我国基坑工程发展现状研究

2015-04-16李启帆李彦龙

四川水泥 2015年10期

李启帆李彦龙

(空军勤务学院机场工程与保障系 221000)

一、基坑定义及典型深基坑工程简介

基坑工程[1]是指建筑物或构筑物地下部分施工时需开挖基坑，进行施工降水和基坑周边的围挡，同时要对基坑四周的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行监测及维护，确保正常、安全施工的一项综合性工程。深基坑[2]一般指的是深度超过6m的基坑。

自上世纪90年代起我国大规模城市建设兴起，我国一些典型的深基坑工程近年来不断涌现[3]：苏州中心广场项目基坑围护工程二标段项目基坑面积约 6.57万m2，地下3-4层，开挖深度约15m至22m（局部深坑达24米）总开挖土方量约70万 m3。北京财源国际中心工程基坑开挖长 279m，宽 47-67m，开挖深度为24.86-26.56m。北京银泰中心基坑开挖长219.4m，宽100.4m，最深部位22.95m。国家大剧院基坑工程属超深、超大基坑工程，基础平均埋深26米，局部埋深32.6米。CCTV新台址基坑面积总计17800m2，基坑开挖深度12-22m。内蒙古准格尔2000万吨特大选煤厂世界最大储煤槽仓超深基坑。

二、基坑工程事故分析及原因总结

基坑工程尤其是深基坑工程不仅数量越来越多，而且由于密集的城市建筑以及不规则的基坑形式导致基坑工程的开挖条件更加复杂，这就直接导致了人们对基坑开挖与支护的计算与设计理论以及各种基坑施工技术的要求不断提高[4]。但是，由于基坑工程的区域性显著，影响因素及其复杂，各类基坑工程事故仍时有发生。因此，关于基坑开挖与支护的各方面研究依然是行业的热点难点。

2009年9月29日上午10点，深圳地铁5号线5305标百鸽笼车站基坑南端施工过程中发生地面沉降、桩间漏土掉块，基坑钢支撑失稳险情，随时有基坑坍塌危险，施工现场一名工人受伤，并危及基坑附近住宅楼内居民的生命财产安全。

2012年8月22日上午10时，陕西榆林昌盛国际广场在建地下室整体垮塌，18人被困，其中5人死亡，13人受伤。建筑层数为地上5层，地下2层，基地面积为15258.65平方米，支护结构采用水泥土重力式挡墙，中间支撑柱采用单根型钢，设计不合理。

2015年7月6日上午10时，深圳前海一项目工地基坑发生边坡滑移事故，整个坍塌现场长约20米，宽约10米，面积在200立方米内，上面的泥沙以及一些活动围墙和活动板房都随之倾泻而下落入基坑。此次事故是基坑附近土质松软所致。

根据徐至钧[5]对于基坑事故的分类统计资料，设计缺陷占到了50%，其次是水的作用占了 23.4%，施工质量占到了 20%；唐业清[6]的统计结果是设计缺陷占了45%，施工质量占了33%，水的作用占了22%；曾宪明[7]的统计结果是施工质量占了46.9%，设计缺陷占了将近40%，水的作用占了 6.4%。从这三人的统计资料看，造成基坑工程事故发生的最主要问题是设计缺陷、施工质量以及水的作用，其中设计缺陷是最主要问题。

三、现阶段基坑工程理论分析及相关规范

大量的基坑工程实践带给我们很多经验教训，现今的基坑工程已经急需通过理论来指导并完善实际的工程施工。目前，对于基坑支护结构的内力及变形、基坑开挖与支护对周围建筑物的影响以及基坑稳定性的计算分析还无法得出准确、定量的结果，但是相关理论依然能够很好地指导类似工程实际问题。因此，目前在工程实践中提倡信息化施工即动态跟踪基坑的开挖以及支护全过程，主张采用实时监测与数值模拟相结合来评价基坑支护的稳定性。然而目前我国深基坑工程存在的主要问题恰恰是习惯于用半理论半经验的方法去分析问题，缺乏精细的理论计算与实时监测，不合理开挖，造成各类严重的基坑事故，危机人员生命财产安全，同时造成严重浪费[8]。

表1 基坑事故分类统计

针对出现的越来越多的基坑工程事故，相关部门与相关行业投入了大量精力对基坑工程的设计计算方法和基坑施工技术进行研究，并不断颁布相关的技术规范，目前国家冶金行业[1]、建筑行业[9]、和深圳[10]、上海[11]、广州[12]和武汉[13]、北京[14]、成都[15]等地区相继出台了基坑支护技术规范，上海市专门出台了《上海地铁基坑工程施工规程》[16]，2012年国家住建部还颁布了新的建筑行业标准[17]，为深基坑的发展起到了积极地推动作用。