摘要：設計好深基坑的排水方案才能保證工程的順利進行，否則將會造成嚴重的施工事故。本文詳述了三項工程的深基坑施工情況，這三個工程都用了預應力錨桿和土釘墻支護，在建設地下室時發(fā)生了崩塌事故，施工方及時采取應急處理保障了深基坑的安全，這三起事故都是因為排水方案不足，所以使用土釘墻護坡要結合實際情況。
關鍵詞：深基坑工程；施工事故；預應力錨桿；基坑崩塌；基坑搶險
0 引言
隨著經濟增長，建筑業(yè)得到了良好的發(fā)展，建筑技術呈現蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。在建設工程項目的深基坑施工中，土釘墻支護是一種成本較低得到廣泛應用的支撐保護方式，其理論知識和實踐經驗十分充足，但在施工進行的時候還會發(fā)生基坑工程事故。下面根據工程實例分析發(fā)生原因和處理措施。
1由暴雨引起預應力錨索和土釘墻錨桿拉斷的護坡滑移事故
1.1工程概況
某工程位于該市主干道――市中心區(qū)南側，北側，東側為自然土崗，西側為該村南北向主要通道，占地6706.4m2，總建筑面積66852.74 m2，為3棟聯體商住樓，高96m，采用框架一剪力墻結構，地下室2層，基坑開挖深度8.7～9.7m，裙房采用3層框架結構，第4層為轉換層，5～28層為住宅。5層以上采用剪力墻結構，人工挖孔樁基礎。
1.2降水方案
本工程基坑底采用錯開人工挖孔樁位置的施工方法，在基坑下邊緣四周沿兩條不同軸線交叉布置Φ600大口徑和Φ300小口徑水井降水。小口徑井間距11～12m，深23～36.5m；大口徑井間距14～15m，深23～36.5m。
1.3基坑支護方案
（1）南側外距建筑紅線2m處為正在使用的2棟5層工業(yè)廠房，經調查該廠房為條形淺基礎，為保證安全采用1：0.3O放坡，布置6排Φ25鋼筋錨桿@1500mm，長8～10m，在第3排錨桿處與錨桿相間布置l排預應力錨索，錨索長16m（自由段4m），錨索采用2×7Φ5鋼絞線。坡面掛Φ6@200×200鋼筋網，噴C20混凝土厚100mm。
�。�2）東側北段為綠化地帶，故采用一般土釘墻支護，1：0.15放坡，布6排Φ25鋼筋錨桿@1500mm。長610m，坡面掛Φ6@200×200鋼筋網，噴C20混凝土厚100mm。東側南段距紅線2m是4m高的陡坎，陡坎向上6m為一座小土崗，上有一棟3層民宅�？紤]到該處為周邊最危險位置，采用1：0.30放坡，并布置6排Φ25鋼筋錨桿@1500mm，長8～10m，在第3，4排錨桿處與錨桿相間布置1排預應力錨索，錨索長16m（自由段4m），采用2×7Φ5鋼絞線。坡面掛Φ6@200×200鋼筋網，噴C20混凝土厚100mm。
�。�3）西側為南北向主要干道，考慮有動荷載，采用1：0.20放坡，并布設6排Φ25鋼筋錨桿@1500mm，長6～10m，坡面掛Φ6@200×200鋼筋網.噴C20混凝土厚100mm。
�。�4）北側紅線外10m是深南大道的輔路及綠化帶，沒有太大的動荷載，故采用1：0.27放坡，布設5排Φ25鋼筋錨桿@1500mm，長6～10m，坡面掛Φ5@200×200鋼筋網，噴C20混凝土厚100mm。
1.4事故情況
