時(shí) 衛(wèi) 平

(長治市建筑工程總公司，山西 長治 046012)

1 工程實(shí)例

1.1 工程基本概況

某小區(qū)地下車庫位于該小區(qū)1號、2號住宅樓的北面，中間與3號、4號住宅樓連接成整體，建筑設(shè)計(jì)東西向最長209.54 m，南北向最寬104.90 m，建筑總面積19 372.59 m2，地下1層，層高5.1 m，天然地基，基底標(biāo)高為-7.6 m，柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)加防水板，框架結(jié)構(gòu)。該場地地勢西高東低(介于-1.6 m～-0.62 m)，基坑的開挖平均深度為6.0 m，最深6.98 m。地下車庫開工時(shí)該小區(qū)的施工環(huán)境是1號、2號住宅樓已基本完工，3號、4號住宅樓主體結(jié)構(gòu)已驗(yàn)收，正在進(jìn)行室內(nèi)外抹灰。

1.2 深基坑支護(hù)方案

根據(jù)地庫工程的基坑開挖深度，施工單位按照《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》(建質(zhì)[2009]87號)文件要求，經(jīng)安全計(jì)算后編制了相應(yīng)的《深基坑工程專項(xiàng)施工方案》，并于2016年7月7日通過專家論證后予以實(shí)施。其中，主要考慮該基坑緊臨1號、2號樓，其基礎(chǔ)外邊線距已建好的1號、2號住宅樓北外墻6.1 m，距兩樓門廳部位的距離為3.6 m，則與1號、2號住宅樓相鄰的基坑?xùn)|西向全長確定的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式為水泥土擋墻，墻寬1 550 mm，4排水泥土樁，單根樁徑500 mm，互相咬合150 mm，樁長8.6 m，離開基礎(chǔ)邊緣1 000 mm施打第一排水泥土樁，門廳部位在該排樁中加插工字型鋼，其他東、西及北三面均采用放坡方式。降水方法為管井降水。

1.3 施工進(jìn)展情況

施工單位于2016年7月10日～25日進(jìn)行了水泥土擋墻施工，2016年8月3日開始土方開挖，2016年9月10日土方開挖至南側(cè)中間部位的基坑底部時(shí)該部位的水泥土擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)突然坍塌。施工單位在支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌后及時(shí)上報(bào)了建設(shè)單位，通知了專業(yè)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工單位，并隨即組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位復(fù)查了實(shí)體，進(jìn)行了技術(shù)洽商。支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)單位提出了先對已坍塌部位回填土方至設(shè)計(jì)標(biāo)高-3.5 m(兩側(cè)土方第一步開挖的底標(biāo)高)，再打鋼筋混凝土灌注樁的加固方案。后經(jīng)各方責(zé)任主體會同商討同意后于2017年10月15日完成灌注樁施工。其后再行開挖，于2017年11月15前完成了地下車庫的基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)施工。

2 原因分析

1)違反施工規(guī)范和操作規(guī)程，沒有執(zhí)行專項(xiàng)施工方案中的技術(shù)要求。

從現(xiàn)場坍塌部位的周圍環(huán)境及土質(zhì)情況看，坡頂存在積水現(xiàn)象，現(xiàn)場排水措施不到位；邊坡土層呈現(xiàn)濕土狀態(tài)，土層的含水率較大；邊坡有明顯的挖掘機(jī)鏟印，可以判斷該土層上受到了嚴(yán)重的重載擾動等等，這些因素均是造成支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌的重要原因之一。具體表現(xiàn)在：

a.坡頂排水措施不到位。方案論證會議紀(jì)要中，要求建設(shè)單位及承建1號、2號的施工單位要采取措施將1號、2號樓屋面及其門廳部位的排水分別向東西兩向引出場外，以免落水排至基坑的坡頂造成坡頂土體滲水甚至積水而增加土體含水率，從而加重邊坡背后土體荷載。然而現(xiàn)實(shí)情況是所有的落水都沒有采取任何措施，坡頂在水泥土擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工后也沒有進(jìn)行硬化處理。在這樣糟糕的現(xiàn)場環(huán)境下進(jìn)行深基坑土方開挖施工，后果可想而知。更何況每年的7月、8月正值當(dāng)?shù)氐挠昶?，?017年的降雨量甚多。這樣更增加了支護(hù)結(jié)構(gòu)后側(cè)土體的自重，使其對支護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力增大。

