我國(guó)基坑工程發(fā)展現(xiàn)狀研究

李啟帆 李彥龍

(空軍勤務(wù)學(xué)院機(jī)場(chǎng)工程與保障系 221000)

一、基坑定義及典型深基坑工程簡(jiǎn)介

基坑工程[1]是指建筑物或構(gòu)筑物地下部分施工時(shí)需開挖基坑，進(jìn)行施工降水和基坑周邊的圍擋，同時(shí)要對(duì)基坑四周的建筑物、構(gòu)筑物、道路和地下管線進(jìn)行監(jiān)測(cè)及維護(hù)，確保正常、安全施工的一項(xiàng)綜合性工程。深基坑[2]一般指的是深度超過6m的基坑。

自上世紀(jì)90年代起我國(guó)大規(guī)模城市建設(shè)興起，我國(guó)一些典型的深基坑工程近年來不斷涌現(xiàn)[3]：蘇州中心廣場(chǎng)項(xiàng)目基坑圍護(hù)工程二標(biāo)段項(xiàng)目基坑面積約 6.57萬m2，地下3-4層，開挖深度約15m至22m（局部深坑達(dá)24米）總開挖土方量約70萬 m3。北京財(cái)源國(guó)際中心工程基坑開挖長(zhǎng) 279m，寬 47-67m，開挖深度為24.86-26.56m。北京銀泰中心基坑開挖長(zhǎng)219.4m，寬100.4m，最深部位22.95m。國(guó)家大劇院基坑工程屬超深、超大基坑工程，基礎(chǔ)平均埋深26米，局部埋深32.6米。CCTV新臺(tái)址基坑面積總計(jì)17800m2，基坑開挖深度12-22m。 內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾2000萬噸特大選煤廠世界最大儲(chǔ)煤槽倉超深基坑。

二、基坑工程事故分析及原因總結(jié)

基坑工程尤其是深基坑工程不僅數(shù)量越來越多，而且由于密集的城市建筑以及不規(guī)則的基坑形式導(dǎo)致基坑工程的開挖條件更加復(fù)雜，這就直接導(dǎo)致了人們對(duì)基坑開挖與支護(hù)的計(jì)算與設(shè)計(jì)理論以及各種基坑施工技術(shù)的要求不斷提高[4]。但是，由于基坑工程的區(qū)域性顯著，影響因素及其復(fù)雜，各類基坑工程事故仍時(shí)有發(fā)生。因此，關(guān)于基坑開挖與支護(hù)的各方面研究依然是行業(yè)的熱點(diǎn)難點(diǎn)。

2009年9月29日上午10點(diǎn)，深圳地鐵5號(hào)線5305標(biāo)百鴿籠車站基坑南端施工過程中發(fā)生地面沉降、樁間漏土掉塊，基坑鋼支撐失穩(wěn)險(xiǎn)情，隨時(shí)有基坑坍塌危險(xiǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)一名工人受傷，并危及基坑附近住宅樓內(nèi)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2012年8月22日上午10時(shí)，陜西榆林昌盛國(guó)際廣場(chǎng)在建地下室整體垮塌，18人被困，其中5人死亡，13人受傷。建筑層數(shù)為地上5層，地下2層，基地面積為15258.65平方米，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用水泥土重力式擋墻，中間支撐柱采用單根型鋼，設(shè)計(jì)不合理。

2015年7月6日上午10時(shí)，深圳前海一項(xiàng)目工地基坑發(fā)生邊坡滑移事故，整個(gè)坍塌現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)約20米，寬約10米，面積在200立方米內(nèi)，上面的泥沙以及一些活動(dòng)圍墻和活動(dòng)板房都隨之傾瀉而下落入基坑。此次事故是基坑附近土質(zhì)松軟所致。

根據(jù)徐至鈞[5]對(duì)于基坑事故的分類統(tǒng)計(jì)資料，設(shè)計(jì)缺陷占到了50%，其次是水的作用占了 23.4%，施工質(zhì)量占到了 20%；唐業(yè)清[6]的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是設(shè)計(jì)缺陷占了45%，施工質(zhì)量占了33%，水的作用占了22%；曾憲明[7]的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是施工質(zhì)量占了46.9%，設(shè)計(jì)缺陷占了將近40%，水的作用占了 6.4%。從這三人的統(tǒng)計(jì)資料看，造成基坑工程事故發(fā)生的最主要問題是設(shè)計(jì)缺陷、施工質(zhì)量以及水的作用，其中設(shè)計(jì)缺陷是最主要問題。

