浅析基坑施工事故成因
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摘要：根据目前建筑工程施工中基坑施工工作的现状，以及勘察、设计、管理、施工等各方面因素，针对实际个案中出现的基坑施工事故，分析事故发生原因，确定防止基坑施工事故的方法、及措施。
关键词：建筑施工；基坑；事故；措施
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A
引言
随着建筑市场的快速发展，中高层、超高层建筑中大量出现深、大基坑施工，日益成为建筑施工中的难点和重点问题。在施工中由于地质勘察、基坑支护设计、实际施工方案的制订与实施、基坑类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑的影响，基坑周边荷载、施工季节、施工技术人员素质等各方面因素影响，导致在建筑基坑施工中出现各种安全事故，造成人员伤亡及经济损失。
本文通过对实际工程事故的分析，总结基坑施工发生事故的原因，提出预防措施以供建筑施工技术人员做为参考。一、勘察、设计方面原因
(1)地质勘察数据达不到支护设计要求 在深基坑开挖区域内，按国家规范的要求必须进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。而地质勘察过程中往往忽视了基坑边坡支护设计所需的土体物理力学性能指标，不注重对周边土体的勘察、分析，这使得支护结构设计与实际支护需求不符。
某办公楼基坑设计深度6米，仅对建筑物范围内的土体进行了勘察，而基坑边坡淤泥质土层的相关指标，由勘测单位凭“经验”给出。因提供的边坡土体物理力学性能指标与事故后的勘察值严重不符，导致据此设计、施工的支护体系发生滑移、倾斜，造成基坑坍塌。 (2)无基坑支护结构设计 基坑支护设计是基坑开挖施工时安全的基本保证，应由具有国家认可设计资质的设计单位进行支护专项设计。而部分建设单位为降低建设成本，节约建设资金，对支护设计单位降低资质要求甚至不做要求，导致出现无支护方案或错支护方案，最后出现施工事故。
陕西省某大厦基坑，开挖深度达8.8米，竟无基坑支护设计，最后导致基坑坍塌。 (3)支护结构设计存在缺陷 由于深基坑施工现场的地质条件错综复杂，设计人员应在全面了解现场实际地质条件的前提下，根据现场实际情况进行支护结构设计。支护结构设计完全依赖勘测报告，不对现场情况进行全面细致了解，导致设计存在缺陷，势必形成安全隐患。
武汉市某基坑一人工挖孔护坡桩工程，地面以下6米左右有淤泥层。桩井设计深度13.5米，当挖至6米深时，尚未完工的相邻桩井突然塌陷，两桩井贯通，淤泥突然涌入该桩井，正在井下作业的1人被掩埋。
二、施工方面原因 (1) 基坑开挖方案不合理基坑开挖前应根据地质和基坑周边环境情况，确定基坑边坡高宽比，计算边坡的稳定性，并制定合理的基坑开挖施工方案。有的事故是由于基坑开挖方案不合理所致，如放坡不当，挖土进度过快，开挖分层过大，超深开挖；护坡桩成桩后即开挖土方；基坑挖到设计标高后未及时封底，暴露时间过长等。
某营业楼基坑深16米，坑壁为杂填土和淤泥质粘土，采用1：1放坡加土钉墙的支护的措施，由于基坑边坡高宽比过大，开挖至约10米深时，没有及时进行土钉墙施工，导致基坑突然坍塌。 (2)排、降、截、止水方法不当地下水对基坑施工有着极大的影响，施工前应对现场地下水情况及现场土质做具体了解，针对不同土质选择正确有效的降、排水方案。同时在施工过程中对控水方案的实施必须进行监测，并对可能出现的险情，制定应急措施。
某商厦因降水措施不当，造成基坑开挖时地面局部塌陷，支护结构和周围建筑物遭到不同程度的破坏。 (3)无施工组织设计、 不按施工组织设计施工 施工组织设计是施工的主要依据，施工方应根据工程地质及水文条件、现场环境等编制施工组织设计，经勘察、设计、监理方和相关部门审查后，方可施工。由于目前施工企业技术人员对施工组织设计的重要性认识不够，一部分技术管理人员将投标技术文件中的施工组织设计稍做修改，甚至不做修改用做指导施工的施工组织设计，造成施工组织设计与现场实际情况有差异，一部分技术人员认为施工组织设计只是官样文章，凭个人经验而不按施工组织设计组织施工。违章指挥，违章作业。
