摘要：本文通过对轨道交通工程建设安全生产事故中近年来频发的附属结构基坑坍塌为主题，根据某地铁出入口基坑坍塌事故为实例进行分析，做到简明扼要，以更好的用于指导工程。原因分析主要从设计、施工作业行为、环境影响及监测监控管理缺陷等方面入手，并提出工作建议和应汲取的教训。
关键词：事故案例；监测监控；经验教训
1 引 言
地铁附属结构施工时，往往车站主体结构已完成，参建各方认为车站的主体风险已过，从而降低了对附属结构风险控制的重视度。设计图往往缺乏深度，方案选择不合理；施工单位未按图施工，围护结构质量欠佳；监理单位现场管理有待提高；监测单位监测点布设不规范，监测工作缺乏连续性等。这些原因导致附属结构基坑施工开挖的风险增加。本文通过某地铁出入口基坑坍塌进行案例分析，对此基坑坍塌施工引发一些思考。
2 某地铁出入口基坑坍塌案例
2.1工程概况
某轨道交通车站出入口基坑包括通道、电梯等结构，基坑长26m，宽为20.6m，标准段开挖深度9.55m，基坑中部局部基坑深11.013m，该坑中浅坑距基坑边线距离为3.6m。基坑安全等级为一级，基坑变形保护等级为二级。围护结构采用Φ850＠600mmSMW工法桩+内支撑，工法桩型钢采用三插二型式，型钢规格为700×300×13×24mm，基坑东侧集水坑及局部落地处型钢插密。工法桩桩长24m，型钢长度为23.5m，插入比为1.2～1.42。竖向共设三道支撑，支撑竖向间距为3m、2.75m、3.055m，第一道支撑为600×800mm钢筋砼支撑，第二、三道为Φ609mm，壁厚16mm的钢支撑，第二、三道钢支撑均需换撑。坑底为②2-1层灰色淤泥，坑内采用裙边加固，加固深度为坑底以下3m。
2.2事故经过及施救情况
2.2.1 事故经过
1）5月29日，天气：多云转阴夜里有雷阵雨。出入口基坑第二层土开挖完毕，第三道四根钢支撑架设完成。（2）5月30日，天气：大雨转小到中雨。基坑第二层土（B5）开挖完毕，第三道钢支撑架设中。针对当日测斜变11.29mm/d，监理单位组织召开监测分析会，明确相关措施：①及时架设钢支撑；②加密监测频率（2小时测1次）；③基坑积水及时抽干；④中间架设临时支撑；⑤备好应急临时支撑材料；⑥基坑收底根据监测数据收敛情况确定，与监理协商好收底方案后才能开挖。现场第一方监测单位按频率2小时1次进行监测，监测4次后，18点时数据收敛，按频率8小时1次进行监测。（3）6月1日，天气：多云到阴，夜里转小雨。C2块20点开挖完成，21点垫层混凝土浇筑，继续开挖C4块。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对当日测斜变形9.94mm/d，监测监控单位发出黄色预警，各方参加现场黄色预警分析会，明确相关措施：①及时复加第三道钢支撑轴力至设计预加轴力值，再进行后续土方作业；②基坑分4个区域逐个开挖收底，并加快收底速度，及时浇筑垫层，形成垫层支撑作用；③加密现场基坑监测频率，及时向各方反馈监测数据；④对钢围檩与钢垫箱之间焊接质量重新检查，钢支撑上杂土进行清理；⑤大型机械设备作业结束后远离基坑停放，防止动、静载对基坑的影响；⑥现场备好应急临时支撑材料。（4）6月2日，天气：阴转多云。2点半进行C4土方作业时，东南角坑内挖机指挥员听到钢支撑有响声，几秒钟一下，南面工法桩和基底土体之间有近20cm的裂缝，响声持续了十多分钟后，东南角第一道第3根钢支撑开始脱落，挖机指挥员立即带领挖机司机通过大挖机挖斗离开基坑至安全处。东南角上下两道钢支撑全部掉落，围护结构发生失稳，同时南侧坑外道路发生坍塌，区域内一根直径150mm自来水管爆裂，坍塌区域出现大量积水。
2.2.2施救情况
事故发生后，施工单位项目部第一时间将现场人员及南侧厂房内人员疏散至安全地带，并将南侧便道予以封闭，禁止车辆及人员通行。指派专人对周边居民进行安抚、安置等。第一方监测单位、第三方监测单位人员全部对周边环境变形情况进行监测，重点对南侧民房进行监测监控。控制中心召开原因分析会，询问当事人事故经过，组织设计、施工、监测等单位对基坑设计情况、施工情况、监测情况进行详细了解，并对产生事故原因做初步分析和判断。最终险情得以控制，无人员伤亡。
2.2.3事故原因分析
直接原因：1.连续雨天，直接影响钢支撑焊接质量，雨水渗透对土体各指标系数产生影响，主动土压力增大；2.基坑失稳后，现场钢支撑断裂基本发生在焊接部位，说明钢支撑、围檩之间焊接质量存在较大问题；3.施工单位对钢支撑轴力发生流失，未认真查找原因，采取有效的措施，如加直撑，及时防止失稳，仍采取后续土方作业；4.监理单位针对单日变形速率、钢支撑轴力较小、钢支撑围檩焊接质量等出现的问题，未及时下发停工令；5.黄色预警分析会后，后继监测频率不足，无法真实反映基坑监测变形趋势。
间接原因：1.工程建设地区地质软，设计计算满足一般规范要求，套用其他城市标准，使得设计与实际状况有偏差；2.根据勘探结果，20m内有3m高差，设计布桩没有对地层可能变化进行深入分析；3.针对平面不规则、异形基坑，设计未增加直撑设计，存在抗风险能力弱的风险；4.未充分考虑基坑南侧可能存在自来水管渗漏情况；5.各参建单位对附属结构设计、施工方案评审不重视。
3 由事故引发的思考
3.1设计单位应加强图纸审查工作。针对基坑抗风险分析、管线保护、开挖时间等方面提出相应措施，同时认真研究异形基坑设计，结合施工地区土层性质，制定相适应的措施，如插入比、围护形式、地面加固等，提高围护等级设计。
3.2施工单位应按照施工方案进行施工，并按相关规定及专项施工方案要求进行安全技术交底。同时加强基坑应急预案管理，提高应急处置能力，以便险情出现时及时采取有效的措施，防止险情扩大。
3.3监理单位应切实履行监理职责，对现场违规行为或质量缺陷，及时进行纠正；对设计不合理、不符合实际施工要求提出完善意见。
3.4 风险咨询单位及监测单位在履行自身本职工作的前提下，应提高认识，加强内部人员培训，提高相关人员的风险分析及评估能力。
参考文献
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[4]韩宜康.南京地铁车站出入口建筑与楼梯设计[J].科技信息.2011（17）
论文作者:姚宸
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/7
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