(duì)伍日益壯大，但又缺乏技術(shù)力量，工人素質(zhì)低，加上管理不嚴(yán)，施工技術(shù)水平不高，施工中常出現(xiàn)問題。2、有些施工工地為了利潤(rùn)等原因，私下減少梁板中鋼筋數(shù)量，未按圖紙規(guī)定去施工，想當(dāng)然地認(rèn)為設(shè)計(jì)留有很大余地。3、為施工方便，未去實(shí)施設(shè)計(jì)中要求的巖棉等保溫材料，導(dǎo)致使用中硅構(gòu)件外側(cè)出現(xiàn)冷橋。4、未經(jīng)設(shè)計(jì)院同意，只依據(jù)甲方要求擅自砸梁改柱，修改設(shè)計(jì)。5、梁柱節(jié)點(diǎn)處箍筋減少甚至一根未設(shè)，埋下隱患。6、未按規(guī)范要求采取防凍脹措施，致使墻體外鼓甚至倒塌。7、選購的建筑材料質(zhì)量欠佳，砂漿標(biāo)號(hào)不足，次品、等外品、偽劣產(chǎn)品有時(shí)流人工地，以次充好，造成許多薄弱環(huán)節(jié)。8、鉆探資料深度不夠，場(chǎng)地某些情況未體現(xiàn)出來，施工單位發(fā)現(xiàn)問題又未能及時(shí)通知設(shè)計(jì)院處理，如局部有淤泥夾層，基槽積水泡軟持力層等。9、采用樁基礎(chǔ)的工程，試樁報(bào)告未出即進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工，待上部結(jié)構(gòu)進(jìn)等到一、二層后才發(fā)現(xiàn)樁承載力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，給甲方帶來經(jīng)濟(jì)損失。設(shè)計(jì)方面的原因：1、目前為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌時(shí)期，建筑市場(chǎng)不夠規(guī)范，建設(shè)單位片面要求進(jìn)度，給設(shè)計(jì)單位造成困難。設(shè)計(jì)者為加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，一方面可能設(shè)計(jì)比較保守，有些設(shè)計(jì)嚴(yán)重浪費(fèi)，超出規(guī)范要求。一方面可能該算的沒算，疏忽大意，有些復(fù)雜工程沒有時(shí)間深人研究或出去參觀調(diào)研，有些設(shè)計(jì)院由于工期緊則管理跟不上，三級(jí)審核未到位，一味追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了質(zhì)量。建設(shè)單位為了省錢不去做地質(zhì)鉆探，只是提供了附近原有建筑的地質(zhì)報(bào)告，設(shè)計(jì)單位未能堅(jiān)持原則，同意據(jù)此設(shè)計(jì)，結(jié)果與實(shí)際地質(zhì)情況出人很大，為事后出現(xiàn)事故埋下隱患。2、設(shè)計(jì)者完全依賴電算，對(duì)電算結(jié)果不加分析照搬照用，其實(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整。目前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在建筑設(shè)計(jì)中已被廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)者對(duì)計(jì)算機(jī)過分依賴，認(rèn)為只要計(jì)算通過了就可以，而忽略了設(shè)計(jì)中的人為作用。其實(shí)每個(gè)軟件計(jì)算都有誤差，設(shè)計(jì)者必須根據(jù)力學(xué)知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析以確定其正確性、可靠性。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)工程簡(jiǎn)化情況和一些程序無法反映的外界影響因素作相應(yīng)的調(diào)整，但不能只求保險(xiǎn)加大構(gòu)件造成浪費(fèi)和施工困難。3、設(shè)計(jì)者對(duì)程序中無法反映的建筑物屋頂造型、懸挑構(gòu)件、建筑裝飾物等，未詳細(xì)考慮其構(gòu)造連接及力學(xué)計(jì)算包括動(dòng)力荷載。4、由于出圖時(shí)間緊，