沈阳新世界二期深基坑支护工程事故的分析与处理
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浅谈深基坑支护工程质量事故原因分析及预防措施摘要:深基坑是项目建设的重要环节,也是事故案频发的关键环节,本文以具体工程为背景,对深基坑事故原因进行分析并提出了预防措施。
关键词:深基坑;事故原因;预防措施随着经济的快速发展和建筑技术的不断进步,高层建筑的应用越发广泛。
深基坑支护工程是高层建筑施工的第一步,近年来,基坑支护工程事故时有发生,使得基坑支护成为岩土工程中的一个热点问题。
1 事故原因分析威海东方新天地、瑞麟家园等项目在施工过程中,均不同程度上发生质量事故,通过汇总分析,引发基坑事故的常见原因主要包括以下几个方面:(1)地质勘查不精确。
以瑞麟家园为例,地质勘察报告中未对土层做详细描述,仅概述为:第四层为粉质粘土,可塑,局部流塑~软塑,未实际注明流塑土体的位置,无法正确指导设计及施工。
(2)基坑支护方案设计不合理。
以瑞麟家园为例,由于潜水主要赋存在粉土和粉质粘土中,且局部流塑~软塑,周边建筑物密集,应当设置可靠的止水帷幕,防止周围建筑物地下水大量溢出。
而设计方案中未采用止水帷幕,仅采用集水井排水,显然是措施不够得当。
(3)施工单位施工经验不足,施工质量无法保证。
东方新天地项目,在基坑支护工程施工过程中,由于锚杆施工不当,导致止水帷幕破坏。
基坑开挖后出现涌水冒砂现象,地下的土颗粒流失是造成基坑外侧地面沉降的主要原因。
瑞麟家园项目在基坑开挖过程中出现涌水现象,施工单位未及时采取封堵措施,导致相邻建筑发生不均匀沉降。
(4)监测单位预警不及时,未及时采取应急措施。
以东方新天地为例,由于监测单位对周边建筑物及地面沉降监测不准确、不及时,未能及时预警,导致周围建筑物发生沉降裂缝。
瑞麟家园也存在类似情况。
(5)监理单位监管不到位,导致质量事故未能有效避免。
监理单位负责整个项目的全过程监督,因此对深基坑支护工程施工及沉降监测的合理性和准确性负有重要责任。
以东方新天地为例,监理人员未核对施工图是否符合要求并未对施工时出现的涌水冒砂现象及时叫停,导致情况进一步恶化。
深基坑工程事故的分析处理与预防摘要:本文通过对基坑事故的分析,总结归类了深基坑事故发生的原因及因素,对预防基坑事故提出了一些控制方案,以及基坑出现问题后的处理方法。
关键词:深基坑工程;事故预防;行业监管;处理措施1.前言深基坑工程在建筑工程中占有极其重要的地位,是当前工程界关注的热点,由于基坑工程存在技术较为综合、复杂的难点,同时也是提高建筑工程质量,减少事故的重点,主要特点是:(1)高层建筑数量越来越多,建筑面积越来越大,深基坑向大深度,大面积方向发展。
(2)许多高层建筑都是在城市密集的建筑群中施工,周围建筑物密集,场地狭窄,深基坑开挖困难,对基坑支撑和稳定十分不利。
(3)深基坑工程施工社会影响较大,如果基坑支护出现事故,其造成的后果不仅是基坑本身,对周边建筑物的影响很大,基坑出现问题后,其处理费用及后果都十分严重。
(4)一些高层建筑建在软土地基上,深基坑需在软土高水位地基中开挖,很易发生事故,以致对周边建筑物、地下构筑物及管线的安全造成很大威胁。
(5)深基坑开挖与支护是多种工艺、工序、工种的综合体,在设计和施工中,有许多理论与实际问题都有待进一步解决和完善。
(6)建筑物深基坑支护工程是临时性工程,又是为配合建筑物主体队伍施工,在设计、施工及使用保护方面得不到建设单位及各参建方的足够重视,但深基坑的安全性又具有随机的性质。
从基坑开挖到地下工程全部完成,要经历许多突发事件及不利条件的影响。
2.深基坑工程事故的调查与分析经过对以往一些深基坑工程事故的分析整理,基坑发生事故的原因主要有以下一些。
(图见右)建设单位为节省造价,或对深基坑支护的重视程度不高,在工程勘察时,没有委托或不让勘察单位进行专项的深基坑支护岩土工程勘察,造成进行基坑支护设计时,一些数据不全,设计人员只能凭经验进行取值。
