王道翔，劉松，趙振國，靳澤龍，李寧，林壯

（中國鐵工投資建設集團有限公司城市建設分公司，北京 100070）

0 引言

在建筑行業(yè)快速發(fā)展背景下，建筑類型呈現(xiàn)出高、大、深的發(fā)展趨勢，開挖深度也越來越深，其中深基坑工程決定了整體建筑工程的安全性和穩(wěn)定性，特別是在建筑規(guī)模不斷擴大的情況下，地下空間開發(fā)和建設受到廣泛關注。實際上，深基坑工程在建設過程中由于一些不確定的外在因素，再加上一些內(nèi)在因素，很容易發(fā)生一些事故問題，影響施工的正常進行。盡管在施工過程中已經(jīng)明確施工流程，任意一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導致工程發(fā)生事故，降低深基坑工程的施工質(zhì)量，甚至還會出現(xiàn)坍塌事故，嚴重危害施工人員的生命安全，造成巨大經(jīng)濟損失。

1 深基坑工程的特點

1.1 深度不斷增大

現(xiàn)階段的建筑物規(guī)模逐漸擴大，深度也越來越深，促使深基坑工程也快速發(fā)展，擴大深度和面積。

1.2 風險性大

由于深基坑工程是整體建筑建設過程中的一項臨時工程，安全管理普遍缺乏，風險較大。同時，施工技術(shù)較為復雜，涉及范圍廣，很容易發(fā)生事故，安全風險較大。另外，深基坑的工程造價較高，一些臨時工程不愿意增加投入，很容易發(fā)生事故，會造成嚴重的經(jīng)濟損失。

環(huán)境效應強在對深基坑進行開挖和支護的過程中，必定會改變周圍地基中地下水位、應力場等，導致地基土層發(fā)生變形，嚴重影響周圍建筑、地下管網(wǎng)等，而且大量土方運輸也會影響交通，環(huán)境效應較強。

綜合性強深基坑工程涉及到土力學中變形、滲流、強度等三個內(nèi)容，這三者需要融在一起進行綜合性處理。

2 深基坑常見事故原因的分析

2.1 支護事故

很多深基坑工程事故是支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形或者破壞情況，究其原因主要存在以下幾方面：

（1）缺乏詳細勘測。一方面，一些勘測單位在對深基坑工程施工現(xiàn)場進行勘測的過程中選擇的勘測點較少，忽視一些軟弱土層的存在，導致提供的勘測資料中的土質(zhì)、土壤分層、水位等情況與實際相差較大，這樣很容易選擇不合適的支護形式。另一方面，勘測資料不全面，缺乏重要數(shù)據(jù)支撐，導致設計人員在設計過程中采用評估方式評估數(shù)據(jù)，尤其是一些缺乏經(jīng)驗的人員，很容易導致工程出現(xiàn)事故。

（2）設計缺陷由于深基坑工程建設包含的學科內(nèi)容較多，再加上一些設計人員并不具備專業(yè)技能，未掌握全面的設計理念和能力，這種設計缺陷容易導致后期出現(xiàn)支護事故。例如，珠海某工程發(fā)生的深基坑事故，原因在于設計階段未未邀請專業(yè)人員進行論證，應用錯誤支護設計，在施工過程中出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。而且一些設計人員為了便捷性設計，直接套用相關參數(shù)，或者減弱土壓力等，導致支護結(jié)構(gòu)安全不夠，發(fā)生支護變形情況。

（3）支護結(jié)構(gòu)變形或破壞。深基坑工程建設位置一般在城市中，由于施工場地較為狹窄，工程建設需要的設備、材料以及開挖的土石也較多，直接堆放在基坑周圍，會增加基坑周圍土壤的承受壓力，導致支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形或破壞等。

