某商用樓深基坑坍塌事故探討

趙智雄ZHAO Zhi-xiong；劉建偉LIU Jian-wei

（①鄭州華信學(xué)院，鄭州 451100；②機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計研究院有限公司，鄭州 451100）

（①Zhengzhou Huaxin University，Zhengzhou 451100，China；②SIPPR Engineering Group Co.，Ltd.，Zhengzhou 451100，China）

0 引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)及城市建設(shè)的發(fā)展，有限的城市地面空間已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的工作和生活的需要，于是人們開始向高空和地下尋求發(fā)展空間。近20年，尤其是近10年來，基坑工程數(shù)量急劇增加，技術(shù)上也有了長足的進(jìn)步。進(jìn)入21 世紀(jì)后出現(xiàn)了更多的超高層建筑和大型的地下工程，特別是北京、上海、廣州的地鐵工程的全面展開帶來了超深基坑工程的發(fā)展。而現(xiàn)在各類地下工程諸如越江隧道、地下商場、地下民防等已隨處可見。這些工程的共同特點(diǎn)是都要進(jìn)行大規(guī)模地下開挖，必然導(dǎo)致大量的基坑工程產(chǎn)生。為了保證建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)都必須滿足地下埋深嵌固的要求。建筑高度越高，其埋置深度也就越深，對基坑工程的要求越來越高，隨之出現(xiàn)的問題也越來越多，這給建筑施工，特別是城市中心區(qū)的建筑施工帶來了很大的困難。

1 事故分析

1.1 事故經(jīng)過 帝都大廈位于新鄭市新建路和中華路之間，深基坑采用地下連續(xù)墻圍護(hù)，開挖面積約5000m2。2004年9 月1 日，在開挖到基地深度13 米，第三道支撐未及支護(hù)時，突然在新建路一側(cè)發(fā)生坍落，塌方地段長22米、寬10 米、深5 米。停放在該地的一輛裝有5 噸柴油的油罐車也被滑入塌方底部5 米深處，致使地下通往人民廣場的一條20 萬伏電纜線受到威脅。由于塌方，埋設(shè)在地下的煤氣管被塌方建筑物擠壓斷裂，工地泄露的煤氣最高濃度在200PPm 以上，直接危害工地人員和周圍居民的生命安全，造成的損失達(dá)上億元。

由于基坑坍塌，使得地下所埋設(shè)各種管線遭受嚴(yán)重?fù)p壞，煤氣外溢，大面積停氣停水停電，交通中斷，造成了重大經(jīng)濟(jì)損失和不良社會影響。這起事故引起了市政府和工程界的高度重視，使得正在編寫的地方《基坑工程設(shè)計規(guī)程》，對基坑工程的設(shè)計和施工提出了更嚴(yán)格的要求。

1.2 事故原因分析 ①工程勘察?？辈熨Y料不詳、不準(zhǔn)、疏漏、失誤：勘察結(jié)果不完備、不準(zhǔn)確、不正確。②工程設(shè)計。工程設(shè)計一般涉及到掘支方案、降水方案、應(yīng)急方案的選擇和確定，在對支護(hù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計時，需進(jìn)行穩(wěn)定性計算分析及與之緊密相關(guān)的邊壁破壞模式的選定，任何一個環(huán)節(jié)不慎，均可能造成邊壁變形失穩(wěn)。③工程施工。施工質(zhì)量、施工工藝、材料質(zhì)量、施工機(jī)械化程度、施工速度和時機(jī)、管理水平均可能成為工程事故的直接原因或間接原因。此外，信息化施工，還需要施工單位具有較高水平的檢測和評估能力，而這往往不夠重視。④工程監(jiān)理。監(jiān)測現(xiàn)場擔(dān)負(fù)著監(jiān)督處理施工是否按圖施工的重任，是確保工程質(zhì)量安全的重要環(huán)節(jié)。工程經(jīng)驗表明：監(jiān)理工作做好了，做到位了，是可以避免某些事故的。⑤工程建設(shè)方或大發(fā)包方。某些事故是由于工程建設(shè)方或大發(fā)包方盲目壓價。層層分包、不恰當(dāng)?shù)貐⑴c選擇或強(qiáng)行拍板某種支護(hù)方案或降水措施、或長期拖欠工程款，以致貽誤支護(hù)時機(jī)、工程質(zhì)量得不到保證等所引起的。⑥規(guī)范。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，有些規(guī)范的某些規(guī)定顯得不盡科學(xué)、合理、適用，以至于成為事故的原因之一。

通過對河南省超過200 項的事故進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)生基坑坍塌事故的原因主要有以下幾種，見表1。

表1 基坑事故原因統(tǒng)計表

由表1 可見：工程事故的主要原因是施工、設(shè)計問題，分別占事故總數(shù)的46.9%和39.9%，建設(shè)方或大發(fā)包方的原因值得重視，其他原因也不容忽視。

2 防治措施

2.1 防止坍塌的基本安全要求

2.1.1 必須認(rèn)真貫徹建設(shè)部“重申防止坍塌的若干規(guī)定”和“關(guān)于防止坍塌的緊急通知”精神，在項目施工中必須針對工程特點(diǎn)編制施工組織設(shè)計，編制質(zhì)量、措施，經(jīng)甲乙方及監(jiān)理單位審批后實施。