由于经验的不同,造成基坑支护设计方案差异很大。
抓好基坑方案审议,由有经验、有资质单位承担设计是取得基坑工程成功的关键。
广东科技2008.02.总第181期学术・建设园地专版度、块体厚度和龄期有关的经验系数。
用两种方法分别计算混凝土浇筑后第3d的混凝土,结果非常接近(均为39℃左右)。
若混凝土浇筑温度为25℃,则预测混凝土中心最高温度为64℃,实际工程中各测点最高温度为60.5℃~65℃。
5.2测温措施混凝土初凝后即开始测温,即在混凝土中预埋直径48mm钢管,每个测点分上、中、下三根钢管埋设,三根钢管呈三角形布置,相互间距100mm,管口用木塞塞住。
将温度指示仪的测温探头用铁丝网罩住,放入钢管中分别测量上、中、下三点的温度。
由于表面温度的数值不易准确测量,可以取上下点与中心点的差值来近似地反映表面与中心点的温差值。
5.3温差控制的尺度通过实践我们发现,将表面温度与中心点温度的差值控制在25℃以下,甚至温差短时间达到30℃也未出现裂缝,因此有关规范规定的25℃是一个比较适宜的控制差值。
5.4内部降温和外部保温养护措施与筏板基础不同,转换层不仅在表面,而且在侧面和底面也应采取保温措施,木模板本身可以作为保温材料,钢模板必须进行保温,我们的做法是,在梁板侧面和底面的钢模板面加铺两层塑料薄膜,再铺一层18mm厚覆塑面夹板。
梁板表面采取先铺两层湿麻袋,再铺两层塑料薄膜、一层湿麻袋的保温方法。
养护过程中通过保温的麻袋保持混凝土表面湿润。
5.5关于是否设置水平施工缝的问题转换层厚板平面面积较大,混凝土分层浇筑时不易清理水平施工缝,最好一次浇筑。
本工程对超过1500m2的1.8m厚的转换板和最大尺寸为2.0m×2.2m的转换大梁混凝土实施了一次浇筑,效果较好。
6结束语高层建筑的结构转换层是一个建筑物中不同结构形式相连结的关节点,在整个建筑物结构体系中起到至关重要的连结作用,因此做好施工方案的选择和采用合理的施工技术是非常重要的。
从而达到转换层整个的质量效果。
■(作者单位:广东省八建集团有限公司)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!深基坑工程事故施工问题分析及处理措施□蓝文戈前言近年来,深基坑工程事故时有发生,一般的发生率约占基坑工程数量的20%左右,有的城市甚至占到了30%左右。
深基坑支护过程中常见事故的成因与防治对策探讨摘要:本文主要对深基坑支护过程中常见的塌方事故的成因与防治对策进行了探讨,以供同仁参考。
关键词:基坑支护;塌方事故;成因;防治对策一、前言随着城市建设的不断发展,对地下空间的开发利用越来越重视,并且向大深度及大跨度方向发展。
在基础施工过程中, 由于种种原因,深基坑塌方事故时有发生,造成不必要的损失和事故。
本文主要对深基坑支护过程中常见的塌方事故的成因与防治对策进行了探讨,以供同仁参考。
造成深基坑塌方的成因坑壁的形式选用不合理。
基础施工时,坑壁的形式主要有两种:一是采用坡率法,即自然放坡,二是采用支护结构。
实践证明,基坑坑壁的形式直接影响基坑的安全性,若选用不当会为基坑施工埋下隐患。
(2)坑壁土方施工不规范。
一些施工单位在基坑施工中,不重视施工管理控制,随意更改施工设计,违反技术规范要求,也是带来基坑施工隐患,造成坑壁坍塌的主要原因。
(3)对地下水的处理不重视。
地下水处理不好将直接影响基础工程的施工并对基础坑坑壁的稳定性造成威胁,因此建筑工程从勘察、设计、相关各方都应对地下水重视处理,并从资金方面加以保证。
(4)支护结构施工质量不符合设计要求。
目前许多施工单位对基坑施工质量重视不够,护壁施工单位的施工行为没有得到有效约束,不按设计方案施工的现象时有发生,造成支护结构的施工质量达不到设计要求,存在坑壁坍塌隐患。
(5)危及周边建(构)筑物的安全和稳定。
