摘要：本文结合瑞尔花园工程事故案例，通过对高层建筑深基坑的事故原因进行总结，指出了瑞尔花园工程事故发生的原因是设计和施工双方面的原因，针对产生事故的原因，指出了该事故的处理对策，并对处理的效果进行简要的分析，以期为深基坑施工提供一定的借鉴。
关键词：深基坑；基坑事故；基坑坍塌
在目前的建设情况下，深基坑的施工出现了诸多问题，例如挖掘时发生坍塌事故、渗水事故等。深基坑施工一旦出现施工事故，将给国家和人民的生命财产造成巨大的损失。因此，我们在进行高层建筑深基坑施工作业事，要严防施工事故的发生，确保施工安全。
1工程概况
1.1工程基本情况
瑞尔花园四期工程项目总建筑面积11.22万平方米，商业建筑28014平方米，酒店公寓建筑面积16548平方米，住宅建筑面积67638平方米，总投资1.5亿元。2014年8月份开工建设。其中，26号楼总建筑面积14091平方米，地上17层，地下1层，高度59.3米。至事发时，26号楼深基坑土方开挖基本结束，正在进行东北侧电梯边集水井砖胎模砌筑。
1.2 事故情况概述
2014年9月28日，瑞尔花园26号楼建设工程进行东侧电梯井和集水井土方开挖和砖胎模砌筑。根据项目部安排，早上6时30分左右，施工放线人员吉玉旺，挖掘机操作员陈柏岭对集水井附近深基坑底部进行场地平整和集水井土方开挖。瓦工班长吴海云组织杨志荣、陈洪干、李德昌、顾月芹和蔡中旦等16人进场做施工准备工作。上午10时30分左右，在集水井砖胎模施工至1m左右时，深基坑北侧局部边坡突然坍塌，造成杨志荣、陈洪干、李德昌、顾月芹和蔡中旦等5人被埋。
2 事故原因分析
2.1 直接原因
（1）施工顺序与方法
因为此区域的岩层中粉细砂层较厚，同时伴随着较高的地下水位，流砂现象经常出现。所以，为了杜绝产生流砂现象，引入钻孔灌注桩对工程桩和支护桩进行施工，配合套筒和泥浆护壁，并且只有完成了工程桩和支护桩施工，支护桩混凝土强度达到设计所需时，才可开始开挖基坑作业。可是施工单位由于相关经验的缺失，同时以工期进度和资金投入为关注，作业时，完成支护桩与帷幕施工后，基坑作业挖深315m，最后通过人工挖孔桩方式施工工程桩，导致其产生流砂，最终引发的事故的产生。
（2）排水措施
基坑附近排水遇阻也是导致基坑事故的重大诱因。因为挖孔桩时产生流砂，对基坑进行抽水时将携带较多的泥砂，阻塞附近的排水管线，而施工作业人员没能作疏导工作，促使水位上涨而导致边坡水压力增大，边坡土体原有的内聚力与内摩擦角减小，其后果是加快了边坡位移。
2.2 间接原因
（1）施工管理人员安全意识淡薄，安全管理工作混乱
事故单位基坑的东侧在2014年6月23日曾因没有按照施工方案施工被相关政府部门责令停工，但法人代表和项目负责人并没有认真总结整改，10月28日开始的基坑西侧施工仍然继续不按照施工方案施工。项目技术负责人没有认真编制深基坑专项施工方案，深基坑专项施工方案也没有按照专家论证意见的要求进行整改。该公司未与分包人签订安全生产责任书，导致公司各个分包人的安全生产责任不清；未与同一作业区域内的奥丽侬工地签订安全生产管理协议及确定安全管理人员，导致奥丽侬工地施工对事故单位产生不利影响。
（2）相邻工地施工单位长时间违法施工
事发时相邻的奥丽侬工地在相距本事故基坑边坡顶的15-22米（基坑周围扰动区）处布设了3台大型设备进行施工作业，因此对事故单位基坑西部边坡的下部软弱土层造成一定的扰动，对边坡土体的土性参数和稳定产生了不利的影响。奥丽侬施工单位未与同一作业区域内的其他生产经营单位签订安全生产管理协议及确定安全管理人员。
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（3）监理单位未尽监理职责
监理工程师发现施工单位违反施工方案的行为没有及时要求整改，发现工人违反施工流程进入存在重大安全隐患的基坑底部作业没有立即制止。
3 事故处理
3.1制定边坡加固方案