2.2 降水、降排水事故

（1）防排措施不當一般該工程在施工中存在時間長的問題，假如施工單位并做好坑頂保護工作或者設置排水溝，在雨雪天氣容易有雨水滲漏，減少地基土的粘聚力以及內(nèi)摩擦角，降低錨桿錨固力，增加基坑周圍土壤的承受壓力，造成支護結(jié)構(gòu)變形，最后出現(xiàn)基坑塌陷情況。

（2）未做好降水措施對于存在地下水，且水位高度較高的地區(qū)，在施工過程中需要關注降水措施工作的應用，假如未提高重視程度，或者在止水帷幕設置中出現(xiàn)問題，在降水過程中會將坑內(nèi)的一些土粒帶出，或者出現(xiàn)土體固結(jié)沉降的情況，會導致工程周圍道路、建筑等出現(xiàn)一定的沉降情況，或者開裂。盡管一些施工隊伍關注止水帷幕工作的落實，但是坑內(nèi)的降水依舊較多，這樣會增加坑內(nèi)土體的浮密度，在內(nèi)外差較大的情況下出現(xiàn)管涌問題。

2.3 錨桿和支撐事故

（1）選擇的錨桿長度與實際不相符，與土體之間產(chǎn)生的摩擦力相比主體主動壓力較低，會導致基坑坑壁下滑。

（2）選擇的錨桿支護位置不準確，或者預應力與實際不相符，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的抵抗能力出現(xiàn)變形情況。

（3）支撐剛度缺乏，出現(xiàn)變形、彎曲的問題，再加上支撐節(jié)點強度不夠，會導致節(jié)點位置先出現(xiàn)問題，然后無法支撐整體結(jié)構(gòu)，支撐效果不高。

3 案例分析

3.1 案例一

某工業(yè)類型建筑樓高60米，樓層數(shù)量為15層，加上兩層地下結(jié)構(gòu)，一共有17層。該建筑施工中包含深基坑施工，在深基坑工程施工期間開挖深度為10米，應用深基坑施工技術(shù)。為了保證建筑工程施工質(zhì)量，技術(shù)人員在施工之前對工程實施實地勘測，了解實地地質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)存在淤泥、雜填土等，而且地下水位較低，可能會增加深基坑施工的難度。在進行深基坑工程施工過程中，突然發(fā)生基坑坍塌事故，造成路面塌陷，影響正常交通。如圖1所示。

圖1 某深基坑工程坍塌事故現(xiàn)場

事故發(fā)生后，當?shù)叵嚓P部門人員立即調(diào)查，造成該事故發(fā)生的主要原因包括如下幾個方面：

（1）施工單位未嚴格按照相關設計標準和要求做好深基坑土石方支護作業(yè)，施工工序錯亂，缺乏有效支護，在沒有做好支護的情況下繼續(xù)進行開挖工作，出現(xiàn)超挖現(xiàn)象[1]。

（2）一些錨桿缺乏張拉預應力，支護抵抗力較小。

（3）在基坑邊坡存在不明水管漏水情況，并未及時有效的處理，導致施工土壤出現(xiàn)松軟情況。

3.2 案例二

某深基坑工程建設期間經(jīng)過多天陰雨天氣，開挖了一道上方寬為5米，下方寬為4.5米，深度為5米的溝槽，施工人員進入到溝槽內(nèi)對管線和邊坡進行清理時，擬作支護，結(jié)果發(fā)生南側(cè)發(fā)生塌陷，導致兩名施工人員受傷，如圖2所示。

圖2 某基坑塌陷事故現(xiàn)場

該事故發(fā)生的原因主要包括四點：①缺乏有效支護。從數(shù)據(jù)可以看出，在開挖深度為5米之后才開始進行支護，屬于嚴重超挖，而且坡度較為陡峭，加強陰雨天氣影響，施工作業(yè)風險較大。②缺乏安全保護。未在實施開挖工作的過程中進行支護保護，也沒有應用其他保護措施。③沒有結(jié)合要求進行降水措施。沒有在基坑頂面設置排水溝或者沒有做好護面保護，出現(xiàn)雨水滲透到基坑的問題，土地粘聚力會明顯降低，進而出現(xiàn)塌陷事故。④現(xiàn)場管理者未做好本職工作，不考慮實際情況安排人員作業(yè)。