由于坑壁塌方造成基坑周围土体位移、沉陷,而使基坑邻近的建(构)筑物地基与基础脱空、失稳而导致上部设施和建筑物开裂,倾斜和不均匀下沉;导致邻近管道与基础脱空,管沟断裂等状况发生。
(6)增加工作量,延长工期,造成经济损失。
基坑塌方多为措施不力或麻痹心理所致,而一旦形成塌方事故,特别是造成人员伤亡和邻近建筑物倾斜,塌陷时,处理起来就非常麻烦,不仅造成巨大经济损失,而且拖延工期,甚至给已有建筑物的安全留下隐患。
三、深基坑塌方的防治对策如何做到既安全经济又按期保质地进行深基坑施工,关键是选好基坑支护结构形式并制定和实施一个好的基坑支护方案。
深基坑作业事故报告与处置制度背景随着城市建设和地铁工程的不断推进,深基坑的作业需求越来越大。
然而,在深基坑作业中,由于作业场地狭小、地质复杂、设备复杂等原因,作业风险较高,一旦发生事故,后果往往十分严重。
为了确保深基坑作业的安全进行,保障施工人员的生命安全和财产安全,需要建立完善的事故报告与处置制度,及时、科学地应对各类事故。
报告与处置制度的作用深基坑作业事故报告与处置制度的主要作用包括:规范深基坑作业的安全管理,加强作业现场的事故预防措施,保障人员生命安全,及时处理和妥善处置各类事故。
具体来说,深基坑作业事故报告与处置制度应包括以下内容:一、事故相关人员的报告和处理程序基坑作业中,所有的相关人员,无论是工人还是监管人员,在事故发生后,都应该及时地向管理人员报告事故情况。
同时,应该建立响应机制,对不同类型的事故设立相应的处理程序,确定主要领导和组织结构,并对各种情况制定针对性处置措施,确保在事故现场的及时处理和事故后的妥善处置。
二、事故的加强预防预防事故的发生是深基坑安全管理的核心。
深基坑作业事故报告与处置制度应该规定必要的作业安全措施、防护措施和生命安全措施,并落实领导责任制,确保各方面措施的有效开展。
三、应急救援体系的完善在基坑作业中,应急救援体系至关重要,可以极大地减少事故的严重性。
深基坑作业事故报告与处置制度应该明确急救和救援的组织机构、流程、应急预案、人员配备和应急物资的配置等,确保在事故发生后全力以赴进行应急救援。
四、记录及分析深基坑作业事故报告与处置制度应要求记录和分析事故并及时进行事后总结,以发现问题并解决问题,在下一步施工中加以预防。
总结深基坑作业事故报告与处置制度的建立,是深基坑作业安全管理的重要组成部分,其关键要素包括事故相关人员的报告和处理程序、事故的加强预防、应急救援体系的完善、记录及分析等。
通过完善深基坑作业事故报告与处置制度,可以标准化作业安全管理、预防事故、保障人员生命安全,同时也可以提高基坑施工质量和效率。
深基坑事故应急处置方案背景深基坑施工是城市基础设施建设中重要的一环,但由于施工地点多为城市中心区域,周边建筑物和人员较为密集,一旦发生事故后果不堪设想。
因此,在深基坑施工中,应急处置方案的制定尤为重要。
风险评估风险来源深基坑施工过程中,可能发生以下风险:1.坍塌:由于土体抗力不足或其他原因,导致施工过程中土块坍塌。
有可能导致施工人员受伤或被埋。
2.爆炸:深基坑施工可能会涉及各类气体管道布置或下穿地下管线,误操作或其它原因可能导致管道爆炸。
3.漏水:施工过程中可能会产生大量的地下水,若不加以及时排放或泄漏则会对周围环境造成严重危害。
风险评估指标1.紧急程度;2.危害程度;3.预期风险;4.接受风险;5.风险源;6.处置措施。
应急处置方案应急准备1.确定应急领导小组和应急组织架构;2.完善应急预案,明确各类事故的应急处理措施;3.建立应急物资库,储备足够的第一批应急救援物资。
应急响应事故发生后的应急响应1.发现事故后,立即报告应急领导小组;2.停止施工并确保现场安全稳定;3.进行人员清点和伤亡状况确认;4.启动应急预案,根据不同的事故类型进行应急处置。
应急处置措施1.坍塌事故的处置措施:–迅速排空水库和坑内水分,并及时清理现场;–启动救援措施,调用必要的抢险救援队伍;–进行现场救援控制和调查分析,为后续救援措施打下坚实基础。
