深基坑事故案例

深基坑工程施施工技术及安安全质量控制制讲义主要内容第一部分：深深基坑工程概概述及典型工工程事故分析析。第二部分：深深基坑工程关关键施工技术术及工艺。第三部分：深基坑工程程信息化施工工、新技术应用与施工组组织设计。第四部分：相相关规范、规规程解读。第一部分：深深基坑工程概概述及典型工工程事故分析析第一部分基本本内容1、深基坑工程程概念特点2、深基坑工程程安全质量问问题3、国内外深基基坑工程的发发展4、典型深基坑坑工程事故剖剖析1、深基坑工程概概念特点1.1、深基坑工程程概念住房和城乡建建设部《危险性较大的的分部分项工工程安全管理理办法的通知知》规定：深基坑坑工程指开挖挖深度超过5米（含5米）或地下室室三层以上（（含三层），，或深度虽未未超过5米，但地质条条件和周围环环境及地下管管线特别复杂杂的基坑土方方开挖、支护护、降水工程程。1.2、深基坑工程特特点当前我国各大大城市深基坑坑工程主要突突出了以下四四个特点：深基坑离周边边建筑距离越越来越近由于城市的改改造与开发，，基坑四周往往往紧贴各种种重要的建筑筑物，如轨道道交通设施、、地下管线、、隧道、天然然地基民宅、、大型建筑物物等，设计或或施工不当，，均会对周边边建筑造成不不利影响。深基坑工程越越来越深随着地下空间间的开发利用用，基坑越来来越深，对设设计理论与施施工技术都提提出的更难的的要求。如无无锡恒隆广场场基坑深近27m，上海海中心深基坑坑达30m，，均已挖入了了承压水层。。右图为宁波波嘉和中心二二期项目基坑坑，平均开挖挖深度为18.3m，最最大挖深为25.9m，，整体为三层层地下室布局局，局部有夹夹层。基坑的规模与与尺寸越来越越大上海招商银行行信用卡中心心工程基坑面面积达81000m2，无锡恒隆广广场基坑面积积35000m2。这类基坑在在支护结构的的设计、施工工中，特别是是支撑系统的的布置、围护护墙的位移及及坑底隆起的的控制均有相相当的难度。。右图为天津西西站二期项目目基坑，总面面积为39000平方米米，基坑周长长达855米米。施工场地越来来越紧凑市区大规模的的改造与开发发，其中不少少以土地出让让形式吸引外外资、内资开开发，为充分分利用土地资资源，常要求求建筑物地下下室做足红线线。场地可用用空间狭小大大大的增加了了施工难度，，这必须通过过有效的资源源整合才能顺顺利实现。左图为宁波春春江花城二期期项目基坑全全景，地下室室距离外墙用用地红线仅3.5米。2、深基坑工程程安全质量问问题深基坑工程安安全质量问题题类型很多，，成因也较为为复杂。在水水土压力作用用下，支护结结构可能发生生破坏，支护护结构型式不不同，破坏形形式也有差异异。渗流可能能引起流土、、流砂、突涌涌，造成破坏坏。围护结构构变形过大及及地下水流失失，引起周围围建筑物及地地下管线破坏坏也属基坑工工程事故。粗粗略地划分，，深基坑工程程事故形式可可分为以下三三类：2.1、基坑周边环环境破坏在深基坑工程程施工过程中中,会对周围土体体有不同程度度的扰动，一一个重要影响响表现为引起起周围地表不不均匀下沉，，从而影响周周围建筑、构构筑物及地下下管线的正常常使用，严重重的造成工程程事故。引起周围地表表沉降的因素素大体有：基坑墙体变位位；基坑回弹、隆隆起；井点降水引起起的地层固结结；抽水造成砂土土损失、管涌涌流砂等。因此如何预测测和减小施工工引起的地面面沉降已成为为深基坑工程程界亟需解决决的难点问题题。