因设计方面原因，该基坑深度比原来均有增加，其中南、北、西侧加深0.6m，东侧加深0.8m，根据该工程现状，考虑从减轻悬臂桩支护后方压力和减轻支护变形两个方面来解决，经过反复研究，决定采用基坑外降低部分水位，同时在悬臂桩上加预应力锚杆的加固方案。一方面可以立即减轻目前基坑变形的发展；另一方面利用现有已开挖条件就可实施。
（1）坑外降水
降水的目的有两个：一是减少基坑边坡的水压力；二是为预应力锚杆的成孔创造施工条件，以防预应力锚杆成孔时出现塌孔或流砂现象。工程加固设计为基坑帷幕外采用轻型井点进行降水，降水至基坑顶面下7.0m，与原地下水位相比，实际降水深度为5.5 m。经计算，降水对西侧邻近建筑物产生的最大不均匀沉降(水平间距为6m)为9mm，满足5建筑地基基础设计规范6(GB50007)2002)的要求[6]。
（2）预应力锚杆加固
在基坑顶面以下2.5m处加设一排预应力锚杆，锚杆长度为16m，考虑原边坡滑动面的存在，其锚固段取为10m，非锚固段6m。锚杆直径为150mm，内配3根20的钢绞线。单根锚杆允许抗拔力为360kN，预应力设计值为锚杆允许抗拔力的70%。
3.2实施效果
对上述加固方案计算，当基坑开挖深度加大到6.8m时，基坑整体稳定性系数为1.49；对桩底的抗倾覆弯矩与倾覆弯矩之比为1.31，其边坡满足安全要求，同时预计坑顶水平位移将再增加6.81mm。经加固处理后，实际开挖至基底坑顶水平位移最大10mm左右，基坑周边没有发生新的裂缝，限制了基坑边坡的变形，保证了基坑稳定。
4同类事故的预防措施
4.1对深基坑周围建筑物进行提前加固
（1）进行直注浆加固。条形或者独立基础的钢筋混凝土底板，经过适宜的注浆后将连接得到筏式基础，将孔隙填充并对土本加固，防止不均匀沉降、坍塌、形变等产生，进而保护地表建筑的完整。
（2）为了降低基坑基础沉降值，引入基础托换法，主要是结合锚杆静压桩、树根桩等转移方式，把建筑的负载转接至刚度更大的地层中。
4.2严格控制地下水的影响
（1）在被保护的建筑物面向基坑的一侧设回灌沟或回灌井。回灌沟适用于建筑物离基坑较远，又无弱透水层时。回灌井是一个带孔管子，外填砂、粗砂，井口用粘上封口防止空气进入。其深度应伸入渗透性好的上层中，并深于稳定水位下1.0m回灌井的数量和间距由被保护建筑的平面位置定。回灌的水要清洁，有时还要加压。回灌的速度由附近的水位观测井监控，目的是使建筑物下的地下水位与降水前基本相同。
（2）把井点设置在桩墙的基坑内侧，以减轻对周围的影响。井管埋设完成开始抽水时，井内水位下降，周围含水层的水不断流向滤管。在无承压水管特殊环境条件的情况下，经过一段时问之后，在井点周围形成漏差状的弯曲水面。这个漏斗状水面渐趋稳定，一般总需要几天时间。由于漏斗形的降水面，所产生的沉降是不均匀的，这类不均匀沉降的发展需要有一定的时间。
4.3采取科学的监测措施
新的工程将出现新的困难、新的问题和结果，这些我们必须通过科学的、先进的、准确的、可靠的手段来加以认识。监测的内容一般包括周围地面沉降、周围建筑物的沉降、墙顶位移、墙体位移、钢筋应力监测以及周边管线监测。监测频率把握中值得注意的问题：应当十分重视各量测项目读数的准确性。基坑开挖所测得的初读数是判断施工安全的基准点，初读数的取得往往需要经过数次波动之后才能趋于稳定。因此，测读时必须是连续三次读得的数值基本一致后才能将其定为初读数，否则应继续测读，直至满足要求为止。
参考文献
[1] 费海清.基坑施工的变形监测与分析[J].广州建筑. 2003(06)：87-89.
[2] 李韬.基坑工程风险的定量分析初探[J].岩土工程学报. 2006(S1):76-77.
论文作者:王利栋
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/18
标签：基坑论文; 事故论文; 作业论文; 流砂论文; 深基坑论文; 工程论文; 预应力论文; 《防护工程》2017年第11期论文;