2.爆炸事故的处置措施:–立即启动应急响应,对事故情况进行评估;–根据情况调集救援队伍,进行现场救援;–在救援过程中严格执行安全措施,以保证施救人员的安全。
3.漏水事故的处置措施:–确保现场安全并封堵漏点;–启动应急预案,调用专业人员清理漏水液体;–加强现场监控,防止漏水扩散。
事后处置1.对受伤人员及时进行医疗救治;2.针对事故情况,启动调查调解程序;3.同时对职工进行心理疏导,减轻其心理压力;4.进行相关部门的协调和汇报工作,以便及时消除各类纠纷和不良影响。
结论深基坑施工事故应急处置方案的制定是防范深基坑施工事故的有效手段。
深基坑支护工程常见事故原因分析及预防措施摘要:深基坑支护工程伴随地下空间的大力开发应运而生,支护结构的安全性、可靠性和实用性直接关系到地下工程的施工能否顺利进行,且一旦发生基坑事故,不仅会对周边环境产生难以预测的影响,甚至会给现场施工作业人员和周边建筑物居民的生命带来威胁。
以下笔者将从基坑支护工程的特点出发,分析基坑施工过程中各种常见事故的原因,并提出合理可行的预防措施,以此避免类似事故的发生。
关键词:深基坑支护工程事故分析预防措施1深基坑支护工程特点1.1施工技术和管理难度大深基坑支护工程大部分位于城市,由于城市内部的建筑物密度较大且地下市政管道复杂,很多基坑支护工程常常在密集的建筑物群中施工,施工场地狭小,挖土不能积坡,周边建筑物对基坑稳定和变形的要求又较高,因而施工技术和管理难度均较大。
1.2技术综合性较强深基坑支护工程是一项对综合性技术要求较高的工程,基坑勘察、支护结构设计、支护结构施工、基坑开挖、基坑监测和现场管理等因素都会对基坑安全带来不同程度的影响,任何一项工作的偏差或失误都可能导致基坑事故,而且针对各类基坑事故的分析可知,事故出现常常没有先兆。
1.3造价高、工期长且安全性要求高深基坑支护工程有两个主要作用:保护周边环境和提供地下结构施工的作业空间。
由于须严格控制周边建筑物和地下管线的变形和沉降,支护结构的施工常常需要克服很多难关且其可靠性必须得以保证;与此同时,受地下空间施工技术的限制,支护桩墙成孔时需要选择比较特殊的机械,若遇较硬地层,成孔较难且会耗费很长时间。
因此基坑支护工程一般具有造价高、工期长且安全性要求高等特点。
1.4受重视程度不足深基坑支护工程多数为临建辅助工程,在实际施工过程中往往不能引起建设方足够的重视,不仅视低价中标投资紧缩,而且常常催促工期,使支护结构施工质量无法保证或土方开挖过急诱导基坑事故。
然而,一旦事故突发,处理难度往往较大,造成的经济损失亦较大。
2深基坑支护工程常见事故原因分析及预防措施2.1常见事故原因分析1土方开挖时一次性开挖过深未分层分段开挖,或基坑顶部放坡未根据地质特征采取合适的坡度,导致边坡失去平衡而造成坍塌事故。
网络高等教育本科生毕业论文(设计)题目:沈阳新世界二期深基坑支护工程事故的分析与处理学习中心:层次:专业:年级:学号:学生:指导教师:完成日期: 2015 年 8 月 22 日内容摘要深基坑设置支护结构(由围护结构和支、锚体系两部分组成)的目的是阻止基坑外侧土体的坍塌,为基础施工提供安全的工作空间,而在水土压力作用下,支护结构有可能发生破坏,如墙体折断、整体失稳、锚撑失稳等。
本文针对新世界深基坑支护工程周边居民楼开裂事故,分析原因并就事故处理方案进行分析比较,通过对比分析几种目前基坑支护常用的结构形式,完善了项目支护结构形式,加快了事故的处理速度,给其他深基坑支护工程的勘察、设计、施工、加固提供了参照。
关键词:深基坑;支护;事故;原因;分析目录内容摘要 (I)引言 (1)1 工程概况 (2)1.1 工程基本情况 (2)1.1.1 概况 (2)1.1。
2 场地及水文地质条件 (2)1。
1。
3 设计概况 (3)1.2 事故情况概述 (4)2 事故原因分析 (5)2.1 勘测未到位原因 (5)2。
