深基坑事故案例分析及防治

杭州地铁深基坑事故概况

调查结果公布

2008年11月15日下午3时15分，正在施工的杭州地铁湘湖站北2基坑现场发生大面积坍塌事故，造成21人死亡，24人受伤，直接经济损失4961万元。

其直接原因是施工单位违规施工，冒险作业、基坑严重超挖；支撑体系存在严重缺陷且钢管支撑架设不及时；垫层为及时浇筑。监测单位施工监测失效，施工单位未采取有效补救措施。


工程概况
杭州地铁事故基坑，长107.8米，宽21米。开挖深度15.7-16.3米。设计采用800mm厚地下连续墙钢管支撑的围护方案。地下连续墙深度分别为31.5-34.5米。

事故概况

基坑土方开挖分为6个施工段，总体由北至南组织施工。至事故发生前，第1施工段完成底板混凝土施工，第2施工段完成底板垫层混凝土施工，第3施工段完成土方开挖及全部钢支撑施工。第4施工段完成土方开挖及3道钢支撑施工、开始安装第4到钢支撑。第5、6施工段完成3道钢支撑施工，正在开挖基底的第5层土方同时施工，第1施工段的钢筋工、木工正在作业。第3是施工段杂工正在清理基坑基底。技术人员安装接地铜条，第4施工段正在安装支撑，施加预应力。第5、6施工段基坑内两台挖土机正在进行第5层土方开挖。

首先西部中部连续墙横向断裂并倒塌，坍塌长度约75米，墙体横向位移处最大达7.5米。东侧地下连续墙也产生严重位移，最大位移约3.5米。由于大量淤泥涌入坑内，风情大道随后出现塌陷。最大深度约6.5米，地面塌陷导.致地下污水等管道破裂、河水倒灌造成基坑和地面塌陷处进水，基坑内最大水深约9米。

事故原因分析

根据勘察结果对基坑土体破坏滑动面及地下连续墙破坏模式进行分析，并挥着相应的基坑破坏是时调查平面图及施工工况图以及基坑土体滑动面和地下连续墙破坏形态断面图。

施工问题

基坑土方超挖以及支撑施加不及时，支撑体系存在薄弱环节，基坑边超载过大等均容易引起基坑失稳。由于以上因素的作用下，会引起基坑围护结构变形较大，容易导致支撑破坏或者地下水管破裂，进而引发事故产生。

土方超挖
土方开挖未按照设计工况进行。存在严重超挖现象，特别是最后两层土方同时开挖，垂直方向超挖约3米，开挖到基底后水平方向多大26米范围未架设第四道钢支撑，第三和第四施工段开挖土方到基底后约有43米未浇筑混凝土垫层。土方超挖导致地下连续墙侧向变形、墙身弯矩和支撑轴里增大。

与设计工况相比，如第三道支撑施加完成后，在没有设置第4到支撑的情况下，直接挖土至坑底，带伞到支撑的轴增长约43%，作用在围护体上的最大弯矩增加48%，最大剪力增加38%，超过截面抗弯矩承载力设计值。

支撑体系问题

• 现场钢支撑活络头节点承载力明显低于钢管承载力
  

• 钢管支撑与工字钢系梁的链接不满足设计要求
  

从以上计算可以看出，在本工程中，21.05m无支点的钢管相对中间有一支点的钢管的抗压强度设计值减小了约1/3，相差较大。

• 部分钢支撑的安装位置与设计要求差异大
  

因篇幅有限，防治请打开上面链接。那里有详细的内容