依據(jù)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》[2009 ]87號文規(guī)定:深基坑是指開挖深度超過5米(含5米)的基坑(槽)的土方開挖、支護、降水工程,或開挖深度雖未超過5米,但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜,或影響毗鄰建筑(構(gòu)筑)物安全的基坑(槽)的土方開挖、支護、降水工程專項施工方案,應(yīng)組織專家進行論證。
一、事故案例
近年來,基坑工程安全事故發(fā)生頻繁,發(fā)生安全事故的類型可分為:
1、周邊環(huán)境破壞:圍護結(jié)構(gòu)變形過大或地下水位降低造成周圍路面、建筑物及地下管線破壞事故。
2、 支護體系破壞:
主要包括:①墻體折斷;②整體失穩(wěn);③基坑坡腳隆起破壞;④錨撐失穩(wěn)。
3、滲透破壞;土體滲透破壞(流土、管涌、突涌)。
案例一(經(jīng)濟適用住房基坑土方坍塌)
2006年1月4日,黑龍江省哈東筑市某勘察設(shè)計院經(jīng)濟適用住房工程發(fā)生一起基坑土方坍塌事故,造成3人死亡、3人輕傷。
施工單位未按施工程序埋設(shè)帷幕樁,帷幕樁抗彎強度及剛度均未達到《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120的要求;在進行帷幕樁作業(yè)時,未采取安全防范措施;毗鄰建筑物(鍋爐房)一側(cè)雜填上密度低于其他部位,在開挖土方和埋設(shè)帷幕樁時,對雜填士層產(chǎn)生了擾動,進一步降低了基坑土壁的強度,導(dǎo)致坍塌事故發(fā)生;施工單位在搶險救援過程中措施不力,致使事故災(zāi)害進一步擴 大。
案例二(廣州某廣場基坑坍塌)
2005年7月21日中午12點左右, 廣州市海珠區(qū)某廣場B區(qū)施工工地發(fā)生基坑坍塌,基坑南邊支護結(jié)構(gòu)坍塌,東南角斜撐脫落。基坑支護坍塌范圍約104.55延米,面積約2007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。同時造成3人死亡、8人受傷。
主要原因分析:
超挖:原設(shè)計地下4層基坑深度17米,后開挖成地下5層基坑(深度達20.3米),挖孔樁成吊腳樁。
超時:基坑支護結(jié)構(gòu)服務(wù)年限一年,實際從開挖及出事已有近三年。
超載:坡頂土方車、吊車超載。
地質(zhì)原因:巖面埋深較淺,但巖層傾斜。
設(shè)計單位仍采用理正軟件對原基坑設(shè)計方案進行復(fù)核、設(shè)計,而忽視現(xiàn)場開挖過程中巖面從南向北傾斜的實際情況。另外,施工過程中發(fā)現(xiàn)巖面傾斜,南部位移較大后,曾對部分區(qū)域進行預(yù)應(yīng)力錨索加固,加固范圍只是南部西側(cè)的20-30米,加固范圍太少。
案例三(佛山市某廣場工地坍塌)
2015年7月26日,由于萬科廣場工地南側(cè)基坑支護坍塌導(dǎo)致禪城區(qū)季華五路萬科廣場工地一側(cè)輔道出現(xiàn)塌陷(塌路長度約65米、寬約15米)。事故沒有造成人員傷亡。但是造成直接經(jīng)濟損失205萬。
處理結(jié)果:對責任單位及個人進行行政處罰,佛山萬科罰款人民幣23萬元,萬科廣場項目負責人給予上一年年收人30%罰款;深州市某監(jiān)理有限公同佛山分公司罰款21萬元,其負責人給予上一年年收人30%罰款;廣州中煤江南基礎(chǔ)某公司分公司罰款人民幣22萬元,其負責人給予上一年年收人30%罰款;佛山市安固某房屋檢測鑒定有限公司給于人民幣20萬元罰款的行政處罰,其法定代表人給予上一年年收人30%罰款。
案例四(上海地鐵某號線施工中基坑安全事故)
2003年7月1日凌晨,某號線越江隧道區(qū)間用于連接上、下行線的安全聯(lián)絡(luò)通道一一 旁通道工程施工作業(yè)面內(nèi),因大量的水和流沙涌入,引起隧道部分結(jié)構(gòu)損壞及周邊地區(qū)地面沉降,造成3棟建筑物嚴重傾斜,黃浦江防汛墻局部塌陷并引發(fā)管涌。直接經(jīng)濟損失約為1.5 億元。
案例五(杭州地鐵某號線施工中華坑安全事故)
2008年11月15日下午3時15分,正在施工的杭州地鐵湘湖站北某基坑現(xiàn)場發(fā)生大面積坍塌事故,事故造成蕭山風情大道約75m路面最陷,道路下的排污、供水、供電設(shè)施受到破壞,造成21人死亡,24人受傷(截止2009年9月已先后出院),直接經(jīng)濟損失4961萬元。
經(jīng)調(diào)查,事故直接原因是施工單位違規(guī)施工、冒險作業(yè)、基坑嚴重超挖;支撐體系存在嚴重缺陷日鋼管支撐架設(shè)不及時;墊層未及時澆筑。監(jiān)測單位施工監(jiān)測失效,施工單位沒有采取有效補救措施。
二、事故原因分析
基坑工程出現(xiàn)事故是近幾年工程建設(shè)中發(fā)生安全事故頻率較高的環(huán)節(jié), 其帶來的損失和危害性牧大,所以基坑工程安全生產(chǎn)是重點防范對象。主要從以下方面分析易發(fā)生基坑安全事故的常見原因。
1、坑壁的形式選用不合理