4 深基坑工程事故對策

對于比較常見的深基坑工程事故原因，應該采用針對性的解決對策，確定各方職責。

（1）工程建設地地質(zhì)狀況應該由專業(yè)人員進行勘測，選擇均勻的勘測點，保證勘測數(shù)據(jù)資料的全面性和詳細性。同時，充分了解施工現(xiàn)場周圍建筑物、地下水、管線、周圍環(huán)境等，制作評估報告。

（2）工程設計人員應該具備設計經(jīng)驗，對于設計過程中勘測人員提交的缺乏全面數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)模糊的資料，應該及時與相關人員溝通和交流，而不是直接套用相關參數(shù)或者隨意評估數(shù)據(jù)等，減少土側(cè)壓力，致使支護結(jié)構(gòu)配筋缺乏。另外，設計方案還應該由專業(yè)人員進行評審，選擇合適的支護方案和施工方案。

（3）施工單位應該具備專業(yè)能力，人員素質(zhì)高、能力高、安全意識高，并落實現(xiàn)場管理工作，提升管理意識和責任意識，能夠時常到施工現(xiàn)場進行施工指導和安全檢查，不隨意更改施工流程，并且結(jié)合施工實際情況制定嚴格的獎懲制度。同時，對于深基坑工程施工應用合理的防降排水方式，在坑頂做好防水措置，設置相關圍護結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)雨水下滲情況等。在對坑內(nèi)降水實施排水的過程中，應該保證止水帷幕的全面性和，嚴格控制坑內(nèi)外部水位差，以免出現(xiàn)不均勻沉降以及管涌情況。另外，在施工過程中應該提升安全意識，以“先支撐后開挖，嚴格禁止超挖”為原則，做好支護工作。并加強對支護的跟蹤監(jiān)測，及時掌握支護變形情況的數(shù)據(jù)，做到防范于未然。并對基坑周圍放置的設備、材料等進行檢查和清理，避免增加坑側(cè)土的壓力[2]。

（4）要求監(jiān)理人員定期到施工現(xiàn)場進行監(jiān)督和管理，針對施工單位施工過程中存在的問題及時反饋和處理，落實施工質(zhì)量檢查。針對施工手段落后、機械設備老化、管理混亂、施工方法使用錯誤等應加大檢查力度，針對深基坑工程重點始終環(huán)節(jié)進行旁站監(jiān)理。另外監(jiān)理人員還需要對施工單位施工圖紙、施工方案等進行審查，確保圖紙和方案滿足施工要求和實際情況，并加強檢查深基坑支護質(zhì)量，掌握基坑開發(fā)進度和流程。

（5）構(gòu)建詳細的檢測和巡視檢查系統(tǒng)，預警報警系統(tǒng)，突發(fā)事件搶險系統(tǒng)等，盡可能保證數(shù)據(jù)準確和全面，及時預警，及時處理事故。

（6）充分利用信息化技術(shù)，實現(xiàn)信息化施工，做好到防范于未然。由于深基坑工程施工過程具有動態(tài)性，不可避免的會出現(xiàn)一些意外情況，再加上基坑影響因素較多，周圍環(huán)境錯綜復雜，向下開挖時會出現(xiàn)土體卸荷情況，影響土體應力分布，出現(xiàn)移位或者塌陷的呢個情況。可以利用信息技術(shù)，如BIM技術(shù)，加強對施工過程的監(jiān)督和檢查[3-5]。

5 結(jié)語

總之，隨著深基坑工程的不斷發(fā)展，需提升對其事故發(fā)生的重視程度，明確事故內(nèi)容和發(fā)生原因。在工程建設過程中要加強管理和監(jiān)督，落實職責，做好深基坑支護、開挖工作，防患于未然，保證深基坑工程質(zhì)量，才能更好的推動社會發(fā)展。