左图为2010年1月，深基坑施施工导致的南南宁市中兴街街路面开裂事事故。右图为2010年4月，深基坑施施工导致的广广州市中山三三路路面开裂裂事故。2010年5月，深圳地铁铁5号线太安站基基坑施工引起起周边居民楼楼及路面裂缝缝。2010年8月，上海逸虹虹景苑小区项项目基坑施工工导致周边房房屋及路面开开裂。2.2、深基坑支护护体系破坏，，包括以下4个方面的内容容：基坑围护体系系折断事故主要是由于施施工抢进度，，超量挖土，，支撑架设跟跟不上，是围围护体系缺少少大量设计上上必须的支撑撑，或者由于于施工单位不不按图施工，，抱侥幸心理理，少加支撑撑，致使围护护体系应力过过大而折断或或支撑轴力过过大而破坏或或产生大变形形。下图为2008年苏州某深基基坑事故。上图为2008年杭州地铁深深基坑施工中中地下连续墙墙折断破坏。。2011年杭州某深基基坑围护桩折折断事故。基坑围护体整整体失稳事故故深基坑开挖后后，土体沿围围护墙体下形形成的圆弧滑滑面或软弱夹夹层发生整体体滑动失稳的的破坏。下图图为某深基坑坑围护整体失失稳破坏事故故。故。2008年11月15日下午，杭州州萧山湘湖段段地铁施工现现场发生塌陷陷事故。风情情大道长达75m的路面坍塌并并下陷15m。行驶中的11辆车陷入深坑坑，数十名地地铁施工人员员被埋。事故造成21人死亡、24人受伤、直接接经济损失4961万元，是中国国地铁建设史史上最惨痛的的事故。21名责任人被究究责，其中10人被追究刑事事责任。基坑围护踢脚脚破坏由于深基坑围围护墙体插入入基坑底部深深度较小，同同时由于底部部土体强度较较低，从而发发生围护墙底底向基坑内发发生较大的““踢脚”变形形，同时引起起坑内土体隆隆起。右图为为某深基坑发发生“踢脚””破坏。坑内滑坡导致致基坑内撑失失稳在火车站、地地铁车站等长长条形深基坑坑内区放坡挖挖土时，由于于放坡较陡、、降雨或其他他原因引起的的滑坡可能冲冲毁基坑内先先期施工的支支撑及立柱，，导致基坑破破坏。右侧两两图为2009年杭州地铁1号线凤起路站站坑内土体滑滑坡引起的支支撑体系破坏坏。2.3、土体渗透破基坑壁流土破坏在饱和含水地层（特别是有砂层、粉砂层或者其他的夹层等透水性较好的地层），由于围护墙的止水效果不好或止水结构失效，致使大量的水夹带砂粒涌入基坑，严重的水土流失会造成地面塌陷。左图为某深基坑止水帷幕渗漏、桩间流土事故。上图为宁波某某深基坑发生生流土与地面面塌陷基坑底突涌破破坏由于对承压水水的降水不当当，在隔水层层中开挖基坑坑时，当基底底以下承压含含水层的水头头压力冲破基基坑底部土层层，将导致坑坑底突涌破坏坏。下图为上上海某深基坑坑坑底内发生生承压水突涌涌。基坑底管涌破破坏在砂层或粉砂砂底层中开挖挖基坑时，在在不打井点或或井点失效后后，会产生冒冒水翻砂（即即管涌），严严重时会导致致基坑失稳。。下图为湖南南浯溪水电站站二期深基坑坑出现管涌。。以上深基坑工工程安全质量量问题，只是是从某一种形形式上表现了了基坑破坏，，实际上深基基坑工程事故故发生的原因因往往是多方方面的，具有有复杂性，深深基坑工程事事故的表现形形式往往具有有多样性。3、深基坑工程程的发展深基坑工程是是最近30多年中迅速速发展起来的的一个领域。。以前的几十十年中，由于于建筑物的高高度不高，基基础的埋置深深度很浅，很很少使用地下室，基坑坑的开挖一般般仅作为施工工单位的施工工措施，最多多用钢板桩解解决问题，没没有专门的设设计，也并没没有引起工程程界太多的关关注。