二、部分典型基坑安全事故介绍

第1页共14页基坑安全事故及防范措施倪光乐广州市泰基工程技术有限公司2006年7月第2页共14页目录一、广州海珠城广场基坑倒塌事故抢险回放及倒塌原因分析二、部分典型基坑安全事故介绍三、基坑安全防范措施四、基坑监测注意事项五、基坑工程事故的抢险方法第3页共14页基坑安全事故及防范措施一、广州海珠城广场基坑倒塌事故抢险回顾及原因分析（一）、海珠城广场基坑支护设计方案介绍海珠城广场基坑周长约340米，原设计地下室4层，基坑开挖深度为17米。该基坑东侧为江南大道，江南大道下为广州地铁二号线，二号线隧道结构边缘与本基坑东侧支护结构距离为5.7米；基坑西侧、北侧邻近河涌，北面河涌范围为22米宽的渠箱；基坑南侧东部距离海员宾馆20米，海员宾馆楼高7层，采用φ340锤击灌注桩基础；基坑南侧两部距离隔山一号楼20米，楼高7层，基础也采用φ340锤击灌注桩。该工程地质情况从上至下为填土层，厚0.7~3.6米，淤泥质土层，层厚0.5~2.9米；细砂层，个别孔揭露，层厚0.5~1.3米；强风化泥岩，顶面埋深为2.8~5.7米，层厚0.3米；中、风化泥岩，埋深3.6~7.2米，层厚1.5~16.7米；微风化岩，埋深6.0~20.2米，层厚1.8~12.84米。由于本工程岩层埋深较浅，因此，原设计支护方案如下：基坑东侧、基坑南侧东部34米、北侧东部30米范围，上部5.2米采用喷锚支护方案，下部采用挖孔桩结合钢管内支撑的方案，挖孔桩底标高为▽—20.0米。基坑西侧上部采用挖孔桩结合预应力锚索方案，下部采用喷锚支护方案。基坑南侧、北侧的剩余部分，采用喷锚支护方案。后由于±0.00标高调整，后实际基坑开挖深度调整为15.3米。本基坑在2002年10月31日开始施工，至2003年7月施工至设计深度15.3米，后由于上部结构重新调整，地下室从原设计4层改为5层，地下室开挖深度从原设计的15.3米增至19.6米。由于地下室周边地梁高为0.7米。因此，实际基坑开挖深度为20.3米，比原设计挖孔桩桩底深0.3米。新的基坑设计方案确定后，2004年11月重新开始从地下4层基坑底往地下5层施工，至2005年7月21日上午，基坑南侧东部桩加钢支撑部分，最大位移约为4.0cm，其中从7月20日至7月21日一天增大1.8cm，基坑南侧中部喷锚支护部分，最大位移约为15cm。（二）、海珠城广场基坑倒塌事故抢险回顾1、基坑倒塌事故的发生过程海珠城广场基坑在2005年7月21日中午12：20左右倒塌。据甲方有关人员反映，7月21日上午9时左右，海员宾馆反映宾馆靠基坑侧的墙脚一个晚上裂缝第4页共14页加加宽了约2cm，甲方有关人员马上联系设计人员、施工单位负责人。10：30钟左右，相关人员到现场，一起到海员宾馆看，果然发现宾馆靠基坑侧墙角30多米范围出现一条1.8公分的新裂缝。到宾馆里面看，发现墙体裂缝增大，甲方及施工单位、设计单位负责人看完宾馆后就下到基坑内继续查看基坑是否有异常情况。下基坑后，发现在基坑南边人工挖孔及喷锚面交界处，从西往东的第3条人工挖孔挡土桩，桩底的上1m左右处，桩身出现竖向裂缝。此时，靠近宾馆的基坑顶范围，一台钩机，一台泥头车及一台吊机正在工作，施工单位提出马上将机械开走。甲方公司经理打电话与另一位设计人员联系，问出土车在坑顶作业是否有问题，设计人员答复只要离开挡土桩边3m就没问题，实际作业的机械离基坑边至少5m。但为慎重起见，甲方经理还是要求施工机械尽快离开基坑边，倒塌前半小时，坑顶最后一台车离开了基坑边。至中午12：00时左右，甲方质安员、施工单位负责人在南侧基坑底听到“叭”“叭”的声音，初始约1分钟2~3次，5分钟之后，“叭”“叭”声音越来越密，施工单位负责人就说：是锚索夹片破坏的声音，基坑不行了，快跑，等到基坑底的人员跑到基坑北侧，还未上楼梯时，基坑就倒塌了。基坑西南角的临建内人员由于未能及时逃走，造成基坑倒塌时，5人受伤，6人被埋，其中3人被消防队员救出，另3人不幸遇难，基坑倒塌前1个小时，施工单位测量的挡土桩加钢管内支撑部分最大位移为4cm。