2 设计原因 (5)2.3 施工不规范原因 (5)2。
4 其他原因 (6)3 事故处理 (7)3。
1 对基坑支护进行加固处理 (7)3。
2 现场补充勘察 (7)3.3 支护方案完善 (7)3。
4 加强基坑监测 (11)3.5 紧急预案制定 (11)3.5.1 边坡滑坡 (11)3.5.2 局部坍塌 (11)3.5.3 地表裂缝 (12)3.6 实施效果 (12)4 同类事故的预防措施 (13)4.1 现场勘查 (13)4。
2 设计方案 (13)4。
3 施工过程控制 (13)4.4 紧急预案制定 (14)4。
5 施工注意事项 (14)5 结语 (15)参考文献 (16)引言随着时代的发展,高层建筑等逐渐成为现代化都市的标志,而随着城市土地资源日趋紧张,本着对提高容积率的需求以及建筑结构和功能的需求,地下工程已由以前的一层发展到两层及更多层,基础埋深越来越深。
深基坑作业事故报告与处置制度一、前言在深基坑作业中,事故的发生时有发生。
一旦事故发生,及时的报告和有效的处置非常关键。
本文将介绍深基坑作业事故报告和处置的相关制度。
二、基本要求在深基坑作业中,任何事故都需要在第一时间内进行报告,确保有关部门可以及时收到报告,并根据报告的情况尽快采取有效措施遏制事故扩大。
同时,需要严格按照相关规定处置,确保不会再次发生类似的安全事故。
三、事故报告流程深基坑作业事故发生时,应立即报告有关部门。
报告流程如下:1.通知现场负责人,并立即组织人员进行紧急处置。
2.立即通知工地安全负责人和项目经理。
3.工地安全负责人和项目经理立即启动应急预案,组织专业救援、消防等力量对事故现场进行抢救和处理。
4.工地安全负责人和项目经理根据情况及时向上级部门和有关单位报告事故发生情况。
5.工地应对团队(或调配部队)组织人员完成现场清理、保护现场及停工措施,并进行初步的调查和询问,收集事故相关资料。
6.工地安全负责人和项目经理根据调查情况和事故性质,编写详细的事故报告,上报项目监理单位和业主。
四、处置制度深基坑作业事故处置制度包括以下几个方面:1. 现场处置深基坑作业事故发生时,首先需要进行现场处置。
具体方法应根据事故类型和情况而定。
事故处理应遵循以下原则:1.保护人员生命安全2.防止事故扩大3.最大限度地保护设备和建筑物等资产2. 调查和分析深入调查和分析事故原因,制定相应的针对性措施,防止再次发生事故。
调查和分析应从以下几个方面入手:1.人为责任:包括管理、操作、技术和培训等方面的责任。
2.技术责任:包括施工、检查、监视和改进等方面的责任。
3.设备责任:包括设计、生产和维护等方面的责任。
4.外部责任:包括政府、监管机构和媒体等方面的责任。
3. 相关责任对于事故责任人应依据其所在单位的规章制度和有关法律法规进行相应处理:在事故调查确认后,责任单位或责任人应按规章制度和有关法律法规承担责任,经上级部门批准,开展罚款、通报批评等管理措施。
深基坑工程事故综合分析1、深基坑工程事故分类2、深基坑工程事故缘由分析深基坑工程事故缘由很多,依据工程事故的责任划分,可以归纳为六个方面,即:深基坑工程勘察失误、设计失误、施工失误、监理失误、监测失误、建设管理失误。
2.1勘察失误(占事故的5%左右)⑴套用以往勘察资料套用旁边建筑物以往的勘察资料,造成勘察资料供应的土层构成、厚度以及土体的物理力学参数和实际状况不符,土压力计算失真,支护结构平安度不足。
⑵未按规范和工程的实际要求确定勘察范围勘探孔离基坑及基坑侧壁过远,探孔间距过大,导致局部地段的软弱地层末能查明,以后对这一软弱地层缺乏特别的处理措施,给施工埋下重大隐患。
⑶勘察测量资料不全、不详细深基坑勘察设计须要留意的是基坑及基坑底下确定深度的土层参数,这是设计必需的,而勘察时忽视了土体的常规试验,缺少这部分支护位置的土层参数,使设计人员失去设计依据。
⑷勘察资料的数据不精确a最关键的土体设计参数:内摩擦角、粘聚力取值错误,会造成设计失误,产生事故。
