基坑工程事故的施工原因淺析

周偉明

隨著我國城市化進程的快速發展，城市人口日漸飽和，建筑空間擁擠和城市綠地減少，使我國高層建筑如雨后春筍般拔地而起。中高層、超高層建筑中大量出現深、大基坑施工，成為建筑施工中的難點和重點問題。

近年來，我國許多城市或地區相繼發生一些基坑工程事故?；邮鹿室坏┌l生，后果相當嚴重，直接經濟損失達數百萬元，甚至千萬元，造成人員傷亡、延誤工期、追加造價及影響周圍居民正常生活等負面效應，加大了投資方的負擔，給社會造成不良影響。一般地，可將造成基坑事故的原因歸納為5個方面[1]:1)基坑工程施工問題47%;2)基坑工程設計問題38.5%;3)建設單位管理問題7.5%;4)基坑工程勘察問題4.5%;5)基坑工程監理問題2.5%。在引起基坑事故的各種原因中，由于施工單位施工質量差、不嚴格遵守施工規程等諸多因素結合在一起而引發的基坑事故所占比重最大。

可見，加強施工管理、提高施工質量是遏制基坑工程事故的關鍵。為此，本文對基坑工程事故中的施工問題進行了歸納與分析，為減少因施工因素引起工程事故提供一定參考。

1 施工因素引起工程事故的原因

1)無施工資質或越級承包基坑工程。在我國建筑市場中，有相當多的農民施工隊，他們往往技術水平較低、素質較差、管理混亂，但他們常通過一些不正規手段，無施工資質或越級承包基坑工程，安全意識淡薄，容易引發險情或造成事故。對基坑施工中出現的復雜問題束手無策，遇突發事故時只能盲目地隨意處理，應急措施不力。

2)開挖方案不合理?；娱_挖前應根據地質和基坑周邊環境情況，確定基坑邊坡高寬比，計算邊坡的穩定性，并制定合理的基坑開挖施工方案。如挖土進度過快、開挖分層過大、超深開挖，容易引起基坑塌方與破壞。如某大廈建在城市中心[2]，基坑深7.5 m。位于汽車站廣場西側，東側與城區主干道毗鄰，南邊緊靠一擬建大廈，已進行基礎施工，西側與一棟6層樓高的賓館相接，北側為待建場地。2001年8月 9日，暴雨襲擊后，該側基坑突然坍塌。經現場事故調查與分析，除設計方面存在一定問題外，施工方面存在超挖現象。在該工程中，開挖未按土釘支護作業的特點分層開挖，整個施工過程出現多次嚴重超挖現象，致使開挖的作業面自穩時間很短，在土釘未安設或未發揮作用之前，邊壁已出現局部塌落，邊壁整體位移超過了允許范圍。又有某工程建筑物是一綜合商場[3]，在進行第二施工段施工即將結束時，發現北側坑底土體也有向坑內滑移跡象，此時坑土體水平位移已達9.75 mm/d，總位移已達62.8 mm，超過預警值。隨后有關部門研究控制措施，但裂縫仍在擴展，至當天下午，基坑坍塌，基坑地表15 m范圍土體涌入坑內，造成斷樁102根，占總樁量的1/5。后經調查表明，施工方面存在一定的失誤，主要是未能合理確定分層數及每層開挖深度，準確控制開挖被動區土體后的暴露時間，導致開挖段在未加固的情況下暴露時間過長，未根據巖土體的特點及時進行有效的加固處理。由于施工單位為趕工期，施工作業速度快，土釘墻支護土體部分開挖一次性長度達40 m，南側坍方區作業違規。土釘墻局部噴錨層加強筋與鋼管的焊接不牢，造成局部脫落。

3)施工質量差。施工工藝落后，設備陳舊，管理水平低，監理工作不力等使施工質量較差。如灌注樁強度達不到設計要求，止水樁起不到止水效果，壓密注漿深度不夠等。如某基坑工程位于沿海城市，主樓建筑28層，地下1層，框架剪力墻結構，鉆孔灌注樁基礎，鉆孔樁樁尖持力層為中風化基巖[4]。基坑護壁復合型土釘墻施工后，土體開挖沿北側自東向西進行，在開挖到坑底設計標高后的第二天傍晚，約20 m長的土釘墻在數秒鐘內發生整體失穩式破壞。土釘墻向基坑內沿圓弧面滑動了8 m～10 m，經事故調查分析表明，鋼管土釘注漿施工與水泥攪拌樁施工質量較差。施工隊在注漿時未控制好漿液配合比、注漿壓力及注漿量，且未在水泥漿液中摻入適量的早強劑和微膨脹劑，增強握裹粘結力，導致注入水泥漿后沒有形成包裹鋼管的 d=80 mm的圓柱體，與設計計算的模式不符合。從倒塌后暴露出來的鋼管土釘看多數為光溜溜的鋼管。水泥攪拌樁施工中對機頭提升速度及水泥漿用量控制不嚴，且本工程淤泥土中含有一定的腐殖質，而未采取在水泥攪拌樁中摻入三乙醇胺等早強劑，從土釘墻倒塌現場觀察，水泥攪拌樁的強度不足、搭接不良。