基坑開挖后進展順利。進入收尾清槽階段后某夜遇暴雨，先聽到鋼筋斷裂聲，后經技術人員觀察發(fā)現基坑東北角護坡出現險情，護坡大面積滑落崩塌，并影響到東南側高土崗下陡坎處預應力錨桿和混凝土護坡。由于雨勢很大，滑坡裂縫不斷加大，且發(fā)出土釘墻鋼筋和預應力錨桿鋼絲束斷裂聲.險情嚴重。
1.5應急處理
建設方緊急召集支護設計、施工單位、監(jiān)理單位和總包各方研究，根據現場情況經簡單研究決定采用如下臨時應急措施：（1）立即疏散小土崗上的居民；（2）在大道輔路沿工地北圍墻一側及通往小土崗的便道上拉警戒線，禁止人員和車輛靠近；（3）立即調1臺大功率挖掘機進場。由于正值黑夜且有雨，夜間暫不采取其他措施。
1.6搶險措施
次日經各有關單位協(xié)商決定采用以下搶險措施：
（1）安排大功率反鏟挖掘機和裝載機各1臺。以機械為主，人力輔助清理塌方：
（2）由技術工人配戴安全帶在挖掘機斗上切斷全部受滑坡塌方影響的土釘墻和未受滑坡影響的土釘墻橫向連接鋼筋；
�。�3）大功率挖掘機由上而下、由北向南分層清理：
（4）在已發(fā)生滑動、崩塌的支護坡面邊緣向外開挖，作退臺放坡用，每1m放1個坡臺，從坡上拉安全繩，沿坡臺每清理1層坡臺后立即做土釘支護，支護完成后再進行下一層施工，以確保安全；
（5）對新修護坡和未受擾動的原護坡間的接縫進行補強加固，確保新舊接縫處連接可靠。緊急搶險施工歷時2d，險情得到控制。東北側護坡逐臺放坡并支護完畢，險情被徹底排除。
1-8事故原因分析經事后調查，從設計、土方開挖放坡，土釘、預應力錨桿及鋼筋網施工，預應力錨桿拉拔試驗，技術交底，混凝土面層配合比，施工工藝及銜接、場地硬化、擋水墻和排水等諸環(huán)節(jié)進行分析檢查，均未發(fā)現問題；再經現場認真勘察，發(fā)現滑坡的裂縫出現在紅線（圍墻）以外。在西北角土釘端頭處為種有植物的綠化用素軟土，土層整體被拉開，斷裂面整齊，經取樣確認屬雜填土。預應力錨桿端頭位于其邊緣，強降雨使雜填土整體充水，含水量增加，抗剪強度下降；水壓及流速增大，在這些因素的共同作用下。土釘端頭（由于設計錨桿長度相等，端頭全部位于雜填土同一個斷面上）處雜填土松軟，握裹力小，土釘端頭整體被拉開形成裂縫，水灌入并沖刷裂縫形成滑移面，導致整個護坡土體被從土釘端頭處拉開，造成護坡崩塌。
2由滲水引起的基坑崩塌事故
2.1工程概況
某市塔院危房改造（小區(qū)）配套商業(yè)辦公樓，地下室2層，基坑開挖至標高-10.780m，地上19層，建筑平面呈L形。
關鍵詞：深基坑工程；施工事故；預應力錨桿；基坑崩塌；基坑搶險
0 引言
隨著經濟增長，建筑業(yè)得到了良好的發(fā)展，建筑技術呈現蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。在建設工程項目的深基坑施工中，土釘墻支護是一種成本較低得到廣泛應用的支撐保護方式，其理論知識和實踐經驗十分充足，但在施工進行的時候還會發(fā)生基坑工程事故。下面根據工程實例分析發(fā)生原因和處理措施。
1由暴雨引起預應力錨索和土釘墻錨桿拉斷的護坡滑移事故
1.1工程概況