b同时须要留意地下水位,渗透系数的精确。
c参数采集要符合土体实际工作中的工况。
施工过程中由于渗水降雨等缘由,土体的内摩擦力、摩擦角因含水量的增加而降低。
⑸忽视水文地质的勘察以常规勘察对待深基坑工程的勘察。
a忽视对上层滞水评价;b对承压水的顶板、水头大小以及各土层的渗透系数,引用本地区的阅历数据,未进行特地试验,造成设计失误。
⑹其它勘察失误如对暗塘、古河道及地下障碍物等未探明。
2.2设计失误(占工程事故35%左右)深基坑工程事故中设计失误主要表现在:方案选择错误、设计计算失误、地下水处理方法不当等方面。
⑴无证设计、盲目设计、越级设计、虚假设计导致设计低劣,造成险情事故。
※无证设计:由私人设计或托付施工单位进行设计。
※盲目设计:在地形、地质、水文等资料不全,对周边环境不熟悉的状况下,主观地凭阅历进行设计。
※越级设计:不具备相应的技术资质,越级承接设计。
往往因技术力气薄弱,阅历不足,造成设计成果达不到要求,造成事故。
网络高等教育本科生毕业论文(设计)题目:沈阳新世界二期深基坑支护工程事故的分析与处理学习中心:层次:专业:年级:学号:学生:指导教师:完成日期: 2015 年 8 月 22 日内容摘要深基坑设置支护结构(由围护结构和支、锚体系两部分组成)的目的是阻止基坑外侧土体的坍塌,为基础施工提供安全的工作空间,而在水土压力作用下,支护结构有可能发生破坏,如墙体折断、整体失稳、锚撑失稳等。
本文针对新世界深基坑支护工程周边居民楼开裂事故,分析原因并就事故处理方案进行分析比较,通过对比分析几种目前基坑支护常用的结构形式,完善了项目支护结构形式,加快了事故的处理速度,给其他深基坑支护工程的勘察、设计、施工、加固提供了参照。
关键词:深基坑;支护;事故;原因;分析目录内容摘要 (I)引言 (1)1 工程概况 (2)1.1 工程基本情况 (2)1.1.1 概况 (2)1.1.2 场地及水文地质条件 (2)1.1.3 设计概况 (3)1.2 事故情况概述 (4)2 事故原因分析 (5)2.1 勘测未到位原因 (5)2.2 设计原因 (5)2.3 施工不规范原因 (5)2.4 其他原因 (6)3 事故处理 (7)3.1 对基坑支护进行加固处理 (7)3.2 现场补充勘察 (7)3.3 支护方案完善 (7)3.4 加强基坑监测 (11)3.5 紧急预案制定 (11)3.5.1 边坡滑坡 (11)3.5.2 局部坍塌 (11)3.5.3 地表裂缝 (12)3.6 实施效果 (12)4 同类事故的预防措施 (13)4.1 现场勘查 (13)4.2 设计方案 (13)4.3 施工过程控制 (13)4.4 紧急预案制定 (14)4.5 施工注意事项 (14)5 结语 (15)参考文献 (16)引言随着时代的发展,高层建筑等逐渐成为现代化都市的标志,而随着城市土地资源日趋紧张,本着对提高容积率的需求以及建筑结构和功能的需求,地下工程已由以前的一层发展到两层及更多层,基础埋深越来越深。
城市建筑物的密集以及基础埋置深度的加深增大了基坑支护的难度,基坑支护技术是一个具有复杂性和综合性特点的岩土工程问题,它与场地条件、监测、施工水平等因素密切相关,同时涉及到经典土力学、结构力学、材料力学、水文地质等学科;它包含了强度、变形、稳定性,还包括土体与支护结构的共同作用、基坑支护结构的空间效应、以及渗流对土压力的影响等问题。
由于当前基坑计算理论还不完善,而且基坑支护工程不受到人们的重视,因而基坑事故频频发生。
在深基坑工程中,基坑支护对工程的影响是巨大的,不符合要求的基坑支护会严重影响施工和正常使用,甚至会造成事故,因此基坑的开挖与支护工程应该引起人们足够的重视。
本文结合沈阳地区的砂土特点及新世界二期工程出现的支护桩基事故,探索适应本地的支护结构形式及支护结构设计注意事项。