b.邊坡土層含水率過大。從現(xiàn)場的實(shí)際調(diào)查情況看，主要是基坑降水措施不到位。本車庫深基坑專項(xiàng)施工方案中要求的管井降水方法是在總結(jié)前期3號、4號樓深基坑可行性施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)采用的。而在實(shí)際施工時(shí)，由于土方開挖的不連續(xù)(由于正處于雨期施工，下雨即停)，業(yè)主考慮施工成本(降水工程屬業(yè)主直接發(fā)包項(xiàng)目)，則隨基坑土方開挖時(shí)降時(shí)停，從而減少降水臺班，這迫使地下水位呈動態(tài)趨勢，直接增加了對土體的沖刷力，擾動了土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，加大了邊坡土體坍塌的可能性。

c.邊坡土層受到重載擾動。使用機(jī)械進(jìn)行土方開挖時(shí)，現(xiàn)行基坑開挖施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范及技術(shù)規(guī)程規(guī)定，實(shí)際施工的邊坡坡度應(yīng)采用人工修整的方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠嗔啃奁拢瑥亩鴿M足施工圖紙要求的邊坡坡度和平整度。而從本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌部位的邊坡跡象看，該部位基坑下部約3 m高的邊坡上有明顯的小型反鏟挖掘機(jī)正面直立的鏟印?？梢酝贫ㄔ摶拥倪吰滦拗遣捎眯⌒头寸P挖掘機(jī)置于基坑底部面對邊坡直接實(shí)施的。這樣看似很“整齊”的邊坡鏟印，卻屬違規(guī)操作。再加上該部位的支護(hù)結(jié)構(gòu)是水泥土擋墻，其自身的抗拉、抗剪強(qiáng)度小，表面受到?jīng)_擊性的撓動則破壞了原設(shè)計(jì)側(cè)壓力與穩(wěn)定性計(jì)算荷載的要求，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)自身失穩(wěn)而坍塌。

2)現(xiàn)場管理不到位，承建單位安全質(zhì)量意識差，履職不全面等也是本次支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌的重要人為因素。

a.勘察單位提供的地質(zhì)勘察報(bào)告對場地土層分析不足，勘察數(shù)據(jù)不全面。如周邊建筑物1號、2號樓的基礎(chǔ)周圍已屬回填土方，其土質(zhì)結(jié)構(gòu)的密實(shí)度與黏聚力已發(fā)生變化，而支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員是根據(jù)多年的區(qū)域經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的。方案論證時(shí)專家要求補(bǔ)充勘察土層的相關(guān)指標(biāo)卻沒有實(shí)施。因此憑“經(jīng)驗(yàn)”套用而確定的支護(hù)方案本身就存在潛在隱患，邊坡土體物理參數(shù)與實(shí)際不符，不能完全滿足場地土層要求。據(jù)此設(shè)計(jì)、施工的支護(hù)體系是施工過程中發(fā)生滑移，最終造成坍塌的重要原因之一。

b.建設(shè)單位沒有嚴(yán)格遵守方案論證專家的建議。雖說在施工前期組織了巖土方面的專家對施工單位提交的《深基坑工程專項(xiàng)施工方案》進(jìn)行了論證，但其只是形式上的，而沒有真正按專家溝通的技術(shù)方案或交底去落實(shí)、去實(shí)施。且要求其委托有資質(zhì)的第三方監(jiān)測單位也化為烏有等等，這些不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男袨閺脑搭^上便埋下了安全隱患，對工程的安全生產(chǎn)無法實(shí)現(xiàn)有效控制。

