【摘 要】本文以某住宅小区工程深基坑塌方事故为例,详细阐述了事故发生的原因及事故处理措施,确保了施工的正常进行。希望能够给类似工程项目提供一些参考和帮助。
【关键词】深基坑;塌方处理;抗滑桩
1、工程概况
该工程是某房产公司开发的高档住宅小区项目,位于宁波市余姚金型路南侧,我公司参加的第Ⅲ标段土建工程为28、31幢住宅、2#地下车库及商铺,总建筑面积60829m2,地下一层,地上25层。本工程结构采用现浇钢筋混凝土框剪结构,结构安全等级二级,抗震重要性类别为丙类,设防烈度为六度,按三级框架、三级剪力墙进行抗震设计。本工程桩基采用钻孔桩,基础采用桩基加梁板式片筏基础,地下室底板厚500mm,局部电梯井处达1200mm厚,承台与底板面相平,厚度1200~2200mm不等,地下室连续钢筋砼墙板厚300mm,地下水位埋深为0.10米。
2、降水方案
根据水文地质情况和现场条件做好降水方案,在基坑外侧宜设置截水沟及集水井,由于宁波地区在七、八月份雨水较多,必须准备足够的抽水设备,防止基坑被泡水。开挖过程中,随时对渗漏水点进行处理,避免造成地下水大量流失导致水土流失。降水方案施工工艺流程图如图1所示:
3、支护方案
【关键词】深基坑;塌方处理;抗滑桩
1、工程概况
该工程是某房产公司开发的高档住宅小区项目,位于宁波市余姚金型路南侧,我公司参加的第Ⅲ标段土建工程为28、31幢住宅、2#地下车库及商铺,总建筑面积60829m2,地下一层,地上25层。本工程结构采用现浇钢筋混凝土框剪结构,结构安全等级二级,抗震重要性类别为丙类,设防烈度为六度,按三级框架、三级剪力墙进行抗震设计。本工程桩基采用钻孔桩,基础采用桩基加梁板式片筏基础,地下室底板厚500mm,局部电梯井处达1200mm厚,承台与底板面相平,厚度1200~2200mm不等,地下室连续钢筋砼墙板厚300mm,地下水位埋深为0.10米。
2、降水方案
根据水文地质情况和现场条件做好降水方案,在基坑外侧宜设置截水沟及集水井,由于宁波地区在七、八月份雨水较多,必须准备足够的抽水设备,防止基坑被泡水。开挖过程中,随时对渗漏水点进行处理,避免造成地下水大量流失导致水土流失。降水方案施工工艺流程图如图1所示:
3、支护方案
由于该基坑存在淤泥质粘土或淤泥,工程地质特性存在一定的凝聚力, 在短时间内一般也可形成高1.0-1.5m的开挖面。但是对于特别软弱的淤泥质土及淤泥质粉质粘土, 则需采用超前锚杆或搅拌桩来增加开挖面的承载能力。深层搅拌桩广泛应用于在软土,地下水位较高的地区充当止水帷幕作用。由于土钉墙只限于地下水以上或经过人工降水后的土体,从施工角度来看作为土钉墙支护的土体必须具有一定临时自稳能力,不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土[4]。
所以本工程采用坑壁上部进行大放坡处理,再采用疏排钻孔灌注桩对坑壁中下部进行挡土,疏排桩之间适用搅拌桩进行止水和分担挡土作用。基坑支护方案平面图如下图2所示:
4、事故情况调查
基坑挖土工作于北侧支护桩完成30d后进行, 挖土采用反铲挖土机, 除留200mm基底土外一次到位, 挖土工作自东向西进行, 挖土结束5d左右于基坑东南角开始塌方, 并由此拉动周边土体, 使周边土体及基坑上口1m左右范围内地面水平滑移、开裂, 几日后, 西南角也开始大面积塌方, 塌方严重危及基坑南侧学生会所的安全, 并严重影响工程地下室的正常施工。