基坑工程施工時,坑壁的形式主要有兩種。一是采用自然放坡;二是采用支護結(jié)構(gòu)。采用自然放坡可節(jié)約投資、施工簡單,但自然放坡只能在工程條件許可時才能采用,如果施場地有限不能滿足規(guī)范所要求的坡率或者地下水豐富、土質(zhì)穩(wěn)定性差,一般不建議采用自然放坡法,如采用自然放坡易出現(xiàn)隱患,造成坑壁坍塌。
當不具備自然放坡法的條件時,應(yīng)對基坑采用支護措施。常用的支護結(jié)構(gòu)有:土釘墻支護、噴錨支護、混凝上灌注支護;如地下水豐富、地質(zhì)條件復(fù)雜、距周邊建筑物較近,為考慮周邊建筑物安全可靠,也可采用地下連續(xù)式混凝土擋士墻、咬合樁支護等形式。
施工前,應(yīng)根據(jù)工程所處周邊環(huán)境、地質(zhì)水文條件以及工程施工工藝要求對支護形式進行合理選擇、設(shè)計,若為節(jié)省資金僅憑經(jīng)驗確定文護形式,很可能達不到支護的目的,同樣容易出現(xiàn)坑壁坍塌的情況,造成安全事故。
2、坑壁土方施工不規(guī)范
施工單位在基坑施工中,不重視施工管理控制,隨意更改施工設(shè)計,違反技術(shù)規(guī)范要求,也會產(chǎn)生基坑施工隱患,造成坑壁坍塌。
一是當工程條件許可時, 一般采用自然放坡法。施工單位常常因為土方開挖時坡率控制不好或地勘資料不準確,造成開挖深度大于預(yù)計深度,出現(xiàn)基坑坑壁坡率小于設(shè)計值的情況,使基坑坑壁處于不穩(wěn)定的狀態(tài),最容易出現(xiàn)坑壁切塌。
二是支護結(jié)構(gòu)施工時未按要求進行土方開挖,F(xiàn)場施工時,常因土方開挖作業(yè)與護壁施工未緊密配合,土方挖運速度過快,使坑壁直立土方大面積長時間裸露,造成坑壁坍塌安全隱患。
3、支護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量不符合設(shè)計要求
因基坑支護結(jié)構(gòu)是建筑施工過程中的一項臨時設(shè)施,所以許多施工單位對其施工質(zhì)量重視不夠,施工行為沒有得到有效約束,不按設(shè)計方案施工的現(xiàn)象時有發(fā)生,造成支護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量達不到設(shè)計要求,存在坑壁坍塌隱患。
4、無基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計
基坑開挖已經(jīng)具備深基坑開挖條件,個別建設(shè)單位或施工單位為了節(jié)約成本,憑經(jīng)驗,僥幸施工,以最大節(jié)約成本為主導(dǎo),未委托有設(shè)計資質(zhì)的單位進行支護專項設(shè)計。未按規(guī)范要求放坡,很可能導(dǎo)致基坑坍塌。
5、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計存在缺陷
由于基坑現(xiàn)場的地質(zhì)條件錯綜復(fù)雜,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。支護結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的缺陷,勢必形成安全隱患,有的坍塌事故就是支護結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理所致。
6、排、降、截、止水方法不當
對控水方案的實施必領(lǐng)進行監(jiān)測。并對可能出現(xiàn)的險情,制定應(yīng)急措施。否則,造成基坑開挖時地面局部塌陷,支護結(jié)構(gòu)和周圍建筑物遭到不同程度的破壞。
7、無施工組織設(shè)計或?qū)m椃桨?/p>
施組織設(shè)計或?qū)m椃桨甘鞘┕さ囊罁?jù),施工方應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)及水文條件、現(xiàn)場環(huán)境等編制施工組織設(shè)計或?qū)m椃桨,?jīng)相關(guān)單位審查或組織專家論證后方可實施。無施工組織設(shè)計或?qū)m椃桨,必然造成現(xiàn)場違章指揮,違章作業(yè),無有效的安全及技術(shù)措施。
8、忽視周邊環(huán)境、建筑物等對基坑的影響
基坑開挖前應(yīng)了解基坑周邊環(huán)境、建筑物、 地表水排泄、地下管線分布、道路、車輛、行人等情況,并且采取相應(yīng)措施。
9、忽視導(dǎo)致土體應(yīng)力增加的因素
為了施工方便,很多施工單位在基坑周邊堆放大量土方、機具以及動荷載。導(dǎo)致土體應(yīng)力增加。特別在雨水、施工用水滲透等因素的影響下,使土體自重和土體剪應(yīng)力增加,導(dǎo)致基坑坍塌。
10、無視與基槽相鄰的建筑物
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,新建建筑物的基礎(chǔ)埋深不宜大于原有建筑物基礎(chǔ),或兩基礎(chǔ)之間的凈距應(yīng)該大于兩基礎(chǔ)高差的1-2倍,否則要采取分段施工、做護坡樁、地下連續(xù)墻或加固原有基礎(chǔ)等措他,確保原有基礎(chǔ)安全。否則,原有地基受到嚴重擾動,會造成不可想象的后果。