监测单位在倒塌前两天测出的基坑南侧喷锚支护部分的最大位移近15cm。2、基坑倒塌对周边环境的影响（1）、地铁停运，停运时间从2005年7月21日下午14时30分至7月22日下午13时58分；（2）、海洋宾馆部分倒塌、其余部分所有商户全部停业、人员迁走；（3）、邻近隔山1、2、3号宿舍楼590名居民紧急搬迁，到临近酒店居住。3、抢险（1）、市长启动市政府重大安全事故处理紧急预案。由市长挂帅、副市长、政府秘书长、市建委领导组成临时抢险指挥部组织指挥抢险；同时由广州市建设科技委组织成立抢险专家组，协助抢险指挥部工作；（2）、广州市建委全体人员到现场日、夜轮班协助抢险，建委办公楼的对外办公停止近一周；（3）、由广州地铁总公司、广州市建筑集团有限公司、广州市政园林局、广州市消防局、卫生局、防疫局、海珠区政府、海珠区公安分局、街道派出所等政第5页共14页府部门每天派出近千人进行抢险；（4）抢险关键是：一、保证地铁安全；二、保证邻近居民楼安全；（5）抢险方法：①采用多台广州工程界臂长最大达48米的砼泵车，对邻近地铁的位置进行泵送砼反压；②对滑塌悬空的宿舍楼桩基，采用地泵进行砼泵送护脚；③为防止滑坡面在雨水冲刷下进一步滑坡，采用地泵泵送砼护面；④解决以上问题后，采用基坑回填的方法处理；⑤为保证在滑坡面上再修改小区道路的安全，对滑坡面进行灌浆处理。（6）对已倒塌一跨的海洋馆进行爆破拆除从7.21日-8.8日海洋馆拆除，市长亲临现场17次指挥抢险工作。4、海珠城广场事故对广州工程界的影响（1）、广州市科技委组织专家对全市400多个基坑进行地毯式大检查，历时半年，对14个存在严重安全隐患的基坑责令立即加固。对相关设计，施工单位进行通报批评，停牌处理；（2）、对广州市基坑工程进行严格管理：初始对基坑深度大于5米的严格限制使用喷锚支护方案，后经证求社会各方意见，改为基坑深度大于9米的严格限制使用喷锚支护方案。“7.21”事故之前，广州地区70%的基坑采用喷锚支护方案，现只有1/3的基坑采用喷锚支护方案。5、海珠城广场事故的社会影响（1）、该事故对广州市政府造成巨大的压力和负面影响。新闻媒体、网络使该事故传遍让全世界。该事故是近十几年来广州最大的工程安全事故，在国内是继2004年上海地铁安全事故后的又一在全国产生重大影响的工程事故；（2）、从设计、施工、监理、建设单位到广州市建委、海珠区政府、广州市余泥办等相关政府部门的三十多位工程技术、管理人员及政府官员受处分。6、事故造成的损失海珠城广场基坑倒塌事故，从直接经济损失角度考虑，其损失值超过两亿元，其中包括：基坑及土方施工费、地下室已施工的底板及一层地下室部分；倒塌的海员宾馆及相关物资损失；海员宾馆附楼中近二百户商家的财产损失；事故抢险过程中所投入的大量材力、人力、设备。事故过程中，近五百九十人的临时搬迁；1#楼五十六户人家外迁近一个月的费用；事故发生过程中三个死者的赔偿费；建设方前期报建、设计、监理费；该场地从规划设计为商业用地到事故后变第6页共14页为绿化用地的土地价值损失费。直接经济损失是可以计算的清楚的，但对社会、对政府、对行业造成的间接损失影响是难以估量的。（三）、基坑倒塌原因分析为什么该基坑南边倒塌而其余东、西、北边不倒？专家组意见：1、超挖：原设计4层基坑17米，后开挖成五层基坑（20.3米），挖孔桩成吊脚桩；2、超时：基坑支护结构服务年限一年，实际从开挖及出事已有近三年；3、超载：坡顶泥头车、吊车、钩机、超载；4、地质原因：岩面埋深较浅，但岩层倾斜。设计单位仍采用理正软件对原设计方案进行复核、设计，而忽视现场开挖过程中岩面从南向北倾斜，倾角约为25°的实际状况。另外，施工过程中发现岩面倾斜，南部位移较大后，曾对部分区域进行预应力锚索加固，加固范围只是南部西侧的20~30米，但加固范围太少。甲方认为加固是由于设计不周引起，加固费用应由设计单位支付，因此，设计单位压力较大。