某深基坑事故处理方法

深基础施工是高层和超高层建筑施工中的一个突出问题装由于对地基土认识不足以及设计方法存在问题等，使得深基坑开挖风险相当大装深基坑开挖施工与前后施工环节搭接密切，前期围护结构没有质量保证或后期底板没有及时施工，都可能引起工程事故。

除此之外，深基坑开挖工程本身也要求施工队伍要严格按规范要求操作，否则围护结构变形会导致周围管线、道路和建筑物遭到破坏，经济损失和社会影响难以估计；降水工程使用不当将使周围地基土发生不可恢复的差异沉降；深基坑开挖受天气影响也是造成施工风险系数大的一个重要因素，降雨将直接引起基坑积水而无法施工，或挖方、堆土边坡失稳造成工程事故装本文通过具体工程事故实例，对深基坑支护失效原因进行了分析，并针对具体问题采取了相应的处理措施。

1   工程概况及基坑支护设计方案

1.1   工程概况

该工程为底商住宅楼，地上16层，地下1层，地下室为附建式和单建式人防工程，地上16层为商场和高级公寓，基坑开挖深度为6.5m，基坑平面尺寸为126m×69m，平面布置如图1所示。

图1   施工现场基坑平面布置示意

1.2   工程地质情况

（1）杂填土：层厚0.20~0.70m，平均厚度为0.44m，该土层厚度较小，物理力学性质不均匀，压缩性高，工程地质条件差（层底标高1.800~3.500m）。

（2）粉土：较湿、灰黄色，稍密~中密状态，摇振反应中等，间夹软塑状态的粉质粘土薄层，层厚0.50~2.60m，平均厚度为1.05m（层底标高0.490~2.600m）。

（3）淤泥质粉质粘土夹粉土：软塑~流塑状态，间夹稍密状态的粉土薄层，层厚5.30~8.60m，平均厚度为6.72m（层底标高-6.700~-3.540m）；该层为高压缩性土，强度低，工程地质条件差，为软土层。

（4）粉土夹粉砂：粉土、灰色、很湿，稍密~中密状态，夹中密状态的粉砂薄层，局部两者互层，层理清晰，主要成分为石英、云母、长石等，层厚4.40~8.40m，平均厚度为6.20m（层底标高-12.200~-10.200m），场地内普遍分布；该土层属中等压缩性土，强度中等，工程地质条件一般。

（5）粉砂：灰色、饱和，中密状态，间夹粉土薄层。

场地内地下水主要为上层表面滞水，以及4层粉土夹粉砂层的浅部承压水。

1.3   基坑支护设计方案

本工程基坑开挖深度为6.5m，土方开挖前基坑周边卸土1m厚，设计采用双排。直径600mm水泥搅拌桩作为基坑止水唯幕，各桩体间搭接200mm，排间搭接300mm，采用32.5级普通硅酸盐水泥，掺入量15%，水灰比为0.45，桩长为9m；土方开挖过程中按1:1.5放坡，坡面喷射50mm厚C20细石混凝土进行护坡。

2   基坑事故情况

施工单位进场后按图1所示进行了现场平面布置，紧邻基坑边南侧为一条5m宽临时混凝土路面。前期高层建筑报建的手续未能到位，施工单位考虑先进行基坑西侧的联排别墅施工，当别墅施工至1层时，基坑开始进行土方开挖，施工单位将土方工程分包给一土石方单位施工。

由于场内临时道路已完成以及场地尺寸限制等原因，土方单位未能按设计要求对基坑坡顶土方进行卸载，另外土方开挖放坡坡度也远大于设计要求。土方开挖分两层进行，一层土方完成后施工单位插入降水管进行井点降水，降水管位于土方边坡上，仅在基坑周边布置，降水管深8m。

降水一周后土方单位从基坑西侧开始进行下层土方开挖，当土方挖至深度2/3时，先后发现南侧路面出现开裂及下沉，联排别墅砖基础出现位移，西侧路面出现裂缝以及北侧教师宿舍楼窗角出现裂缝等，基坑底局部出现管涌，基坑变形监测结果中坡顶水平位移超出基坑及支护结构监测报警值。

3   基坑事故原因

（1）由于施工场地狭小，基坑开挖的同时联排别墅正在进行主体结构施工，进场的材料较多，基坑南侧及西侧道路距基坑较近，载重车辆行驶频繁，从而使坡顶严重变形。

（2）原设计要求基坑外卸土深度1m，水平宽度不小于5m，但土方开挖时场内临时道路已施工完毕，并已布置材料堆场及仓库，这导致坑边荷载大于设计要求，从而坑边主动区土压力增大。

