深基坑工程的变形与事故分析,供参考借鉴!
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发布时间:2024-10-05 11:31
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时间:2024-10-14 13:51
某深基坑工程在施工和开挖过程中不断出现涌水冒砂现象,最多一天涌水冒砂量达到约2000 m3,周边地面以及建筑物沉降变形明显,大大超过规范规定的预警值。本文以该工程的设计方案、施工记录、变形监测数据为依据,综合分析了该深基坑工程变形和事故发生的原因,并总结经验教训,以期为类似深基坑工程提供借鉴。
该工程区域基坑工程周长约为430 m,占地面积约为9800 m2。场地内地形较平坦,地面标高介于1309.85~1313.20 m 之间,平均高程为1311.70 m,场地高差为3.35 m。基坑开挖深度为15.85~16.05 m。场地地层情况见表1,主要含水层为第② -1 层粉土、第④层粉砂。地下水属潜水型,弱承压水型孔隙水,初见水位埋深在0.1~3.4 m之间,平均为1.96 m。
周边环境方面,基坑东面为小区住宅,紧邻用地红线的有4 栋住宅楼,距基坑边线20.5~36.4 m;基坑北面临市政主干道,道路距基坑边线约40 m;基坑西北、西南面为2~3 层住宅群;西面为2~4 层住宅群,以砖结构和砖混结构为主,紧邻用地红线;基坑南面为6 栋6 层住宅楼,距基坑边线最近建筑为1 栋4 层砖混结构住宅,距离约为8.3 m,基坑布点如图1 所示。
基坑支护和止排水方案方面,基坑北面1-1、2-2 剖面为Ф1200 旋挖灌注桩+5 排预应力锚索,桩长为25~26 m,桩间距和锚索横向间距为1.8 m,锚索总长为25~19 m,锚固端长为13~15 m。其他部位为2~3 m 的1 ∶ 1 放坡+Ф1000 旋挖灌注桩+4 排预应力锚索,桩长为29~29.5 m,桩间距和锚索横向间距为1.6 m,锚索总长为25~21 m,锚固端长为16~13 m。基坑止排水方案包括紧贴支护桩后设置一排双管高压旋喷桩止水帷幕,高压旋喷桩长为22~24 m,四周高压旋喷桩均插入第⑤层全风化泥岩,形成整体的全封闭止水帷幕。
施工过程中,基坑监测情况显示,由于种种原因监测单位、监测数据并不完整,详细布点情况和监测结果见表2、3。监测数据分析表明,基坑变形对周边建筑物影响明显,变形显著时期可分4 个阶段。第一阶段为土方开挖、进行第二层锚索施工期间,变形速率在可接受范围内;第二阶段为土方继续开挖至7 m 左右,进行第三排锚索施工期间,变形速率加大,超过第一阶段;第三阶段为土方开挖至11 m 左右,进行第四排锚索施工期间,变形量达到预警值两倍多;第四阶段为基坑继续开挖至底,变形继续增大。
除1-1 剖面外,其他各处随着基坑的不断开挖,基坑侧壁多处涌水冒砂,基坑四周地面基本都有开裂、下沉,周边建筑物下沉、开裂严重。变形监测数据显示,实测变形值大大超过预警值和设计计算值。基坑事故原因分析显示,整体方案缺乏全面考虑,止水帷幕设计不合理,施工过程没有严格控制质量,应急预案落实不到位,以及没有做到信息化施工。
经验教训总结如下:基坑地下水控制设计应与支护结构设计统一考虑;截水结构的选型和设计需重点考虑漏水后果、含水层土性、地下水特性、支护结构形式、施工条件等因素;重视变形监测,做到信息化施工;对专项设计方案进行论证,确保施工安全。