二、部分典型基坑安全事故介绍1、喷锚支护安全事故东莞石龙某基坑工程该基坑周长约400m，开挖深度3.8m，采用搅拌桩结合喷锚支护方案，锚杆2排，长度为6~8m；实际施工3m；当基坑开挖至3.8m时，邻近马路一侧基坑产生滑塌破坏，市政水管爆裂破坏。2、桩锚（撑）支护安全事故广州某基坑工程该基坑长约1100米，基坑挖深约11米。采用钻孔桩结合双层钢支撑，钻孔桩桩间采用三重管旋喷止水方案。在施工过程中，由于施工单位未按设计要求设置二道支撑，当基坑开挖至设计标高时，在凌晨1：00突然倒塌，造成一名路过摩托车手死亡，另二名摩托车手受伤。3、连续墙加支撑支护安全事故广州某车站基坑工程该基坑工程长约160米，基坑宽从20~30米不等，基坑开挖深度约18米。采用连续墙加钢管内支撑方案，由于支撑斜撑与腰梁之间连接不牢，当基坑开挖至第7页共14页近基坑底时，支撑滑落，连续墙倒塌，邻近民房倾斜。由于事故发生前监测工作做得到位，人员及时撤离，未造成人员伤亡。4、基坑降水安全事故广州某基坑工程该基坑长约130米，宽约50米，深约7米。采用搅拌桩结构喷锚支护方案，工程桩采用人工挖孔桩。在基坑施工完毕，人工挖孔桩施工过程中，邻近200米范围内地面下沉，民房开裂。第8页共14页三、基坑安全防范措施（一）、基坑工程从勘察设计至使用完毕回填的全过程基坑工程勘察设计至使用完回填的全过程实际开挖地质资料与设计参考地质资料不同，或施工过程中发现周边环境与原设计收集资料不同，按实际情况对原设计方案进行校核修改、完善地质资料勘察、周边环境调查根据地质资料、周边环境、地下室大小、深度（包括承台厚度、周边地梁高度）进行支护方案设计确保基坑、基础施工过程中支护结构及周边环境的安全根据设计图进行基坑支护结构的施工、土方开挖目的施工及土方开挖过程中对支护结构及周边环境进行监测开挖至设计深度支护结构及周边环境满足设计及规范要求、竣工验收在基坑使用过程中继续对支护结构及周边环境进行监测，发现问题及时处理，时间超出基坑允许使用年限，视监测及现场勘测结果进行补强基坑使用完毕，回填由于种种原因导致基坑出现险情，抢险正常异常支护结构质量未能达到设计要求，对支护结构进行补强设计异常正常异常第9页共14页（二）、基坑工程勘察设计的安全防范措施1、确保地质勘察资料的完整性、准确性地质勘察资料不能仅利用为主体结构工程而进行的勘察资料，还应根据基坑的平面位置，沿基坑周边布孔进行勘察。对深基坑，条件许可时。需对基坑外侧10~30米范围内的地质情况进行勘察，这主要是考虑采用喷锚或预应力锚索支护方案时，锚杆或锚索会延伸到基坑外一定范围。另外，针对目前勘察市场的现状，建设单位应与地质单位沟通好，确保地质资料的准确性。建议：再省也不要省地质勘察的钱。2、周边环境资料的准确性、完整性（1）、周边建（构）筑物的基础型式、与基坑边的距离、埋深布置等要了解清楚。不同基础型式（天然地基、桩基础）、不同埋深、与基坑边距离的不同、对基坑的影响是不一样的。（2）、地下建（构）筑物，如地铁、人防工程、河流（涌）、地下贮水池、油库、化粪池等基础型式，与基坑边的距离、埋深要了解清楚。（3）、地下管线（电信电缆、供、排水管、煤气管）的类型、埋深，与基坑边的距离要了解清楚。3、设计方案的针对性基坑设计方案要根据基坑周边地质条件，环境条件（包括地上建（构）筑物、地下建（构）筑物、地下管线），基坑开挖深度的不同，分别按不同的支护剖面进行设计。以上三大要素中，任一条件变化，其支护方案都要相应变化，才能确保方案的合理性，安全性、可行性及经济性。4、基坑监测方案设计：监测方案的设计要考虑周边环境的允许位移及沉降，支护结构的型式（类型），基坑的安全等级来综合考虑。（1）、一般而言，采用喷锚支护结构或桩、撑支护结构，需采用测斜管才能测到最大位移，仅采用桩顶或坡顶水平位移监测是不能测到基坑的实际最大位移的。（2）对桩、锚或喷锚支护结构，采用锚头应力计，可有效地监测预应力的施加及损失情况，对控制基坑位移有很好的参考价值。（3