某基坑事故實例

葉愛麗

（福建省建筑科學研究院 350025）

某基坑事故實例

葉愛麗

（福建省建筑科學研究院 350025）

結合工程實例對基坑工程事故進行分析，并找出原因。

基坑工程；基坑事故

1　前言

近年來在基坑支護設計中往往面臨挖深大、面積廣、土質差等困難，工程事故也時有發生。如何確保基坑安全，使基坑支護設計與施工合理結合，是值得研究的。現以一基坑工程事故為例。

2　工程概況

2.1工程簡介

本項目A位于寧德市東僑區。該基坑項目平面呈十字形，周邊環境復雜。場地東北側、東南側、西北側、西南側為同時在建的其它項目。東側、南側、西側、北側均緊鄰道路，交通便捷。擬建建筑與周邊建筑均采用PHC管樁基礎，周邊建筑均設置一層地下室。本項目設置一層地下室，局部為兩層地下室，基坑開挖深度4.25～9.35m，基坑周長約2000m。該項目采用圍護樁（灌注樁、鋼板樁）+預應力擴孔錨索、土釘墻、放坡等多種支護型式進行支護。

2.2工程地質概況

基坑開挖范圍內的主要土層為：雜填土，呈松散狀，層厚1.85～5.80m；淤泥，呈流塑狀，含水量為56.7～74.0%，層厚11.70～17.80m；含泥卵石，含量分布不均，均勻性較差，層厚7.30～14.60m。土層指標如下：雜填土γ=16.5kN/m3，C=5.0kPa，φ=13.0°；淤泥γ=16.0kN/m3，C=8.3kPa，φ=4.6°；含泥卵石γ=21.0kN/m3，C= 0kPa，φ=35°。

3　工程事故

3.1事故剖面

發生事故的剖面位于地下室北側，長度約為70m，A項目與在建B項目相鄰處。A項目該位置剖面設計開挖深度約7.15m，采用φ1000@1500灌注樁+2道預應力擴孔錨索支護方式，上部2m放坡。灌注樁樁長15m，第一道錨索長度為25m，第二道錨索長度為18m，錨索擴孔直徑為500mm，端部1m擴孔至600mm。根據勘察報告揭示：該剖面淤泥層厚度約為16m，擴孔錨索錨固段均設置在淤泥層中；灌注樁樁端有0.50～1.0m進入含泥卵石層。項目B設置一層地下室，工程樁為PHC管樁，開挖深度約為3m，即基坑底標高約在A項目冠梁底標高。項目B采用土釘墻支護型式。A項目與B項目地下室外墻間距離約30m。支護剖面詳見圖1。

3.2事故發生現場施工情況

該事故時，項目B的地下室已施工完成，地下室外墻均已回填完畢，主體結構已施工至地上5層，地面正在進行路面施工。路面需土方回填，回填高度為1m。土方回填時采用大型機械進行碾壓。項目A此時的開挖深度約為5.5m，第二道錨索已施工完成。原設計第二道錨索采用鋼筋混凝土腰梁，實際施工時采用雙拼槽鋼。

3.3事故發生情況

事故發生時，坡頂2m放坡均崩塌，圍護樁向場地內傾覆，冠梁斷裂，第一道錨索與冠梁斷開，鋼絞線直接暴露。為避免該處變形的繼續加大，影響項目B的施工，現場采用應急措施：①在坑內采用堆土（砂袋）進行反壓。②將項目B路面已回填土方再卸載至原標高。經現場測量，該處的最大變形為3143mm。圖2為現場照片，圖3該處的圍護樁變形曲線。

圖1　支護剖面圖

圖2　現場照片

圖3　圍護樁變形曲線

4　事故分析

4.1理論計算

根據理論計算，在坡頂堆載為20kPa標準值的作用下，該處開挖至基坑底時的最大變形為46.02mm，整體穩定安全系數為2.176。第二道錨索施工完成后，基坑抗傾覆穩定性系數為1.41，均滿足相關規范要求。圖4為計算包絡圖。

圖4　計算包絡圖

4.2事故起因

該工程事故的起因有以下幾點：①坡頂受力與原設計不符。項目B地下室先于該側地下室完成施工，且完成后開始回填土方。與原設計受力情況不符。②雨季施工，連將暴雨。③現場未進行監測及巡察，未能及時發現異常。

4.3具體分析

灌注樁：

該段灌注樁設計樁長為15m，樁端以嵌入基坑底10m為準。地勘揭示，樁端大部分進入含泥卵石層不少于0.5m，但由于該層分布不均，均勻性較差，圍護樁有可能有局部未穿透淤泥層。對坍塌段圍護樁進行了低應變監測，共檢測30根樁。檢測結果顯示：Ⅰ類樁（完整樁）22根占73.4%；Ⅱ類樁（輕微缺陷）1根占3.3%；Ⅲ類樁（樁明顯缺陷）4根占13.3%；Ⅳ類樁（斷樁）3根占10.0%。灌注樁斷樁處主要位于2.5～5.0m，為第二道錨索的位置。

該工程錨索失效主要原因分析如下：①坡頂堆載加大，錨索受力增大；②錨索的錨固段在淤泥層中，未錨固端穿透淤泥層，且該層含水量大，不易產生錨固力，錨固段易失效；③錨索為擴孔錨索，若錨固段攪拌時間短，攪拌不均勻，則錨固力降低，不滿足設計要求；④錨索鋼絞線有可能不合格等；⑤錨索齡期未到，就開始開挖。

因此，該事故發生的主要原因為錨索失效，導致原灌注樁+二道錨索支護方式，變成懸臂灌注樁支護。同時灌注樁樁端局部未穿透淤泥層，坡頂超載，各種外因導致該起事故的發生。

5　結論

（1）錨索及灌注樁均為隱蔽性工程，其施工質量與現場安全關系密切。錨索施工時，應先確定土層粘結強度；錨索施工過程中，要確定錨索長度及各種參數均符合相關規范的要求；錨索施工完成后要按期監測錨索的拉力，才能確保錨索發揮應有效用。

（2）灌注樁施工完成后要先對樁身進行檢測，若發現其有施工質量問題則應及時補救。確定后才可進行土方開挖。

（3）現場監測及巡察也要重視。在事故發生前，對現場進行監測，及早發現異常，采取相應措施，就能避免事故的發生。

[1]劉建航，侯學淵.基坑工程手冊.中國建筑工業出版社，2005.

[2]《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）.

TU753

A

1673-0038（2015）34-0099-02

2015-8-6