（3）土方开挖放坡剖面的设置与设计图纸不符，修坡坡度远大于设计坡度，导致坡面稳定性大大下降，同时也造成因地下水渗透半径减小而出现坑外地下水的流失，引起地面沉降。

（4）土方开挖过程中，施工单位对土石方分包单位缺少管理，土石方单位为了抢工期，施工组织不当，在未经总包单位、设计单位以及监理单位同意的情况下擅自超挖。

（5）前期降水井的布置位置存在缺陷，降水深度缺陷及井管滤网缺陷导致坑外水土的流失。

4   基坑处理方案

4.1   围护体系的处理

围护结构的处理、加固应在尽可能利用基坑现有条件下进行。

（1）在现有坡面上部统一加两排土钉（打入式锚管），卸土后的西部区域长6m，南部道路区域长15m，钉距1mx1m，土钉仰角20°，连系筋为直径214mm，钢筋网片为直径6mm@250mm×250mm，喷C20混凝土，厚度不小于50mm；土钉注浆采用纯水泥浆二次注浆，水灰比为0.5，注浆压力为0.4~1.0MPa，二次注浆压力不小于1.0MPa，注浆量为30kg/m；围护体系的处理如图2所示。

图2   基坑围护体系的处理示意

（2）在开挖到底后的坡底施工一排土钉（打入式锚管），锚管长6m，但不得穿透搅拌桩，间距1m，土钉仰角30°，连系筋为直径214mm，钢筋网片为直径6mm@250mm×250mm，喷混凝土厚度不小于80mm。

（3）检查现有已施工的坡面，在出现空洞、裂缝和变形的薄弱地点加锚管补强，遇搅拌桩停止。

（4）搅拌桩外侧路面出现裂缝的部位须以水泥砂浆封堵，防止雨水进入。

（5）尚未开挖的东部区域严格按照原设计施工。

4.2   降水系统的设置

根据本工程的特点，降水系统做如下调整。

（1）原降水井点废除，重新布置降水井点，依据地下室结构施工图后浇带位置布置长期井点，该井点至基础完成后视情况决定拔除时间。

（2）依据水位观测，如果后浇带区域长期井点不足可增加临时井点，临时井点与坡底平面距离以10m左右为宜，井点排距约20m。

（3）降水井竖管间距1~1.2m，滤管上沿埋置深度为各区域基础板底标高以下0.5m。

（4）井点滤网须包裹细纱布3层以上，防止粉土夹水抽出。

（5）坑内、坑外均须设置水位观测井，抽水力度依据水位观测情况进行调整，是否需要回灌也应依据坑外水位变化幅度决定。

4.3   坑底管涌的处理

根据现场观察及工程地质勘察报告，初步分析得出管涌形成原因为水泥搅拌桩插入深度不够或施工存在缺陷等，水泥搅拌桩没有有效形成止水唯幕，确定采用水泥、水玻璃双液注浆处理坑底管涌。

4.4   土方开挖和后续土建施工的要求

（1）机械土方开挖深度严禁超过该区域基础板底标高，垫层部分人工清底，垫层的施工应及时跟进，要求开挖一块浇筑一块，开挖至标高后24h内须完成垫层的施工。

（2）南部道路禁止车辆通行，载重车辆、重型材料堆场不得置于坑边8m范围内。

（3）整个基坑施工过程中须配置监测系统，监测内容包括：围护结构的侧向位移；坡顶地面的沉降；周边旧房的沉降；坑内、坑外水位。监测频率为（1或2）次/d。

4.5   应急措施

（1）地面发生沉降时应立即采取回灌措施。

（2）围护侧向位移可加钉补强；有条件的南部区域可在坑外设置井点降水减压。

（3）南部临时道路区域在紧急情况下可按原设计卸土处理。

5   实践体会

通过对事故原因的分析和处理，此事故有很多方面值得深思和总结，从而避免今后基坑工程重大事故的发生，减少经济损失。

5.1   基坑支护专项方案的专家论证

合理的基坑支护方案是确保基坑工程安全可靠的前提。2009年5月，住建部为进一步规范和加强对危险性较大的分部分项工程安全管理，积极防范和遏制建筑施工生产安全事故的发生，组织修订了《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》，其中规定“开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程”属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。施工单位应当在施工前编制专项方案并组织专家对专项方案进行论证，方案一经确定，施工人员必须严格按照方案施工，不得擅自更改。

5.2   基坑工程土方开挖控制要点

（1）基坑周边堆载不得超过设计荷载限制条件。

（2）基坑土方开挖应严格按设计要求进行，不得超挖。根据地质条件采取相应的开挖方式，一般应分层、分区开挖，先撑后挖。

（3）基坑挖土时安排好挖土的机械、车辆的通道布置、挖土的顺序及周围堆土位置。

（4）基坑开挖完成后，应及早开始地下结构工程的施工，严禁基坑长时间暴露。

5.3   基坑支护监测

基坑工程施工过程中，必须按规定监测，进行信息化施工，掌握支护结构的变形情况，以便及时采取相应措施。