某工程位于該市主干道――市中心區(qū)南側，北側，東側為自然土崗，西側為該村南北向主要通道，占地6706.4m2，總建筑面積66852.74 m2，為3棟聯體商住樓，高96m，采用框架一剪力墻結構，地下室2層，基坑開挖深度8.7～9.7m，裙房采用3層框架結構，第4層為轉換層，5～28層為住宅。5層以上采用剪力墻結構，人工挖孔樁基礎。
1.2降水方案
本工程基坑底采用錯開人工挖孔樁位置的施工方法，在基坑下邊緣四周沿兩條不同軸線交叉布置Φ600大口徑和Φ300小口徑水井降水。小口徑井間距11～12m，深23～36.5m；大口徑井間距14～15m，深23～36.5m。
1.3基坑支護方案
（1）南側外距建筑紅線2m處為正在使用的2棟5層工業(yè)廠房，經調查該廠房為條形淺基礎，為保證安全采用1：0.3O放坡，布置6排Φ25鋼筋錨桿@1500mm，長8～10m，在第3排錨桿處與錨桿相間布置l排預應力錨索，錨索長16m（自由段4m），錨索采用2×7Φ5鋼絞線。坡面掛Φ6@200×200鋼筋網，噴C20混凝土厚100mm。
�。�2）東側北段為綠化地帶，故采用一般土釘墻支護，1：0.15放坡，布6排Φ25鋼筋錨桿@1500mm。長610m，坡面掛Φ6@200×200鋼筋網，噴C20混凝土厚100mm。東側南段距紅線2m是4m高的陡坎，陡坎向上6m為一座小土崗，上有一棟3層民宅�？紤]到該處為周邊最危險位置，采用1：0.30放坡，并布置6排Φ25鋼筋錨桿@1500mm，長8～10m，在第3，4排錨桿處與錨桿相間布置1排預應力錨索，錨索長16m（自由段4m），采用2×7Φ5鋼絞線。坡面掛Φ6@200×200鋼筋網，噴C20混凝土厚100mm。
�。�3）西側為南北向主要干道，考慮有動荷載，采用1：0.20放坡，并布設6排Φ25鋼筋錨桿@1500mm，長6～10m，坡面掛Φ6@200×200鋼筋網.噴C20混凝土厚100mm。
�。�4）北側紅線外10m是深南大道的輔路及綠化帶，沒有太大的動荷載，故采用1：0.27放坡，布設5排Φ25鋼筋錨桿@1500mm，長6～10m，坡面掛Φ5@200×200鋼筋網，噴C20混凝土厚100mm。
1.4事故情況
基坑開挖后進展順利。進入收尾清槽階段后某夜遇暴雨，先聽到鋼筋斷裂聲，后經技術人員觀察發(fā)現基坑東北角護坡出現險情，護坡大面積滑落崩塌，并影響到東南側高土崗下陡坎處預應力錨桿和混凝土護坡。由于雨勢很大，滑坡裂縫不斷加大，且發(fā)出土釘墻鋼筋和預應力錨桿鋼絲束斷裂聲.險情嚴重。
1.5應急處理
建設方緊急召集支護設計、施工單位、監(jiān)理單位和總包各方研究，根據現場情況經簡單研究決定采用如下臨時應急措施：（1）立即疏散小土崗上的居民；（2）在大道輔路沿工地北圍墻一側及通往小土崗的便道上拉警戒線，禁止人員和車輛靠近；（3）立即調1臺大功率挖掘機進場。由于正值黑夜且有雨，夜間暫不采取其他措施。
1.6搶險措施
次日經各有關單位協(xié)商決定采用以下搶險措施：
（1）安排大功率反鏟挖掘機和裝載機各1臺。以機械為主，人力輔助清理塌方：
（2）由技術工人配戴安全帶在挖掘機斗上切斷全部受滑坡塌方影響的土釘墻和未受滑坡影響的土釘墻橫向連接鋼筋；
�。�3）大功率挖掘機由上而下、由北向南分層清理：