1 工程概况1.1 工程基本情况1.1.1 概况沈阳新世界二期工程北侧临近沈阳地铁1号线沈~太区间左右线控制范围内,该区间左右线间距约13米,本基坑范围内地铁区间以直线为主。
基坑支护桩内边线距离地铁中心线16.5米;东北侧道路下为朗勤商道,距离支护桩边线约10.0米,埋深约6.5米;基坑东北角为地下通道,通道距离支护桩边线约3米,埋深约8米,基础形式为筏板基础;基坑东侧为南京南街,为规划地铁4号线;基坑南侧为一期工程,一期建筑基础深度为-15.50米,需进行支护。
图1 基坑周边环境平面图1.1.2 场地及水文地质条件(1)场地的地质岩性构成自上而下依次为:①杂填土:主要由粘性土组成,含砖块及沥青路面,该层分布连续。
②中砂:黄褐色,石英~长石质,均粒结构,充填少量粘性土,稍湿, 稍密。
,该层分布连续。
③砾砂:黄褐色,石英~长石质,混粒结构,级配较好,含30%左右的砾石,充填少量粘性土,稍湿,稍密,该层分布连续。
④圆砾:由结晶岩组成,亚圆形,坚硬,一般粒径2-20毫米,最大粒径40毫米,含30% 左右的混粒砂,充填大量粘性土,局部有砾砂薄夹层,中密,该层分布连续。
⑤砾砂:黄褐色,石英~长石质,混粒结构,级配较好,含30%左右的砾石,充填大量粘性土,饱和,稍密,该层分布连续。
⑥圆砾:由结晶岩组成,亚圆形,坚硬,一般粒径2-20毫米,最大粒径50毫米,含30% 左右的混粒砂,充填大量粘性土,局部岩芯呈柱状,局部有砾砂薄夹层,中密~密实,该层分布连续。
⑦砾砂:黄褐色,石英~长石质,混粒结构,级配较好,含30%左右的砾石,充填大量粘性土,局部岩芯呈柱状,饱和,密实,该层分布连续。
⑧花岗片麻岩(全风化):褐色,主要矿物成分为长石、石英,中细粒结构,块状构造,节理裂隙较发育,岩芯风化成土状或团块状,岩体完整程度为极破碎,岩石坚硬程度为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级,全风化。
该层分布连续。
⑨花岗片麻岩(中风化):青灰色,主要矿物成分为长石、石英,中细粒结构,块状构造,节理裂隙不发育,岩芯呈柱状,锤击不易碎,岩体完整程度为较破碎,岩石坚硬程度为较软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。
(2)水文条件在前期勘察期间,场地内所有钻孔均遇见地下水,地下水类型为潜水,主要赋存在⑤圆砾层中,其主要补给来源为大气降水及浑河侧渗,其排泄方式主要靠大气蒸发、人工开采及地下径流,水位埋深 17.90~19.80米左右。
相对标高为22.50~24.70,由于受周边施工降水影响,勘察期间地下水位比正常年水位下低近10米,根据收集的地质资料,水位埋深 6.30-6.50米,相当于标高35.56-35.85米。
1.1.3 设计概况根据工程的特点,基坑支护结构采用钢筋混凝土桩+内支撑结构体系,东西两侧及南侧均为单排桩,北侧为双排桩,支护周长约342米。
钻孔灌注桩直径0.8m,有效桩长26.15m,钢支撑采用直径700mm×10mm钢管,东西向单层水平垂直撑,南侧三道二层角支撑,东西向单层水平垂直支撑,采用密排深层搅拌桩作为阻水帷幕,桩径为800mm,搭接长度200mm.有效桩长26.15m,桩接头施工缝处压密注浆处理,以增加阻水效果。
基坑开挖边线按距离地下室外墙1.2米进行设计,局部距离有所调整。
本工程±0.000相当于绝对高程42.95,基坑开挖深度为-19.65米,主楼范围开挖深度-22.15米。
基坑降水沿基坑周边20米间距布置降水井,采用管井进行降水。
按照施工组织顺序,基坑的开挖顺序由西后东,东西两侧及南侧均为单排桩,北侧为双排桩。
(1)施工场地西侧,支护形式采用桩锚支护。
(2)施工场地北侧,支护形式采用双排桩+锚索支护。
(3)施工现场东北角,支护形式采用桩锚支护+钢管内支撑支护。
(4)施工场地东侧,支护形式采用桩锚支护。
(5)施工现场南侧,采用桩锚支护,支护桩采用钢筋混凝土灌注桩。