近30多年来，由由于高层建筑筑、地下空间间的发展，深深基坑工程的的规模之大、、深度之深，，成为岩土工工程中事故最最为频繁的领领域，给岩土土工程界提出出了许多技术术难题，当前前，深基坑工工程已成为国国内外岩土工工程中发展最最为活跃的领领域之一。回回顾历史，深深基坑工程发发展主要经历历了以下三个个阶段。第一阶段：二二十世纪七七八十年代伴随着大城市市高层、超高高层建筑的兴兴建，深基坑坑工程问题逐逐渐凸现。但但那时2～3层地下室的的工程还比较较少，基坑主主要的围护结结构型式是水水泥搅拌桩的的重力式结构构，对于比较较深的基坑则则采用排桩结结构，如果有有地下水，再再加水泥搅拌拌桩止水帷幕幕。在国内，那时时地下连续墙墙用得比较少少，SMW工法正在进行行开发研究。。由于缺乏经经验，深基坑坑的事故比较较多，引起了了社会和工程程界的关注。。从那时起，，国内施工人人员开始研究究深基坑工程程的监测技术术与数值计算算，当时虽然然有一些施工工技术指南，，但还没有开开始编制基坑坑工程的规范范。第二阶段：二二十世纪九十十年代在国内，通过过总结施工经经验，开始制制定基坑规范范，这一时期期出现了包括括武汉、上海海、深圳等地地方规范和两两本行业规范范。一些地方方政府建立深深基坑方案的的审查制度。。国内外工程程界开始出现现超深、超大大的深基坑工工程，基坑面面积达到2～～3万平方米米，深度达到到20m左右。复合式土钉墙墙在浅基坑中中推广使用，，SMW工法开始推广广使用，地下下连续墙被大大量采用。逆逆作法施工、、支护结构与与主体结构相相结合的设计计方法开始得得到重视和运运用。商业化化的深基坑设设计软件大量量使用。在施施工中，基坑坑内支撑出现现了大直径圆圆环的形式和和两道支撑合合用围檩的方方案，最大限限度地克服了了支撑对施工工的干扰。第三阶段：进进入新世纪以以后国内外，伴随随着超高层建建筑和地下铁铁道的发展，，地下工程向向更深部发展展空间，出现现了更深、更更大的深基坑坑工程，基坑坑面积达到了了4～5万平方米，深度超过30m，最深达50m，逆作法施工工、支护结构构与主体结构构相结合的设设计方法在更更多的工程中中推广应用。但由于理论研研究滞后、设设计缺陷、施施工等方面的的原因，深基基坑工程施工工与相邻环境境的相互影响响形势更趋严严峻，出现了了新一波的深深基坑工程事事故。这一时期，我我国（包括台台北和香港））采用支护结结构与主体结结构相结合并并用逆作法施施工的深基坑坑工程已达101项，并并且出现了第第二波的基坑坑工程规范的的修订与编制制。通过20多年年的工程实践践和业内人士士的努力，深深基坑工程领领域取得了很很大的进展，，主要表现为为下面五个方方面：1.设计思思想不断更新新2.施工技技术不断发展展3.设计方方法不断进步步4.管理制制度不断完善善5.标准化化工作的开展展4、深基坑工程程实例——广州海珠城广广场基坑坍塌塌4.1、工程概况海珠城广场基基坑周长约340米，原设计地地下室4层，基坑开挖挖深度为17米。该基坑东侧为为江南大道，，江南大道下下为广州地铁铁二号线，二二号线隧道结结构边缘与本本基坑东侧支支护结构距离离为5.7米；基坑西侧侧、北侧邻近近河涌，北面面河涌范围为为22米宽的渠箱；；基坑南侧东东部距离海员员宾馆20米，海员宾馆馆楼高7层，采用φ340锤击灌注桩基基础；基坑南南侧两部距离离隔山一号楼楼20米，楼高7层，基础也采采用φ340锤击灌注桩。。