（4）在已發(fā)生滑動、崩塌的支護坡面邊緣向外開挖，作退臺放坡用，每1m放1個坡臺，從坡上拉安全繩，沿坡臺每清理1層坡臺后立即做土釘支護，支護完成后再進行下一層施工，以確保安全；
（5）對新修護坡和未受擾動的原護坡間的接縫進行補強加固，確保新舊接縫處連接可靠。緊急搶險施工歷時2d，險情得到控制。東北側護坡逐臺放坡并支護完畢，險情被徹底排除。
1-8事故原因分析經事后調查，從設計、土方開挖放坡，土釘、預應力錨桿及鋼筋網施工，預應力錨桿拉拔試驗，技術交底，混凝土面層配合比，施工工藝及銜接、場地硬化、擋水墻和排水等諸環(huán)節(jié)進行分析檢查，均未發(fā)現問題；再經現場認真勘察，發(fā)現滑坡的裂縫出現在紅線（圍墻）以外。在西北角土釘端頭處為種有植物的綠化用素軟土，土層整體被拉開，斷裂面整齊，經取樣確認屬雜填土。預應力錨桿端頭位于其邊緣，強降雨使雜填土整體充水，含水量增加，抗剪強度下降；水壓及流速增大，在這些因素的共同作用下。土釘端頭（由于設計錨桿長度相等，端頭全部位于雜填土同一個斷面上）處雜填土松軟，握裹力小，土釘端頭整體被拉開形成裂縫，水灌入并沖刷裂縫形成滑移面，導致整個護坡土體被從土釘端頭處拉開，造成護坡崩塌。
2由滲水引起的基坑崩塌事故
2.1工程概況
某市塔院危房改造（小區(qū)）配套商業(yè)辦公樓，地下室2層，基坑開挖至標高-10.780m，地上19層，建筑平面呈L形。
2.2地質情況
場地自上而下為：①雜填土，粘聚力5kPa，層厚0.9O～3.80m；②粘質粉土，粘聚力14.1kPa，層厚3.00～6.30m；③粘質粉土，粘聚力26.2kPa，層厚1.70～4.50 m；④粘質粉土，粘聚力27.40kPa，層厚l2.80～16.60m；⑤卵石，粘聚力為0。
2.3降水方案
本基坑有2層地下水：（1）潛水，靜止水位深0.50～2.20m；（2）層間潛水，靜止水位深28.3O～32.20m。開挖前在距基坑開挖線外1.5m，每隔8m布置1口直徑600mm的大口徑井進行降水，井深22～24m，降水效果良好。
2.4基坑支護方案
鄰近小區(qū)馬路有動荷載的基坑邊坡（1T段）采用無放坡預應力錨桿及土釘加混凝土面層，其他無動荷載的邊坡（I段）采用1：0.2放坡，邊坡面掛Φ6.5@200×200鋼筋網，噴C20混凝土，厚80～100mm。
2.5坑口防護及排水
在坑邊坡上沿砌擋水墻及排水溝,雨季前基坑支護及邊坡上沿的擋水墻、排水溝、場地硬化等全部完成，由監(jiān)理公司組織逐項檢查驗收后開始基礎施工。
2.6事故情況
基礎施工期間，該地區(qū)進入雨季，8月某夜大雨后，護坡崩塌并導致施工用電短路，業(yè)主、總包、監(jiān)理及支護施工單位技術人員趕到現場，觀察塌方處土層不斷下滑并伴有電線短路發(fā)出的弧光。塌方位置見圖2，軸線之間及之間兩處。
2.7應急處理
經簡單磋商，采取以下緊急措施：
（1）在臨近道路邊塌方處拉警戒線，加派流動值班員，嚴禁車輛行人在靠近塌方路段行走或停車，另在場地塌方處拉警戒線；
�。�2）值班人員隨時觀察塌方情況，有重大險情立即通報；（3）切斷電源。
由于天黑雨大，暫不采取其他搶險措施。
2.8搶險措施及實施效果
