某基坑事故实例

2015-11-04叶爱丽

建材与装饰 2015年34期

关键词：坡顶淤泥灌注桩

叶爱丽

（福建省建筑科学研究院 350025）

某基坑事故实例

叶爱丽

（福建省建筑科学研究院 350025）

结合工程实例对基坑工程事故进行分析，并找出原因。

基坑工程；基坑事故

1　前言

近年来在基坑支护设计中往往面临挖深大、面积广、土质差等困难，工程事故也时有发生。如何确保基坑安全，使基坑支护设计与施工合理结合，是值得研究的。现以一基坑工程事故为例。

2　工程概况

2.1工程简介

本项目A位于宁德市东侨区。该基坑项目平面呈十字形，周边环境复杂。场地东北侧、东南侧、西北侧、西南侧为同时在建的其它项目。东侧、南侧、西侧、北侧均紧邻道路，交通便捷。拟建建筑与周边建筑均采用PHC管桩基础，周边建筑均设置一层地下室。本项目设置一层地下室，局部为两层地下室，基坑开挖深度4.25～9.35m，基坑周长约2000m。该项目采用围护桩（灌注桩、钢板桩）+预应力扩孔锚索、土钉墙、放坡等多种支护型式进行支护。

2.2工程地质概况

基坑开挖范围内的主要土层为：杂填土，呈松散状，层厚1.85～5.80m；淤泥，呈流塑状，含水量为56.7～74.0%，层厚11.70～17.80m；含泥卵石，含量分布不均，均匀性较差，层厚7.30～14.60m。土层指标如下：杂填土γ=16.5kN/m3，C=5.0kPa，φ=13.0°；淤泥γ=16.0kN/m3，C=8.3kPa，φ=4.6°；含泥卵石γ=21.0kN/m3，C= 0kPa，φ=35°。

3　工程事故

3.1事故剖面

发生事故的剖面位于地下室北侧，长度约为70m，A项目与在建B项目相邻处。A项目该位置剖面设计开挖深度约7.15m，采用φ1000@1500灌注桩+2道预应力扩孔锚索支护方式，上部2m放坡。灌注桩桩长15m，第一道锚索长度为25m，第二道锚索长度为18m，锚索扩孔直径为500mm，端部1m扩孔至600mm。根据勘察报告揭示：该剖面淤泥层厚度约为16m，扩孔锚索锚固段均设置在淤泥层中；灌注桩桩端有0.50～1.0m进入含泥卵石层。项目B设置一层地下室，工程桩为PHC管桩，开挖深度约为3m，即基坑底标高约在A项目冠梁底标高。项目B采用土钉墙支护型式。A项目与B项目地下室外墙间距离约30m。支护剖面详见图1。

3.2事故发生现场施工情况

该事故时，项目B的地下室已施工完成，地下室外墙均已回填完毕，主体结构已施工至地上5层，地面正在进行路面施工。路面需土方回填，回填高度为1m。土方回填时采用大型机械进行碾压。项目A此时的开挖深度约为5.5m，第二道锚索已施工完成。原设计第二道锚索采用钢筋混凝土腰梁，实际施工时采用双拼槽钢。

3.3事故发生情况

事故发生时，坡顶2m放坡均崩塌，围护桩向场地内倾覆，冠梁断裂，第一道锚索与冠梁断开，钢绞线直接暴露。为避免该处变形的继续加大，影响项目B的施工，现场采用应急措施：①在坑内采用堆土（砂袋）进行反压。②将项目B路面已回填土方再卸载至原标高。经现场测量，该处的最大变形为3143mm。图2为现场照片，图3该处的围护桩变形曲线。

图1　支护剖面图

图2　现场照片

图3　围护桩变形曲线

4　事故分析

4.1理论计算

根据理论计算，在坡顶堆载为20kPa标准值的作用下，该处开挖至基坑底时的最大变形为46.02mm，整体稳定安全系数为2.176。第二道锚索施工完成后，基坑抗倾覆稳定性系数为1.41，均满足相关规范要求。图4为计算包络图。

图4　计算包络图

4.2事故起因

该工程事故的起因有以下几点：①坡顶受力与原设计不符。项目B地下室先于该侧地下室完成施工，且完成后开始回填土方。与原设计受力情况不符。②雨季施工，连将暴雨。③现场未进行监测及巡察，未能及时发现异常。

4.3具体分析

灌注桩：

该段灌注桩设计桩长为15m，桩端以嵌入基坑底10m为准。地勘揭示，桩端大部分进入含泥卵石层不少于0.5m，但由于该层分布不均，均匀性较差，围护桩有可能有局部未穿透淤泥层。对坍塌段围护桩进行了低应变监测，共检测30根桩。检测结果显示：Ⅰ类桩（完整桩）22根占73.4%；Ⅱ类桩（轻微缺陷）1根占3.3%；Ⅲ类桩（桩明显缺陷）4根占13.3%；Ⅳ类桩（断桩）3根占10.0%。灌注桩断桩处主要位于2.5～5.0m，为第二道锚索的位置。

该工程锚索失效主要原因分析如下：①坡顶堆载加大，锚索受力增大；②锚索的锚固段在淤泥层中，未锚固端穿透淤泥层，且该层含水量大，不易产生锚固力，锚固段易失效；③锚索为扩孔锚索，若锚固段搅拌时间短，搅拌不均匀，则锚固力降低，不满足设计要求；④锚索钢绞线有可能不合格等；⑤锚索龄期未到，就开始开挖。

因此，该事故发生的主要原因为锚索失效，导致原灌注桩+二道锚索支护方式，变成悬臂灌注桩支护。同时灌注桩桩端局部未穿透淤泥层，坡顶超载，各种外因导致该起事故的发生。