该工程地质情情况从上至下下依次为：填填土层，厚0.7~3.6米；淤泥质土土层，层厚0.5~2.9米；细砂层，，个别孔揭露露，层厚0.5~1.3米；强风化泥泥岩，顶面埋埋深为2.8~5.7米，层厚0.3米；中风化泥泥岩，埋深3.6~7.2米，层厚1.5~16.7米；微风化岩岩，埋深6.0~20.2米，层厚1.8~12.84米。由于本工程岩岩层埋深较浅浅，因此，原原设计支护方方案如下：基坑东侧、基基坑南侧偏东东34米、北侧偏东东30米范围内，上上部5.2米采用喷锚支支护方案，下下部采用挖孔孔桩结合钢管管内支撑的方方案，挖孔桩桩底标高为▽▽—20.0米。基坑西侧上部部采用挖孔桩桩结合预应力力锚索方案，，下部采用喷喷锚支护方案案。基坑南侧、北北侧的剩余部部分，采用喷喷锚支护方案案。后由于±0.00标高调整，后后实际基坑开开挖深度调整整为15.3米。本基坑在2002年10月31日开开始施工，至至2003年年7月施工至至设计深度15.3米，，后由于上部部结构重新调调整，地下室室从原设计4层改为5层层，地下室开开挖深度从原原设计的15.3米增至至19.6米米。由于地下下室周边地梁梁高为0.7米。因此，，实际基坑开开挖深度为20.3米，，比原设计挖挖孔桩桩底深深0.3米。。新的基坑设计计方案确定后后，2004年11月重重新开始从地地下4层基坑坑底往地下5层施工，至至2005年年7月21日日上午，基坑坑南侧东部桩桩加钢支撑部部分最大位移移约为4.0cm，其中中从7月20日至7月21日一天增增大1.8cm，基坑南南侧中部喷锚锚支护部分，，最大位移约约为15cm。3.2、事故过程2005年7月21日12时左右,在广州海珠珠区江南大道道南珠城海广广场深基坑发发生滑坡，导导致三人死亡亡，4人受伤伤，地铁二号号线停运近一一天，7层的的海员宾馆倒倒塌，多加商商铺失火被焚焚，一栋7层层居民楼受损损，三栋居民民被迫转移。。下面是一些些事故照片。。3.3、事故原因（1）本基坑坑原设计深度度只有16.2米，而实实际开挖深度度为20.3米，超深4.1米，造造成原支护桩桩成为吊脚桩桩，尽管后来来设计有所变变更,但对已已施工的围护护桩和锚索等等构件已无法法调整，成为为隐患。（2）从地质质勘察资料反反应和实际开开挖揭露，南南边地层向坑坑内倾斜，并并存在软弱透透水夹层，随随着开挖深度度增大，导致致深部滑动。。（3）本基坑坑施工时间长长达2年9个个月，基坑暴暴露时间大大大超过临时支支护为一年的的时间，导致致开挖地层的的软化渗透水水和已施工构构件的锈蚀和和锚索预应力力的损失，强强度降低，甚甚至失效。（4）事故发发生前在南边边坑顶因施工工而造成东段段严重超载，，成为了基坑坑滑坡的导火火线。（5)从施工工纪要和现场场监测结果分分析，在基坑坑滑坡前已有有明显预兆，，但没有引起起应有的重视视，更没有采采取针对性的的措施，也是是导致事故的的原因之一。。事故故调调查查结结果果与与处处理理结结果果与与2005年9月20日在在广广州州日日报报公公布布：：对对7个建建设设责责任任主主体体及及其其20名责责任任人人给给予予行行政政处处罚罚或或处处分分，，其其中中7名主主要要负负责责人人因因涉涉嫌嫌触触犯犯刑刑法法被被司司法法机机关关依依法法逮逮捕捕;对事事故故发发生生负负有有监监管管责责任任的的14名行行政政人人员员给给予予降降级级或或降降级级以以下下的的行行政政处处分分和和责责令令作作出出深深刻刻检检讨讨，，并并责责成成相相关关单单位位对对市市政政府府作作出出书书面面检检查查。。