建筑工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程坍塌的原因

王連柱

摘要：基坑支護(hù)工程是建筑工程中一個重要的組成部分，也是施工中的重點和難點，施工人員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗，并對施工中可能出現(xiàn)的各種隱患進(jìn)行預(yù)控，確?；影踩?。本文結(jié)合在建工程深基坑施工中存在的一些問題，就其坍塌的原因作些分析，并在此基礎(chǔ)上，提出預(yù)防深基坑坍塌的措施，給從事深基坑工程設(shè)計和施工的技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu);坍塌原因;預(yù)防措施

一、基坑坍塌的原因

在建筑施工中，基坑發(fā)生坍塌的事故類型是很多的。這是因為基坑工程受許多因素的影響，要使其安全可靠，一是要有精心的設(shè)計，二是要認(rèn)真進(jìn)行施工。一個正確的設(shè)計，首先要有詳細(xì)的地質(zhì)勘察資料作保證，然后才是先進(jìn)的設(shè)計方法 ;而要認(rèn)真進(jìn)行施工，就必須要有一支訓(xùn)練有素的施工隊伍。根據(jù)基坑坍塌的工程事例，基坑坍塌的事故可以從設(shè)計和施工兩個方面尋找原因，其中主要有以下幾個方面。

1.地質(zhì)勘察資料不詳

基坑工程的設(shè)計，是以地質(zhì)勘察資料為依據(jù)的。設(shè)計中如果地質(zhì)勘察資料不詳，土的各項物理和力學(xué)指標(biāo)取值偏高，對地下水的影響考慮不周或?qū)χ車h(huán)境沒有進(jìn)行詳細(xì)的考慮，設(shè)計出來的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)往往存在較大的誤差，使支護(hù)結(jié)構(gòu)不能滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求，為基坑事故埋下“先天不足”的隱患。

2.專項施工方案不合理

基坑工程的設(shè)計，首要的是支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的選擇?！督ㄖ又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—2012）規(guī)定，支護(hù)結(jié)構(gòu)是根據(jù)基坑側(cè)壁的安全等級、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、降水措施、施工作業(yè)設(shè)備和施工季節(jié)等條件進(jìn)行選型的。但目前一些施工單位在作基坑的支護(hù)方案時，所選的結(jié)構(gòu)型式不盡合理。例如，水泥土墻和土釘墻只適用于安全等級為二、三級的基坑，一些施工單位卻用于安全等級為一級的基坑。一級基坑，一旦坍塌其影響后果將很嚴(yán)重，因此必須對支護(hù)方案慎重考慮，合理的方案應(yīng)選擇排樁或地下連續(xù)墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)，并考慮基坑的降水問題。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，另一個重要問題是土壓力的計算。

3.專項施工方案

沒經(jīng)專家論證、審查基坑工程的專門施工方案，涉及到具體的結(jié)構(gòu)計算問題，其理論性和實踐性都較強。在方案的選定、土壓力計算、地下水處理等方面，都需要一些既有理論知識，又有豐富實踐經(jīng)驗的專家進(jìn)行論證、審查，以便把不合理的專項施工方案得以排除，把考慮不周的問題得以改進(jìn)完善。

4.施工質(zhì)量低劣

基坑工程是屬專業(yè)性較強的施工環(huán)節(jié)，施工作業(yè)人員的素質(zhì)相當(dāng)重要。當(dāng)前一些無施工資質(zhì)或越級承包基坑工程施工的現(xiàn)象時有發(fā)生。由此造成施工組織設(shè)計形同虛設(shè)，不按基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行設(shè)計和施工、施工管理混亂無序、施工工藝不當(dāng)、甚至偷工減料、材料質(zhì)量低劣、支護(hù)不及時、挖土與支護(hù)嚴(yán)重脫節(jié)、處理水患措施不力。這是基坑坍塌的主要原因。此外，施工中沒有進(jìn)行基坑的變形觀測，出現(xiàn)危險情況沒有及時發(fā)現(xiàn)、報告，使隱患不能及時排除，錯失了搶險加固的時機，也是施工中基坑坍塌的一個原因。

5.對地面水和地下水處理不當(dāng)

基坑工程，由于地下水的分布及狀態(tài)變化比較復(fù)雜，在設(shè)計和施工中難以掌握 ;也有的施工隊伍，對地下水的影響重視不夠，不采取降水措施進(jìn)行土方開挖 ;雨季施工，基坑周圍不設(shè)截水溝，大量地面水流入基坑內(nèi)，使坑壁發(fā)生坍塌。

6.建設(shè)方基建管理不善

有些基坑坍塌事故，建設(shè)方負(fù)有不可推卸的責(zé)任。工程建設(shè)中，投資方往往片面壓價，無限壓縮工期，強迫施工方采用某種支護(hù)方案，不按合同支付工程款，致使開挖的基坑被逼停工，長期暴露在日曬雨淋之中，支護(hù)結(jié)構(gòu)受到破壞而坍塌。