本工程地下结构比较复杂,支护桩期间施工与地下拆迁施工同时作业,并局部存在交叉作业。
1.2 事故情况概述虽然拟建场地处于特殊位置,但是基坑支护设计方案完成后, 建设单位未将设计方案提交有关安全和质量管理部门进行审查论证,直接按设计方案开展施工。
在进行基坑开挖过程中初始未发现不正常现象。
在基坑开挖至15.10m左右时,接到邻近的反映,拟建场地西侧的居民楼出现开裂现象,由于当时开挖深度已经到15.10m左右,离坑底不到4.55m,沉降观测也在许可范围内,因此施工方对此并未引起足够重视,也未采取任何加固防范措施,并继续往下开挖。
在随后的地下室底板钢筋绑扎过程中再次接到报告,居民楼的裂缝进一步扩大,在应力集中处已出现严重开裂现象,在围墙与居民楼相接处出现V字型裂缝,最大达30mm。
此次事故的发生,使得周边住户的日常生活受到影响,基坑施工暂停,在进行混凝土回填等处理后,直至事故处理完毕后才恢复施工。
事故的发生,严重延误了工程进度,造成的直接经济损失约120万元,2 事故原因分析本章将就沈阳新世界商业二期基坑支护工程进行基坑支护过程中安全事故的分析与处理进行说明。
对于此次事故发生的原因,通过对设计方案、施工方案、施工经过、开裂建筑物设计方案、深基坑勘测结果等进行综合分析,发现造成基坑支护结构变形和周边居民楼开裂的主要原因有以下几个方面。
2.1 勘测未到位原因在二次勘察中发现,在基坑与居民楼之间没有建筑物(最近处距离20m),居民楼的地下生活水箱埋在基坑边,其距离基坑17 m的接头已开裂并漏水。
前期的勘察虽然对周边设施进行了勘察,但仍有遗漏的地方未考虑接头漏水对基坑支护造成的影响。
在进行现场安全监测时,监测数据显示,在基坑向下挖至13 m处.居民楼附近土体的水平位移速度率飙升,由0.255 mm突变至2.78mm,累计水平位移最大值达57 mm,施工单位对监测结果未予重视,直至挖到19m深处时土层相对位移最大值5.46 mm,在距基坑边约27 m处发现与基坑边平行的水平裂缝.裂缝30 mm左右。
2.2 设计原因支护设计方案在设计完成后,未进行审查论证。
同时设计方案存在不周全和需要完善的地方:在支护设计方案设计之初,仅从静态强度等方面进行了考虑,对于基坑开挖速度、基坑回弹等因素的影响未进行深入分析,认为西侧建筑物距离拟建基坑较远,不会受到施工影响,故而在西侧仅设立单排桩,未考虑施工过程中支护有可能变形从而导致不安全发生的可能;在深层搅拌桩和支护桩施工时,采取了局部开挖的形式用以躲避地下众多的障碍物,而设计者在深层搅拌桩和支护桩施工过程中及施工完毕后,设计方对于周边土层及支护变形等的反馈参数没有敏锐的洞察力,没有及时发现问题,在施工过程中,没有及时完善施工方案,错过了纠正错误的机会;其对于土层的回填处理的影响考虑不足,在局部将支护桩进行了缩短,同样影响支护桩的作用发挥。
2.3 施工不规范原因施工单位忽视了基坑四周地周地面实际能承受的附加荷载,在基坑周边3米内搭建了临时设施,用于原材料存放,但其管理比较混乱,钢材等乱堆乱放。
在施工中未严格按照先撑后挖的原则。
最关键的是,在施工过程中,未按设计要求对角撑和斜撑进行施工,直接导致支护的支撑能力下降,导致开挖至15m以下出现土层滑动层时,支护产生变形,随着开挖深度的加深,支护变形加大,在居民楼出出现的裂缝呈大幅度开裂,迅速超过报警指标。
居民楼地基不稳,受施工影响沉降。
由于居民楼的地基采用了砂石垫层进行换土处理,而且砂石垫层厚度为5.10m左右,因此该居民楼对地基的变形较为敏感,在基坑开挖导致产生滑动层后,地基变形变得明显。
由于居民楼与基坑之间的间距较小(最近处20m),基坑施工过程对原建筑物的砂石垫层局部有一定扰动影响。
特别是在利用螺旋钻机钻进成孔过程中,在不稳定的砂土层中很容易造成塌孔,并引起砂土流失,形成局部空洞。
在钻孔出现坍塌的情况下,长时间的成孔作业,会加大砂土的流失量。