三、現(xiàn)階段基坑工程理論分析及相關(guān)規(guī)范

大量的基坑工程實(shí)踐帶給我們很多經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，現(xiàn)今的基坑工程已經(jīng)急需通過理論來指導(dǎo)并完善實(shí)際的工程施工。目前，對(duì)于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形、基坑開挖與支護(hù)對(duì)周圍建筑物的影響以及基坑穩(wěn)定性的計(jì)算分析還無法得出準(zhǔn)確、定量的結(jié)果，但是相關(guān)理論依然能夠很好地指導(dǎo)類似工程實(shí)際問題。因此，目前在工程實(shí)踐中提倡信息化施工即動(dòng)態(tài)跟蹤基坑的開挖以及支護(hù)全過程，主張采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬相結(jié)合來評(píng)價(jià)基坑支護(hù)的穩(wěn)定性。然而目前我國(guó)深基坑工程存在的主要問題恰恰是習(xí)慣于用半理論半經(jīng)驗(yàn)的方法去分析問題，缺乏精細(xì)的理論計(jì)算與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不合理開挖，造成各類嚴(yán)重的基坑事故，危機(jī)人員生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)造成嚴(yán)重浪費(fèi)[8]。

表1 基坑事故分類統(tǒng)計(jì)

針對(duì)出現(xiàn)的越來越多的基坑工程事故，相關(guān)部門與相關(guān)行業(yè)投入了大量精力對(duì)基坑工程的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和基坑施工技術(shù)進(jìn)行研究，并不斷頒布相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，目前國(guó)家冶金行業(yè)[1]、建筑行業(yè)[9]、和深圳[10]、上海[11]、廣州[12]和武漢[13]、北京[14]、成都[15]等地區(qū)相繼出臺(tái)了基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范， 上海市專門出臺(tái)了《上海地鐵基坑工程施工規(guī)程》[16]，2012年國(guó)家住建部還頒布了新的建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[17]，為深基坑的發(fā)展起到了積極地推動(dòng)作用。

四、結(jié)束語

通過對(duì)基坑工程多方面的論述，分析了基坑工程事故的發(fā)生原因并進(jìn)行歸納總結(jié)，得出設(shè)計(jì)缺陷、施工質(zhì)量以及水的作用是造成基坑工程事故發(fā)生的主要原因，分析了現(xiàn)階段我國(guó)基坑工程的設(shè)計(jì)計(jì)算理論及存在的一些問題，總結(jié)了國(guó)家和地區(qū)相關(guān)部門、行業(yè)頒布的基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范，有利于更科學(xué)合理地進(jìn)行基坑工程支護(hù)體系的設(shè)計(jì)。

[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范((YB9258-97).北京:冶金工業(yè)出版社.1998

[2]劉建航，候?qū)W淵.基坑工程手冊(cè).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997

[3]錢七虎.迎接我國(guó)城市地下空間開發(fā)高潮[J].巖土工程學(xué)報(bào)，1998，(01).

[4]孫靜.我國(guó)基坑工程發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J].黑龍江水專學(xué)報(bào)，2010，(01).

[5]徐至鈞.深基礎(chǔ)與邊坡支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)錄「M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2011.

[6]唐業(yè)清，李啟民，崔江余.基坑工程事故分析與處理[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.

[7]曾憲明，等.基坑與邊坡事故警示錄「M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.

[8]羊逸君.地鐵隧道深基坑支護(hù)體系及開挖方案研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2010

[9]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程((JGJ120-99).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999

[10] 地方標(biāo)準(zhǔn).深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范(SJGOS-96).深圳，1996

[11] 地方標(biāo)準(zhǔn).上海市建筑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程((DBJ08-61-97).上海，1997

[12] 地方標(biāo)準(zhǔn).廣州地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范(GJB02-98).廣州，1998

[13] 地方標(biāo)準(zhǔn).湖北省基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(DB42/159-2004).武漢，2004

[14] 地方標(biāo)準(zhǔn).建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(DB11/489-2007).北京，2007

[15] 地方標(biāo)準(zhǔn).成都地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范(DB51/T50xxx-2008).成都，2009

[16]地方規(guī)程. 上海地鐵基坑工程施工規(guī)程(SZ-08-2000)，2000

[17] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程((JGJ120-2012).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012