次日業(yè)主召集總包、監(jiān)理、支護施工設計單位協(xié)商，做出如下搶險決定：
�。�1）拆除臨近塌方段的磚砌圍墻（圍墻已出現裂縫），改用輕質瓦楞鐵皮做圍墻；
�。�2）路面開裂處用半干水泥填縫；
�。�3）對緊臨塌陷的路段設警戒線（夜里加裝紅色閃爍燈）并設專人值班，勸阻車輛及行人靠近；
�。�4）在塌陷地段臨近的建筑物設立觀測點進行沉降及傾斜觀測；
�。�5）在有條件的塌方段邊沿上方進行卸載開挖清理：在切斷已崩塌和未崩塌土釘墻的橫向連接筋后，用機械拆除清理；
�。�6）對護坡崩塌后的坡面，從上向下分層向外修坡，修坡后自上而下重新施工預應力錨桿和土釘墻混凝土支護；對個別塌方較嚴重、又無修坡和放坡工作面的地段，采用靜壓鋼板樁支護。由于采取以上措施。加上天氣轉好，基礎施工期間未再出現險情。
2.9事故原因分析
危險隱患排除后，由業(yè)主組織有關單位查找預應力錨桿和土釘墻崩塌的原因。經反復觀察。發(fā)現塌方處有水流從土釘墻下部沖出形成“泉涌”，導致土釘墻后背土體流失脫離護坡，是塌方的直接原因。為此專門查找水流形成的原因，由于硬化場地沒有較大的裂縫，不致形成大的滲漏，最后從布置在基坑上沿的排水槽中發(fā)現了較大的裂縫。
由于地面上雨水匯入排水槽后從裂縫下灌形成水源，使土釘墻后側土體含水量激增，形成較大量積水；又由于土釘墻有防水作用，墻后土體進水量大，出水量小，在水壓和重力差共同作用下，水流在土釘墻下部薄弱處沖出，形成泉涌。這股水流剝離了土釘支護墻和土層的粘結，墻后土層被水流沖刷流失，形成空鼓，導致土釘墻大面積崩塌，大量下滑的土方又拉動土釘，使邊坡大面積松動，造成較嚴重的沖刷式塌方。
本次險情是由于基坑護坡上沿排水溝裂縫滲水而形成“泉涌”，造成土釘墻崩塌，雖未傷及人員，但也造成了工料和時間上的浪費和延誤。
3結語
綜上所述，深基坑土釘墻支護要根據情況來謹慎使用，綜合考察地質條件，做好實地的排水工作計劃，對土釘墻仔細檢查防止漏水現象，避免將所有土釘或預應力錨桿端頭處于同一土層斷面，做好應急處理工作，保證及時解決發(fā)生的問題，為工程順利安全完成打下基礎。
參考文獻：
[1]胡世楊.深基坑施工中常見事故對策和補救方法[J].鐵道建筑技術，2005年S1期.
[2]孫平 趙威.淺析深基坑工程事故及其預防策略[J].城市建設理論研究，2012年第20期.
場地自上而下為：①雜填土，粘聚力5kPa，層厚0.9O～3.80m；②粘質粉土，粘聚力14.1kPa，層厚3.00～6.30m；③粘質粉土，粘聚力26.2kPa，層厚1.70～4.50 m；④粘質粉土，粘聚力27.40kPa，層厚l2.80～16.60m；⑤卵石，粘聚力為0。
2.3降水方案
本基坑有2層地下水：（1）潛水，靜止水位深0.50～2.20m；（2）層間潛水，靜止水位深28.3O～32.20m。開挖前在距基坑開挖線外1.5m，每隔8m布置1口直徑600mm的大口徑井進行降水，井深22～24m，降水效果良好。
2.4基坑支護方案
鄰近小區(qū)馬路有動荷載的基坑邊坡（1T段）采用無放坡預應力錨桿及土釘加混凝土面層，其他無動荷載的邊坡（I段）采用1：0.2放坡，邊坡面掛Φ6.5@200×200鋼筋網，噴C20混凝土，厚80～100mm。