2.1.2 工程土方施工，必須單獨(dú)編制專項的施工方案，編制措施，防止土方坍塌，尤其是制定防止毗鄰建筑物坍塌的措施。①按土質(zhì)放坡或護(hù)坡。施工中，要按土質(zhì)的類別，較淺的基坑，要采取放坡的措施，對較深的基坑，要考慮采取護(hù)壁樁、錨桿等技術(shù)措施，必須有專業(yè)公司進(jìn)行防護(hù)施工。②降水處理。對工程標(biāo)高低于地下水以下，首先要降低地下水位，對毗鄰建筑物必須采取有效的安全防護(hù)措施，并進(jìn)行認(rèn)真觀測。③基坑邊堆土要有安全距離，嚴(yán)禁在坑邊堆放建筑材料，防止動荷載對土體的震動造成原土層內(nèi)部顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。④土方挖掘過程中，要加強(qiáng)監(jiān)控。⑤杜絕“三違”現(xiàn)象。

2.1.3 模板作業(yè)時，對模板支撐宜采用鋼支撐材料作支撐立柱，不得使用嚴(yán)重銹蝕、變形、斷裂、脫焊、螺栓松動的鋼支撐材料和竹材作立柱。支撐立柱基礎(chǔ)應(yīng)牢固，并按設(shè)計計算嚴(yán)格控制模板支撐系統(tǒng)的沉降量。支撐立柱基礎(chǔ)為泥土地面時，應(yīng)采取排水措施，對地面平整、夯實，并加設(shè)滿足支撐承載力要求的墊板后，方可用以支撐立柱。斜支撐和立柱應(yīng)牢固拉接，形成整體。

2.1.4 嚴(yán)格控制施工荷載，尤其是樓板上集中荷載不要超過設(shè)計要求。

2.2 發(fā)生坍塌的應(yīng)急措施：①當(dāng)施工現(xiàn)場的監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)土方或建筑物有裂紋或發(fā)出異常聲音時，應(yīng)立即報告給領(lǐng)導(dǎo)小組組長，并立即下令停止作業(yè)，并組織施工人員快速撤離到安全地點(diǎn)。②當(dāng)土方或建筑物發(fā)生坍塌后，造成人員被埋、被壓的情況下，領(lǐng)導(dǎo)小組全員上崗，除應(yīng)立即逐級報告給主管部門之外，應(yīng)保護(hù)好現(xiàn)場，在確認(rèn)不會再次發(fā)生同類的前提下，立即組織人員進(jìn)行搶救受傷人員。③當(dāng)少部分土方坍塌時，現(xiàn)場搶救組專業(yè)救護(hù)人員要用鐵鍬進(jìn)行撮土挖掘，并注意不要傷及被埋人員；當(dāng)建筑物整體倒塌時，由市領(lǐng)導(dǎo)小組統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和指揮，各有關(guān)部門協(xié)調(diào)作戰(zhàn)，保證搶險工作有條不紊的進(jìn)行。要采用吊車、挖掘機(jī)進(jìn)行搶救，現(xiàn)場要有指揮并監(jiān)護(hù)，防止機(jī)械傷及被埋或被壓人員。④被搶救出來的傷員，要由現(xiàn)場醫(yī)療室醫(yī)生或急救組急救中心救護(hù)人員進(jìn)行搶救，用擔(dān)架把傷員抬到救護(hù)車上，對傷勢嚴(yán)重的人員要立即進(jìn)行吸氧和輸液，到醫(yī)院后組織醫(yī)務(wù)人員全力救治傷員。⑤當(dāng)核實所有人員獲救后，將受傷人員的位置進(jìn)行拍照或錄像，禁止無關(guān)人員進(jìn)入現(xiàn)場，等待調(diào)查組進(jìn)行調(diào)查處理。⑥對在土方坍塌和建筑物坍塌死亡的人員，由企業(yè)及善后處理組負(fù)責(zé)對死亡人員的家屬進(jìn)行安撫，傷殘人員安置和財產(chǎn)理賠等善后處理工作。

3 結(jié)論

深基礎(chǔ)基坑支護(hù)工程施工技術(shù)措施科學(xué)、合理與否，直接影響到工程本身的質(zhì)量與進(jìn)度，并對工程經(jīng)濟(jì)效益提高與人身安全的保證起到關(guān)鍵性作用。深基坑支護(hù)工程是近二十年來隨著城市高層建筑發(fā)展而發(fā)展的一門新的實踐工程學(xué)，它還有待于理論上的完善，如何選取一種在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上都合理的支護(hù)類型，還必須充分考慮施工現(xiàn)場的環(huán)境、工程地質(zhì)條件以及具體的工程要求。

[1]JGJ120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]顧寶和，周紅.基坑工程若干基本問題的討論[J].工程勘察，2007(3):12-16.

[3]劉國彬，侯學(xué)淵，黃院雄.基坑工程發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢[J].地下空間，2005(18):400-405.