常见基坑工程事故原因分析

常见基坑工程事故原因分析

摘要：阐述了常见基坑工程围护类型和基坑事故类型；从基坑围护设计、基坑围护与降排水施工、基坑土方开挖、基坑工程管理和应急措施4各方面对基坑工程事故的主要原因进行了深入分析。

关键词：基坑工程；事故原因；土方开挖；应急措施

1、引言

近年来，高层、超高层建筑中大量出现，深、大基坑施工，日益成为建筑施工中的难点和重点问题。由于基坑工程涉及工程地质勘察、原有场内管线布置、周边环境、基坑围护设计、基坑围护施工、基坑降排水、基坑土方开挖、施工季节和应急处理等多种环节和因素，往往会在基坑开挖过程，引发基坑坍塌或基坑周边沉降、位移过大，造成人员伤亡、工程桩破坏、直接经济损失以及周边建筑物开裂、管线断裂等。因此，基坑工程事故已成为建筑施工最为主要的质量、安全事故之一。

本文通过对许多工程事故的分析，总结常见基坑事故的主要原因，以供建筑施工技术人员加深对基坑事故原因的认识，采取有效措施预防基坑事故发生。

2、常见基坑工程围护与事故类型

2.1 常见基坑围护类型

目前，基坑围护主要有以下几种形式：

（1）挡土墙。一般采用多排水泥搅拌桩或土钉墙，水泥搅拌还兼有止水作用，因此在采取水泥搅拌桩的情况下无需设置其他止水设施，而土钉墙情况还需考虑结合其他止水设施。

当采取土钉墙支护时，通常会产生的较大的周边土体的水平位移。

（2）锚杆挂网喷浆。由锚杆承担土压力保持坡面稳定。锚杆支护一般情况周边土体的水平位移也较大。

（3）桩。一般适用于较浅的基坑，多采用钻孔灌注桩或钢板桩。当采取拉森钢板桩时可起到止水作用。

（4）桩加锚。采用钻孔灌注桩作为竖向支护体，并结合锚杆提高桩体的水平承载力，减少悬臂桩体的水平位移。

（5）SWM工法桩。在水泥搅拌桩中插入型钢提高桩体的水平力抵抗能力，待基坑周边回填土后，拔出型钢予以回收。

（6）桩加支撑。采取钻孔灌注桩作为竖向支护体，通过钢筋混凝土支撑或钢管支撑加强桩的水平承载能力。一般地，基坑面积不大时可采取对撑；当水平支撑长度较大时容易失稳应采取斜撑，支撑在基坑中承台等上。

（7）地下连续梁。由于造价较高，当周边地基变形要求较高时采用。

2.2 常见基坑工程事故类型

常见基坑工程事故从表现的形状上主要有以下几种类型。

(1)基坑边坡滑移、坑底隆起。土钉墙、锚杆支护的边坡滑移或基坑底部土体隆起（被动区破坏、深层滑动等）。

(2)基坑围护支撑失稳。基坑围护的对撑、斜撑等轴力过大失稳。

(3)坑周边土体过大沉降、位移。虽基坑未发生坍塌，但由于降水过大或支护体位移过大，造成周边土体过大沉降或位移。

从产生的影响来说，基坑工程事故又可分为：

（1）基坑坍塌造成工程桩位移甚至断裂；场内管线断裂。

（2）基坑工程施工所引起的直接或间接_人员伤亡。

（3）基坑邻近建(构)筑物严重开裂、倾斜甚至倒塌；邻近公用市政设施损坏；周边交通道路开裂、塌陷，致使交通中断；基坑邻近地下管线断裂破损，使电力、通讯、供水中断,煤气泄漏等。

3、基坑工程事故的主要原因

3.1 基坑围护设计不到位

导致基坑围护设计不到位的主要原因有以下几个方面：

（1）建设单位压缩基坑围护费用

目前，建设单位为了减少工程造价，往往对基坑围护费用进行压缩，要求设计单位尽可能降低围护费，采用简单的围护方式，如采取放坡、土钉墙、锚杆等费用较少的围护形式；或省去止水设施、降水设施等。

（2）工程地质勘察资料欠缺

工程地质勘察资料对土体特性和地下水的数据描述不够详细或与实际情况

出入较大。尤其是在基坑面积较大情况，勘察点不能满足要求或场内存在暗河、暗塘情况而勘察点未覆盖。

（3）建设单位提供的场内管线等资料不全

建设单位提供的场内管线资料缺失，对场内的污水管、煤气管、自来水管和电缆线等未能提供详细资料。特别一些废弃的污水管等未在提供的资料中反映出来。

（4）对周边环境了解不够

对基坑周边的房屋的基础形式、地下室情况，周边的河流情况，周边的道路、管线等情况了解不够，不能掌握基坑施工对周边的影响和周边环境对基坑施工的影响。

（5）缺乏对当地基坑围护设计的经验

一些外地设计单位，未能掌握本地区的工程地质特性、气候特征和常用的基坑围护方式，缺乏当地基坑围护设计经验。

3.2 基坑围护与降、排水施工存在问题

（1）基坑围护施工质量得不到保证

常见基坑围护施工质量问题主要有：

①土钉墙施工存在问题。土钉孔眼的位置、钢筋安装位置、钢筋插入深度得不到保证；灌浆用的砂浆未做到拌和均匀，随用随拌，孔眼在灌浆前未用风吹净，灌浆时未从孔底开始连续均匀的进行；挂钢筋网前未将坡面清理平顺，使钢筋网紧靠坡面，导致钢筋网与土钉的联接不够牢固可靠。喷射混凝上的配合比未经试验确定，分层喷射混凝土时后层混凝土未在前层混凝土终凝后进行，导致混凝土开裂。目前，坡面开裂渗水导致土钉墙支护失效是基坑坍塌的最主要因素。②锚杆施工存在问题。钻孔直径和锚杆直径直径不匹配，锚杆眼深度不够或锚杆杆体锚固长度达不到，当锚杆眼超过设计眼深时，锚杆杆体插不到眼底，降低了锚固力，当锚杆眼小于设计的眼深时，锚杆外露过长，降低了锚杆的预紧力；锚杆眼内有粉尘和积水，锚杆眼内的粉尘和积水未清洗干净，相当于在锚固剂配料中加入了粉尘和水，从而削弱锚固剂的强度；锚杆杆体一般采用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆，在装入锚孔内搅拌时，未按要求顺时针方向搅拌，这样锚固段密度得不到不断增大，甚至导致锚固剂向眼外推出，降低了锚固力；安装好的锚杆未能保持应有的一定预紧力，未能充分发挥锚杆主动及时支护的优点。③水泥搅拌桩施工存在问题。水泥搅拌桩常见问题主要为桩体偏位、喷浆不足、搅拌不匀，特别是深层水泥搅拌桩往往在桩底段不能形成完整的桩体。形成的挡土墙水平承载力不足。④支撑施工。支撑与围檩的接头强度不足，支撑梁的竖向支柱偏斜或强度不足等导致承受轴力不足引发支撑断裂失稳。