5、原因分析
5.1勘察报告分析
项目地质勘察报告和实际开挖过程中的工程地质出现较大出入,地址勘察没有对项目复杂地质现象做出详细有效描述,导致原降水方案中节水帷幕的封底质量较差,无法控制承压水的突涌。
5.2地表水及地下水的渗流
塌方处地质条件局部较差, 上部以杂填土和淤泥质土为主。地表水及地下水的渗流使土体的含水量增加即土的自重增加, 水的渗流还使基坑边坡土体产生一定的动水压力, 同时, 土体竖向裂缝中的积水产生一定的静水压力。另一方面, 土体内含水量增加使土颗粒间产生润滑作用, 原有土体的内摩擦角大大减小, 从而使基坑边坡土体下滑力增加而抗剪强度降低, 最终导致边坡塌方。本工程两塌方处正是下水管道破坏且地表水、地下水渗流集中处。
5.3支护方案不当
由于本工程基坑周边条件的特殊性, 经验算:该段基坑围护方案不能满足“保证基坑四周边坡的稳定性; 保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑工程施工期间不受损害”之要求。
5.4挖土施工方案不当
基坑土方采用反铲挖土机一次挖除到位, 开挖前和施工中, 分承包商未进行理论分析、设计计算和有效的现场监测, 挖土强度约1000m3/ d。由于挖土不分层进行且挖土强度大, 使基坑周边土体卸载过快, 土体内应力释放过于集中, 致使周边土体侧移。
6、处理方案
通过对现场情况的了解,项目部报请工程部研究确定采取如下方案。具体措施为:
1)在管涌处附近利用砂袋设置围堰,立即采用细石混凝土将管涌口覆盖保证减少涌水口的砂土流失,同时在基槽底部设置集水井采用水泵进行明排水,组织人机对坑中土进行抢挖。当挖至坑底标高,采用潜水泵排水, 管涌的流水通过排水盲沟流入集水井。
2)增设防滑桩体及坡脚压载。由于塌方处周边场地狭小, 经参与工程建设的各方研究后决定在塌方范围的坡脚增设防滑桩体, 同时, 在防滑桩体与斜坡面间的基坑下部范围内采用袋装砂石及土体混合料稳定坡脚及坡面, 防滑桩体采用Φ73空心钢管, 用北京XY-100钻机预成孔后再行打入的方法。
3)为了保证垫层混凝土下面的盲沟能够排水畅通,我们在混凝土垫层及砂垫层之间设置了一层30mm~ 50mm厚的预制混凝土板,防止出现上层土层塌落。
4)在浇筑完成混凝土垫层后,对混凝土垫层上出现的渗水进行堵漏处理,通过24小时不断绝的持续降水,终于彻底止住流砂及涌水,使工程具备安全施工的条件。
5)加强土方开挖的监管。基坑土方开挖前应进行理论分析和设计计算, 据此编制土方开挖施工方案和现场监测方案, 方案经审核同意后方可正常施工。施工中必须根据所监测的数据随时调整施工方案, 实施动态信息化施工。
7、结束语
由于放坡开挖深基槽施工在江浙地区比较常见,而一不小心流沙、塌方现象就很容易出现。所以在拟定施工方案时,我们一定要充分周密地设计好基槽降水和基坑支护开挖方案并结合实际施工时的现场情况不断局部调整。只有因地制宜, 结合周边环境的特点采取切实可行的基坑沉降监测方案,并且根据监测结果随时调整开挖方式,优化施工参数, 做到信息化施工,以达到保证基坑及周围建筑物安全的目的。
参考文献
[1]JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S].