c.施工單位沒有嚴(yán)格按照規(guī)范去認(rèn)真組織施工環(huán)節(jié)管理。根據(jù)深基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)與土方開挖控制要點(diǎn)要求，型鋼、水泥等原材料的材質(zhì)控制，水泥土墻澆筑及型鋼插入的過程控制等等均是支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)或關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是最終工程產(chǎn)品質(zhì)量的有力保障。而從現(xiàn)場實(shí)際施工記錄中并不能全面反映施工各環(huán)節(jié)的控制記錄，也沒有定期召開的相關(guān)深基坑工程土方開挖、基坑支護(hù)等方面的會議記錄。

d.監(jiān)理工程師履職不到位。駐地監(jiān)理工程師沒有按監(jiān)理細(xì)則去認(rèn)真落實(shí)自己的職責(zé)，主要表現(xiàn)在工序旁站、跟蹤交接檢查、驗(yàn)收與簽署不及時(shí)等。這樣形同虛設(shè)的監(jiān)理成員既然不能保障自己的監(jiān)督職能，也就不能有效監(jiān)督基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)處在正常的工作狀態(tài)，這便為施工單位的不規(guī)范操作行為增添了法碼。

3 后期處理措施

本基坑出現(xiàn)的因支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞而造成坍塌的安全事故，所幸的是沒有造成人員傷亡。為了確保下一步的安全施工，施工單位積極響應(yīng)現(xiàn)場《應(yīng)急救援方案》及《事故報(bào)告程序》的相關(guān)規(guī)定，對現(xiàn)場進(jìn)行保護(hù)，并及時(shí)通知有關(guān)部門。其后在建設(shè)單位的支持下，組織專業(yè)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工單位、設(shè)計(jì)單位及監(jiān)理單位共同確定了具體的加固處理措施：在坑內(nèi)已坍塌部位回填土方至設(shè)計(jì)標(biāo)高-3.5 m(該標(biāo)高為基坑縱向第一步土方開挖至標(biāo)高)，再緊貼水泥土擋墻施打鋼筋混凝土灌注樁。待混凝土灌注樁強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行該部位土方開挖等工序施工。

4 汲取深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

總結(jié)上述深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌事故，不僅延誤工期，還給建設(shè)、施工單位帶來了一定的經(jīng)濟(jì)損失。為防止類似事故的發(fā)生，我們應(yīng)汲取以下經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：

1)加強(qiáng)方案編批，從源頭上對深基坑工程安全施工進(jìn)行有效的控制。

在深基坑施工技術(shù)準(zhǔn)備階段，要及時(shí)組織巖土專家召開《深基坑工程專項(xiàng)施工方案》論證會議，并做到專家用心，技術(shù)整改精心，從而確保方案在理論層面的科學(xué)性、合理性和可行性。也只有在這個(gè)決策階段，從細(xì)節(jié)上對各方面的問題進(jìn)行全面考慮，從理論上將可能發(fā)生的安全隱患制定出可控的具體措施，為深基坑安全施工打下良好的基礎(chǔ)。

2)按照現(xiàn)行施工質(zhì)量、安全與技術(shù)規(guī)范規(guī)程要求，落實(shí)論證專家提出的控制要點(diǎn)。

深基坑施工過程中，施工單位要認(rèn)真貫徹落實(shí)《深基坑工程專項(xiàng)施工方案》，特別是專家提出的質(zhì)量安全控制要點(diǎn)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，包括各分項(xiàng)工程的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等控制因素；監(jiān)理單位要加強(qiáng)巡視，定期召開各種管理會議，解決施工中遇到的技術(shù)、質(zhì)量與安全等問題，從而確保深基坑施工的質(zhì)量與安全。

3)采取相應(yīng)的排水與隔水措施，消除地下水對深基坑的影響。

工程實(shí)踐證明，在深基坑施工過程造成危害的諸多因素中，影響最大、最持久的應(yīng)該是地下水。因?yàn)樗c土體的作用，可以使土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致深基坑周圍土體軟化，并可能產(chǎn)生滑坡、沉陷等危害。因此，在深基坑施工前，必須考慮周圍地下水的類型、埋藏條件及活動規(guī)律，以便采取措施保證工程安全。同時(shí)應(yīng)對深基坑周邊的管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查摸底，并做好周邊地面截水排水措施。一般在基坑頂部四周要用素混凝土封閉，從而減少地表水對坑壁土體的破壞。