4)相鄰工程的不利影響。基坑開挖前應了解基坑周邊環境、建筑物、地表水排泄、地下管線分布、道路、車輛、行人等情況，并且采取相應措施。新建建筑物的基礎埋深不宜大于原有建筑物基礎，或兩基礎之間的凈距應大于兩基礎高差的1倍～2倍，否則要采取分段施工、做護坡樁、地下連續墻或加固原有基礎等措施，確保原有基礎安全。如哈爾濱某酒店基坑工程[5]南側與一層水泵房外墻相距0.8 m，北側與某二層辦公樓外墻相距1.2 m，該辦公樓二層通長外走廊挑出1.5 m，其投影已進入基坑邊緣。施工單位在未經設計的情況下，憑經驗在基坑兩側打入一排φ 108×4，L=8 m，間距為200 mm的鋼管樁作為基坑支護，而后用大型挖掘機從兩側開始呈坡道形一次挖到設計標高。當開挖約1/3長度時，發現支護樁向基坑內傾斜，相鄰兩側建筑物墻體出現裂縫，并且發展很快，同時建筑物開始傾斜。

5)排、降、截、止水方法不當。地下水對基坑施工有著極大的影響，施工前應對現場地下水情況及現場土質做具體了解，針對不同土質選擇正確有效的降、排水方案。同時在施工過程中對控水方案的實施必須進行監測，并對可能出現的險情，制定應急措施。如深圳某工程為塔形樓[6]，主樓 16層，地下1層，基坑開挖原定為5.5 m，圍護總長182 m。場地位于深圳灣，靠海邊，地下水源豐富。降水72 h后基坑開挖，剛挖2 m深就在挖掘處出現汪水，越往下挖汪水越多。樁間土受地下水浸泡，2 d之內紛紛塌落到基坑中。止水帷幕之外的主體塌方，止水帷幕已局部失效，基坑內外的地下水并未被隔斷，使基坑積水抽降不干?；由形撮_挖結束就出現外圍大規模的塌方，8號樓的條形基礎已有局部顯露出來。該工程由于涌水、漏砂、塌方、搶險耗用幾十噸水泥、數噸鋼材，耽誤工期一個多月，浪費大量人力、物力，雖未造成重大傷亡事故，但教訓深刻。究其原因，主要是止水帷幕未能起到應有的作用，水泥攪拌樁未能按預先設計的要求相互嚴密咬合搭接，而是形成大小不等的叉襠。

6)未對基坑開挖實施監控。對基坑開挖過程中的監控是通過布置觀測點、監測基坑邊坡土體的水平和垂直位移、水滲透影響、支護結構應力和變形等工作進行的，以便于及時預防和控制事故。部分施工項目只重視常用的建筑物沉降、變形、傾斜觀測，而對于基坑土體情況變化的觀測不考慮、不重視，導致不能及時根據基坑土體變化采取相應的預防、處理措施[7]。

2 相應防治措施[8]

1)必須按批準的開挖順序和分層高度進行開挖，放坡也應按不同土質放出不同的坡度，必要時要進行邊坡防護。

2)軟土地區或地下水位較高的地區，要遵循方案及時做好地面排水和地下降水工作。地下降水要注意鄰近建筑物及設施的沉降，必要時要及時做好截水帷幕和降水回灌的工作。

3)基坑挖土施工不得在坑頂任意堆土，停車、挖溝或架設有振動作用的機械。

4)基坑設計有護坡樁時，要保證護坡樁樁身質量及樁距、樁長、樁徑，預制樁打入要保證沉樁深度，兩排樁以上時要保證樁排距和相對關系，需要拉錨時要保證錨碇穩固，錨索強度、接頭可靠，板樁要接縫正確、嚴密。

5)深基坑施工時，宜采用動態設計信息化施工，嚴密控制基坑變形和基底隆起，嚴密監視坑外土體移動，保證邊坡穩定，保證基坑周圍建(構)筑物、地下設施、地下管線和道路的安全，保證不準中斷和停歇的道路及管線的安全運行。

3 結語

以上分析了建筑基坑工程事故中由于施工方面因素引起的主要原因。一般地，基坑工程事故是由許多不利因素共同引發的，要預防事故的發生，就必須抓好建設主體各方的協調和密切配合。只要對基坑工程從勘察設計至使用的全過程每一環節進行有效的監控，遇到問題實事求是、認真研究處理，基坑安全事故是完全可以預防和避免的。

[1] 藍文戈.基坑工程事故施工問題分析及處理措施[J].廣東科技，2008，181(2):22-23.

[2] 吳菊香.深基坑事故原因分析及處理[J].礦冶工程，2006，26(3):10-11.

[3] 李景耀.綜述某基坑變形事故處理[J].科技資訊，2009(17):241.

[4] 陳 琦，陳文廣.一起基坑支護倒塌事故的分析處理[J].科技資訊，2008(13):55.

[5] 周曉歐，李雪峰.基坑工程事故分析實例[J].林業科技情報，2003，35(4):18.

[6] 許恒文.深基坑支護工程質量安全事故淺析[J].建筑安全，2004(9):18-19.

[7] 劉廣宇.施工中基坑事故成因淺析[J].中外建筑，2009(8):181-182.

[8] 周 波，張銀龍.淺議預防基坑坍塌事故的主要措施[J].中 國科技財富，2009(6):17.