二、基坑工程事故的預(yù)防

1.要掌握第一手勘察資料

為了確定基坑的支護(hù)方案，設(shè)計人員必須了解基坑所在地的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料。在擬開挖基坑沿支護(hù)墻布置勘察孔，每15～30m布置一鉆孔，地層變化較大時，應(yīng)適當(dāng)增加鉆孔;鉆孔范圍為開挖邊界外 1～2 倍的開挖深度，鉆孔深度不宜小于 2.5～3.0 倍開挖深度。在每一鉆孔內(nèi)，凡土層有變化時，或者均勻土層每隔 2～3m取樣，對于砂土或礫質(zhì)土，主要設(shè)計資料由標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗或靜力觸探試驗和有代表性的土樣的力學(xué)試驗取得;對于粘性土，包括粘土和粉土，應(yīng)當(dāng)用原狀土進(jìn)行無側(cè)限試驗或三軸不排水剪力試驗;對于特別軟弱的粘性土，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行原位十字板試驗。支護(hù)墻設(shè)計所需要的土工指標(biāo)有：土的天然重力密度和飽和的重力密度，土的內(nèi)摩擦角和粘聚力，土的滲透系數(shù)。

2.要精心進(jìn)行設(shè)計

為了使基坑支護(hù)工程安全、可靠，施工單位必須認(rèn)真研究和編制專項的施工方案。由于深基坑支護(hù)工程技術(shù)比較復(fù)案，涉及到的學(xué)科知識比較多，目前的設(shè)計理論也不夠成熟，因此，施工單位應(yīng)組織理論和實踐經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員參加專項施工方案的編制工作，必要時，也可委托有資質(zhì)和豐富實踐經(jīng)驗的設(shè)計單位編制專項施工方案，使編制出的專項施工方案切合實際，安全可靠，方便施工。實踐證明，選取合適的支護(hù)方案，合理選擇土壓力的計算方法及其強度計算指標(biāo)，發(fā)便減小土壓力（荷載）計算的誤差，以及按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》對支護(hù)結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行驗算，是編制專項施工方案的關(guān)鍵。

2.1 關(guān)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型。支護(hù)結(jié)構(gòu)采用什么樣的型式，應(yīng)根據(jù)基坑側(cè)壁的安全等級、基坑的開挖深度、基坑位置處的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)以及所采用的降水措施。

2.2 關(guān)于土壓力的計算方法及其強度指標(biāo)的選定。1）在地下水位較高的地區(qū)，必須考慮地下水對支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用。當(dāng)土的透水性較大時（如砂或砂礫土），則計算土壓力時，可考慮土壓力和水壓力分別計算，然后再進(jìn)行疊加。2）當(dāng)土的透水性很低時（如飽和軟粘土），可采用水土合算的方法進(jìn)行計算。土的重力密度取飽和重力密度，對不排水強度 Cu 值取原位十字試驗或室內(nèi)無側(cè)限試驗而得到。

3.要認(rèn)真組織施工

一個好的設(shè)計方案，必須要有一支訓(xùn)練有素的專業(yè)隊伍進(jìn)行施工才能確保工程質(zhì)量。

3.1 要選好作業(yè)隊伍?；庸こ虒I(yè)性強、工期短、技術(shù)復(fù)雜，要選擇有豐富施工經(jīng)驗、能吃苦、善作戰(zhàn)的專業(yè)隊伍進(jìn)行施工。

3.2 專項施工方案要經(jīng)專家淪證、技術(shù)負(fù)責(zé)人和總監(jiān)簽字后方可進(jìn)行施工。

3.3 要重視技術(shù)交底工作。要認(rèn)真組織作業(yè)人員學(xué)習(xí)編制好的施工方案，明確所從事工作的特點、技術(shù)要求和施工工藝、關(guān)鍵工序，使現(xiàn)場人員明確“應(yīng)該怎樣做”，“為什么要這樣做”，使現(xiàn)場施工人員做到心中有數(shù)。

3.4 要按現(xiàn)行有關(guān)《規(guī)范》、《規(guī)程》。和專項施工方案進(jìn)行施工。要把好進(jìn)場材料質(zhì)量關(guān)、施工工序質(zhì)量關(guān)，加強中間過程的驗收，質(zhì)量不合格，不能進(jìn)入下一個工序的施工。

三、結(jié)束語

隨著高層建筑的增多，建筑深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來越多，由此引起的坍塌事故也相應(yīng)增加。這給施工及有關(guān)方提出了一個嚴(yán)竣的問題，怎樣防止施工中深基坑發(fā)生坍塌。高層建筑的發(fā)展，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)已成為建筑施工中安全管理工作的重點和難點。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 2012.

[2]焦聯(lián)榮，深基坑支護(hù)施工探析，中華建設(shè)，2013.