4)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求開挖和支護(hù)，控制好邊坡。

深基坑土方開挖必須分層均衡進(jìn)行。邊坡支護(hù)要與挖土密切配合，嚴(yán)禁超挖。基坑開挖過程中，必須采取措施防止碰撞支撐、圍護(hù)樁或撓動基底原狀土。針對無支撐放坡的深基坑土方開挖要控制好邊坡坡度，且不得挖反坡，同時(shí)做到隨挖隨修整邊坡；針對有支撐的深基坑土方開挖要控制好縱向放坡坡度，且應(yīng)高度重視臨時(shí)放坡。

5)盡量減少基坑坡頂荷載，統(tǒng)籌安排基坑開挖范圍。

深基坑施工過程中，如果在坑頂邊緣堆置土方、建筑材料或沿基坑邊緣移動工具或施工機(jī)械時(shí)，放坡開挖則會增加滑動力矩，支護(hù)開挖則會增加作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載。因此，坑頂堆載或施工機(jī)械移動要距離基坑邊緣一個(gè)安全距離，且堆載的級別要控制在規(guī)范允許范圍。同時(shí)，軟土地基深基坑土方開挖還要受到時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)的作用，因此，深基坑施工時(shí)要盡量縮短基坑開挖卸荷的尺寸及無支護(hù)暴露時(shí)間，減少開挖過程中的土體撓動，如盡可能采用分層分塊的開挖方式，并使開挖空間尺寸和開挖支護(hù)時(shí)限最大限度地限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和坑周土體的位移與沉降。

6)及時(shí)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，做到信息化施工。

深基坑失穩(wěn)破壞一般都會有前兆，具體表現(xiàn)在監(jiān)測數(shù)據(jù)的急劇變化或突然發(fā)展。因此，在深基坑施工過程中應(yīng)對降水水位和邊坡位移等進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測，并對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析，發(fā)現(xiàn)隱患要及時(shí)修改施工方案，調(diào)整施工參數(shù)或施工順序，如超出警戒值，應(yīng)采取適當(dāng)措施處理，從而做到信息化施工，保證深基坑安全。

7)完善應(yīng)急預(yù)案，有效處理突發(fā)事件。

深基坑施工前，現(xiàn)場制定具有可操作性的基坑坍塌、淹埋等突發(fā)事故的應(yīng)急預(yù)案可以防患于未然，可以最大限度地減小事故發(fā)生的概率，可以防止事態(tài)的惡化，減輕事故的后果。因此，現(xiàn)場要建立科學(xué)的應(yīng)急組織體系，配備足夠的臨時(shí)支護(hù)、堵漏、抽水等應(yīng)急物資與設(shè)備，并準(zhǔn)備一支有豐富經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)伍，保證在緊急狀態(tài)時(shí)可以快速調(diào)動，搶險(xiǎn)救援人員充分，職責(zé)明確，并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)急演練。同時(shí)，結(jié)合信息化施工，及時(shí)發(fā)現(xiàn)坍塌、淹埋等破壞事故的征兆，做到以人為本，合理應(yīng)急處理。

5 結(jié)語

深基坑工程是建筑施工的重點(diǎn)，特別是支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工可能造成多發(fā)安全事故。因此，在實(shí)際施工過程中，施工人員一定要全面了解深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)以及導(dǎo)致深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)坍塌的事故原因，采取針對性的措施，強(qiáng)化監(jiān)管，進(jìn)而從建設(shè)、監(jiān)理、勘察、設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)參建單位的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，加強(qiáng)過程檢測、監(jiān)測，及時(shí)消除安全隱患，確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的安全，促進(jìn)工程的順利施工和完工。