在以以后后深深基基坑坑工工程程中中，，我我们们还还应应注注意意以以下下施施工工安安全全控控制制要要点点：：（1）设计计、、施施工工安安全全性性报报告告控控制制：：初初步步设设计计阶阶段段施施工工单单位位应应制制定定深深基基坑坑设设计计、、施施工工安安全全性性报报告告。。安安全全性性报报告告应应通通过过专专家家评评审审。。（2）支支护护结结构构和和土土体体加加固固工工程程施施工工安安全全质质量量控控制制：：地地下下连连续续墙墙、、SMW工法法、、钢钢或或混混凝凝土土支支撑撑等等基基坑坑支支护护结结构构和和土土体体加加固固施施工工中中涉涉及及安安全全性性能能的的重重要要工工序序的的施施工工质质量量应应满满足足法法规规标标准准和和设设计计要要求求。。（3）安全全管管理理人人员员监监管管：：作作业业时时，，施施工工单单位位专专职职安安全全生生产产管管理理人人员员应应在在现现场场进进行行管管理理。。（4）基基坑坑临边边防防护护：：基基坑坑四四周周、、操操作作平平台台等等临临边边处处应应设设置置防防护护栏栏杆杆，，应应牢牢固固可可靠靠。。（5）立体体交交叉叉作作业业控控制制：：当当应应用用土土代代模模浇浇筑筑混混凝凝土土支支撑撑，，支支撑撑下下的的土土方方开开挖挖后后，，施施工工单单位位应应及及时时清清除除支支撑撑下下粘粘结结的的土土石石。。上上下下层层立立体体交交叉叉作作业业时时，，应应设设置置隔隔离离设设施施。。（6）施工工进进度度控控制制：：施施工工单单位位报报送送的的进进度度计计划划应应满满足足基基坑坑安安全全性性要要求求。。通过过该该事事故故，，可可得得出出以以下下深深基基坑坑事事故故防防范范经经验验：：（1）对对深深基基坑坑工工程程特特点点应应有有深深刻刻的的认认识识，，基基坑坑工工程程时时空空效效应应强强，，环环境境效效应应明明显显，，挖挖土土顺顺序序、、挖挖土土速速度度和和支支撑撑速速度度对对基基坑坑围围护护体体系系受受力力和和稳稳定定性性具具有有很很大大影影响响。。施工工应应严严格格按按经经审审查查的的施施工工组组织织设设计计进进行行。。应应及及时时安安装装支支撑撑(钢支支撑撑)，及及时时分分段段分分块块浇浇筑筑垫垫层层和和底底板板，，严严禁禁超超挖挖。。深深基基坑坑围围护护结结构构设设计计应应方方便便施施工工，，深深基基坑坑工工程程施施工工应应有有合合理理工工期期。。（2）基基坑坑工工程程不不确确定定因因素素多多，，应应实实施施信信息息化化施施工工。。监测测点点设设置置应应符符合合规规范范和和设设计计要要求求。。监监测测单单位位应应认认识识科科学学测测试试，，及及时时如如实实报报告告各各项项监监测测数数据据。。项项目目各各方方要要重重视视基基坑坑的的监监测测工工作作，，通通过过监监测测施施工工过过程程中中的的土土体体位位移移、、围围护护结结构构内内力力等等指指标标的的变变化化，，及及时时发发现现隐隐患患，，采采取取相相应应的的补补救救措措施施，，确确保保基基坑坑安安全全。。（3）有有多多道道内内支支撑撑的的基基坑坑围围护护体体系系应应加加强强支支撑撑体体系系整整体体稳稳定定性性。。考虑虑到到基基坑坑工工程程施施工工中中，，第第一一道道支支撑撑可可能能产产生生拉拉应应力力，，建建议议第第一一道道支支撑撑采采用用钢钢筋筋