一住宅楼人工挖孔桩工程，无施工组织设计，无有效的安全及技术措施，现场违章指挥，导致桩井坍塌，3名作业人员窒息死亡。 (4)对意外情况处理不当 在土方开挖过程中遇障碍物、管道或其他特殊地质情况时，不采取相应措施，不及时报告，或凭施工经验擅自采取措施处理，以侥幸心理施工。
某道路改造工程，开挖时遇一毛石混凝土结构化粪池，在未报告业主、设计和监理方的情况下，施工方擅自进行爆破，并在化粪池侧墙底部开洞排污，导致化粪池侧墙坍塌。 (5)忽视周边环境、建筑物等对基坑的影响 基坑开挖前应了解基坑周边环境、建筑物、地表水排泄、地下管线分布、道路、车辆﹑行人等情况，并且采取相应措施。基坑边上的堆载，以及机具开行等动荷载，雨水﹑施工用水渗透等因素，都会使土体自重应力和土体剪应力发生变化。
《建筑地基基础设计规范》规定，新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑物基础，或两基础之间的净距应该大于两基础高差的1～2倍，否则要采取分段施工﹑做护坡桩、地下连续墙或加固原有基础等措施，确保原有基础安全。而在施工中忽视了新建建筑对原有建筑的影响。
某市政沟槽平均深度3.5米，槽身的一侧有一与其平行的2.2米深、带盖引水渠。施工时渠内积满生活废水，开挖的土体和准备打支撑用的材料堆放在水渠盖板上。当挖至2.7米深时，由于渠内水面高于沟槽，水不断向开挖面渗透，加之水渠盖板上堆土和材料荷载的作用，水渠和堆土突然向沟槽一方坍塌。 某大厦因基坑施工迁移的排水管沟，深2.8米，其侧壁距已有的民房仅0.8米。因管线沟槽无任何支护措施，距民房过近，开挖深度超过民房基础底标高，民房地基受到严重扰动，造成民房及沟槽坍塌。 (6)未对基坑开挖实施监控 对基坑开挖过程中的监控是通过布置观测点，监测基坑边坡土体的水平和垂直位移、水渗透影响、支护结构应力和变形等工作进行，以便于及时预防和控制事故。部分施工项目只重视常用的建筑物沉降、变形、倾斜观测，而对于基坑土体情况变化的观测不考虑、不重视，导致不能及时根据基坑土体变化采取相应的预防、处理措施。
某小区工程，对高度近20米的基坑边坡不做监控方案，不采取监控措施。由于未能及时掌握施工中土体变形情况，基坑突然坍塌毫无防备。 (7)管理及技术人员缺乏专业常识 目前虽然实行建筑施工岗位资格管理制度，但由于建筑施工本身的地域性、流动性等特点，部分施工项目选用的管理及技术人员专业素质较低，缺乏基本专业常识，有的把围墙当挡土墙使用。
某大厦基坑开挖时，施工方将围墙当挡土墙使用，导致44人被倒塌的围墙压埋，造成19人死亡，25人受伤的重大安全事故。某给水管沟工程开挖深度仅1.9米，施工时工人将沟壁底脚掏空，并将土堆积在沟壁顶部，导致管沟南侧24米长的沟壁坍塌，3人身亡。
三、对新的基坑施工技术、方法不了解
建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙、锚喷支护等支护结构成功应用后，双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。施工单位要在施工中采用新的技术、新的方法，必须要对其有全面的认识，否则容易造成施工质量、安全事故。
例如，锚喷中的锚杆通常是没有施加预应力的，竣工后，锚杆并不能像教科书或计算软件所说的那样锁定潜在滑动面；只有土体出现明显位移，锚杆才能被拉直和逐渐出力。因此锚喷是一种被动防护系统。在粘性土边坡中，土体发生明显移动前，滑裂面已经形成了，待土体移动到锚杆出力时，边坡土体、喷砼面钢筋和混凝土都已经变形到不能传递力和参与工作了，于是就出现整片下滑。
结束语 建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。因此，施工中应该从勘察、结构设计、施工组织、现场管理等各个方面，将各组成部分协调好，才能确保基坑施工的安全可靠、经济合理。
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