[2] GB50330-2002,建筑边坡工程技术规范[ S]。
所以本工程采用坑壁上部进行大放坡处理,再采用疏排钻孔灌注桩对坑壁中下部进行挡土,疏排桩之间适用搅拌桩进行止水和分担挡土作用。基坑支护方案平面图如下图2所示:
4、事故情况调查
基坑挖土工作于北侧支护桩完成30d后进行, 挖土采用反铲挖土机, 除留200mm基底土外一次到位, 挖土工作自东向西进行, 挖土结束5d左右于基坑东南角开始塌方, 并由此拉动周边土体, 使周边土体及基坑上口1m左右范围内地面水平滑移、开裂, 几日后, 西南角也开始大面积塌方, 塌方严重危及基坑南侧学生会所的安全, 并严重影响工程地下室的正常施工。
5、原因分析
5.1勘察报告分析
项目地质勘察报告和实际开挖过程中的工程地质出现较大出入,地址勘察没有对项目复杂地质现象做出详细有效描述,导致原降水方案中节水帷幕的封底质量较差,无法控制承压水的突涌。
5.2地表水及地下水的渗流
塌方处地质条件局部较差, 上部以杂填土和淤泥质土为主。地表水及地下水的渗流使土体的含水量增加即土的自重增加, 水的渗流还使基坑边坡土体产生一定的动水压力, 同时, 土体竖向裂缝中的积水产生一定的静水压力。另一方面, 土体内含水量增加使土颗粒间产生润滑作用, 原有土体的内摩擦角大大减小, 从而使基坑边坡土体下滑力增加而抗剪强度降低, 最终导致边坡塌方。本工程两塌方处正是下水管道破坏且地表水、地下水渗流集中处。
5.3支护方案不当
由于本工程基坑周边条件的特殊性, 经验算:该段基坑围护方案不能满足“保证基坑四周边坡的稳定性; 保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑工程施工期间不受损害”之要求。
5.4挖土施工方案不当
基坑土方采用反铲挖土机一次挖除到位, 开挖前和施工中, 分承包商未进行理论分析、设计计算和有效的现场监测, 挖土强度约1000m3/ d。由于挖土不分层进行且挖土强度大, 使基坑周边土体卸载过快, 土体内应力释放过于集中, 致使周边土体侧移。
6、处理方案
通过对现场情况的了解,项目部报请工程部研究确定采取如下方案。具体措施为:
1)在管涌处附近利用砂袋设置围堰,立即采用细石混凝土将管涌口覆盖保证减少涌水口的砂土流失,同时在基槽底部设置集水井采用水泵进行明排水,组织人机对坑中土进行抢挖。当挖至坑底标高,采用潜水泵排水, 管涌的流水通过排水盲沟流入集水井。
2)增设防滑桩体及坡脚压载。由于塌方处周边场地狭小, 经参与工程建设的各方研究后决定在塌方范围的坡脚增设防滑桩体, 同时, 在防滑桩体与斜坡面间的基坑下部范围内采用袋装砂石及土体混合料稳定坡脚及坡面, 防滑桩体采用Φ73空心钢管, 用北京XY-100钻机预成孔后再行打入的方法。
3)为了保证垫层混凝土下面的盲沟能够排水畅通,我们在混凝土垫层及砂垫层之间设置了一层30mm~ 50mm厚的预制混凝土板,防止出现上层土层塌落。
4)在浇筑完成混凝土垫层后,对混凝土垫层上出现的渗水进行堵漏处理,通过24小时不断绝的持续降水,终于彻底止住流砂及涌水,使工程具备安全施工的条件。
5)加强土方开挖的监管。基坑土方开挖前应进行理论分析和设计计算, 据此编制土方开挖施工方案和现场监测方案, 方案经审核同意后方可正常施工。施工中必须根据所监测的数据随时调整施工方案, 实施动态信息化施工。
7、结束语
由于放坡开挖深基槽施工在江浙地区比较常见,而一不小心流沙、塌方现象就很容易出现。所以在拟定施工方案时,我们一定要充分周密地设计好基槽降水和基坑支护开挖方案并结合实际施工时的现场情况不断局部调整。只有因地制宜, 结合周边环境的特点采取切实可行的基坑沉降监测方案,并且根据监测结果随时调整开挖方式,优化施工参数, 做到信息化施工,以达到保证基坑及周围建筑物安全的目的。
参考文献
[1]JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S].
[2] GB50330-2002,建筑边坡工程技术规范[ S]。