2.5坑口防護及排水
在坑邊坡上沿砌擋水墻及排水溝,雨季前基坑支護及邊坡上沿的擋水墻、排水溝、場地硬化等全部完成，由監(jiān)理公司組織逐項檢查驗收后開始基礎施工。
2.6事故情況
基礎施工期間，該地區(qū)進入雨季，8月某夜大雨后，護坡崩塌并導致施工用電短路，業(yè)主、總包、監(jiān)理及支護施工單位技術人員趕到現場，觀察塌方處土層不斷下滑并伴有電線短路發(fā)出的弧光。塌方位置見圖2，軸線之間及之間兩處。
2.7應急處理
經簡單磋商，采取以下緊急措施：
（1）在臨近道路邊塌方處拉警戒線，加派流動值班員，嚴禁車輛行人在靠近塌方路段行走或停車，另在場地塌方處拉警戒線；
�。�2）值班人員隨時觀察塌方情況，有重大險情立即通報；（3）切斷電源。
由于天黑雨大，暫不采取其他搶險措施。
2.8搶險措施及實施效果
次日業(yè)主召集總包、監(jiān)理、支護施工設計單位協(xié)商，做出如下搶險決定：
�。�1）拆除臨近塌方段的磚砌圍墻（圍墻已出現裂縫），改用輕質瓦楞鐵皮做圍墻；
�。�2）路面開裂處用半干水泥填縫；
�。�3）對緊臨塌陷的路段設警戒線（夜里加裝紅色閃爍燈）并設專人值班，勸阻車輛及行人靠近；
�。�4）在塌陷地段臨近的建筑物設立觀測點進行沉降及傾斜觀測；
�。�5）在有條件的塌方段邊沿上方進行卸載開挖清理：在切斷已崩塌和未崩塌土釘墻的橫向連接筋后，用機械拆除清理；
�。�6）對護坡崩塌后的坡面，從上向下分層向外修坡，修坡后自上而下重新施工預應力錨桿和土釘墻混凝土支護；對個別塌方較嚴重、又無修坡和放坡工作面的地段，采用靜壓鋼板樁支護。由于采取以上措施。加上天氣轉好，基礎施工期間未再出現險情。
2.9事故原因分析
危險隱患排除后，由業(yè)主組織有關單位查找預應力錨桿和土釘墻崩塌的原因。經反復觀察。發(fā)現塌方處有水流從土釘墻下部沖出形成“泉涌”，導致土釘墻后背土體流失脫離護坡，是塌方的直接原因。為此專門查找水流形成的原因，由于硬化場地沒有較大的裂縫，不致形成大的滲漏，最后從布置在基坑上沿的排水槽中發(fā)現了較大的裂縫。
由于地面上雨水匯入排水槽后從裂縫下灌形成水源，使土釘墻后側土體含水量激增，形成較大量積水；又由于土釘墻有防水作用，墻后土體進水量大，出水量小，在水壓和重力差共同作用下，水流在土釘墻下部薄弱處沖出，形成泉涌。這股水流剝離了土釘支護墻和土層的粘結，墻后土層被水流沖刷流失，形成空鼓，導致土釘墻大面積崩塌，大量下滑的土方又拉動土釘，使邊坡大面積松動，造成較嚴重的沖刷式塌方。
本次險情是由于基坑護坡上沿排水溝裂縫滲水而形成“泉涌”，造成土釘墻崩塌，雖未傷及人員，但也造成了工料和時間上的浪費和延誤。
3結語
綜上所述，深基坑土釘墻支護要根據情況來謹慎使用，綜合考察地質條件，做好實地的排水工作計劃，對土釘墻仔細檢查防止漏水現象，避免將所有土釘或預應力錨桿端頭處于同一土層斷面，做好應急處理工作，保證及時解決發(fā)生的問題，為工程順利安全完成打下基礎。
參考文獻：
[1]胡世楊.深基坑施工中常見事故對策和補救方法[J].鐵道建筑技術，2005年S1期.
[2]孫平 趙威.淺析深基坑工程事故及其預防策略[J].城市建設理論研究，2012年第20期.
