一、事故類型

1、支護(hù)結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)。常見(jiàn)的有兩種情況,一是支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部發(fā)生較大位移,嚴(yán)重的向基坑內(nèi)滑動(dòng)或傾覆;二是支護(hù)樁底發(fā)生較大的位移,樁身后仰,支護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌。

2、支護(hù)結(jié)構(gòu)斷裂破壞。

3、基坑周?chē)a(chǎn)生過(guò)大的地面沉降,影響周?chē)ㄖ、地下管線、道路的使用和安全,嚴(yán)重的造成破壞。

4、基坑底部隆起變形。其后果一是破壞了坑底土體的穩(wěn)定性,使坑底土體的承載力降低;二是造成基坑周?chē)孛娉两;三是?dāng)基坑內(nèi)設(shè)有內(nèi)支撐時(shí),坑底隆起造成支撐體系中立柱的上抬,使支撐體系破壞。

5、產(chǎn)生流砂。流砂可以發(fā)生在坑底,也可能出現(xiàn)在支護(hù)樁的樁體之間。出現(xiàn)流砂后,基坑周?chē)岭S水流失而造成災(zāi)害。

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二、基坑支護(hù)開(kāi)挖事故的常見(jiàn)原因

1、支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不足,結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生破壞。

2、支護(hù)樁埋深不足。不僅造成支護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆或出現(xiàn)超常變形,而且會(huì)在坑底產(chǎn)生隆起,有的還出現(xiàn)流砂。

3、支撐體系設(shè)計(jì)不合理。對(duì)帶有內(nèi)支撐的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),由于支撐設(shè)置的數(shù)量、設(shè)置的位置不合理,或支設(shè)置、施加預(yù)應(yīng)力不夠及時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)變形很大而造成事故。

4、基底土失穩(wěn)。由于基坑開(kāi)挖使支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外土重量的平衡關(guān)系被打破,樁后土重超過(guò)坑底內(nèi)基底土的承載力時(shí),產(chǎn)生坑底隆起現(xiàn)象。如果支護(hù)采用的板樁強(qiáng)度不足,板樁的入土部分破壞,坑底土也會(huì)隆起。此外,當(dāng)基坑底下有薄的不透水層,而且在其下面有承壓水時(shí),基坑會(huì)出現(xiàn)由于土重不足以平衡下部承壓水向上的頂力而產(chǎn)生隆起。當(dāng)坑底部為擠密的樁群時(shí),孔隙水壓力不能排出,待基坑開(kāi)挖后,也會(huì)出現(xiàn)坑底隆起。

5、施工質(zhì)量差與管理不善。諸如支護(hù)用的灌注樁質(zhì)量不符合要求;樁的垂直度偏差過(guò)大,或相鄰出現(xiàn)相反方向的傾斜,造成樁體之間出現(xiàn)漏洞;鋼支撐的節(jié)點(diǎn)連接不牢,支撐構(gòu)件錯(cuò)位嚴(yán)重;基坑周?chē)鷣y堆材料設(shè)備,任意加大坡頂荷載;挖土方案不合理,不分層進(jìn)行,一效仿挖至基坑底標(biāo)高,導(dǎo)致土的自重應(yīng)力釋放過(guò)快,加大了樁體變形。

6、不重視現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。決定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全因素很多,有許多是設(shè)計(jì)前不一定能估計(jì)到的,因此為了確保支護(hù)結(jié)構(gòu)使用中的安全,重視現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),隨時(shí)掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形與內(nèi)力情況,采取必要的措施是十分重要的。不少支護(hù)結(jié)構(gòu)失敗的實(shí)例證明,不重視現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)是重要原因之一。

7、降水措施不當(dāng)。例如在可能出現(xiàn)流砂的基坑采用明排水,導(dǎo)致流砂發(fā)生,周?chē)孛娉霈F(xiàn)較大沉降;又如采用人工降低地下水位時(shí),沒(méi)有采用回灌措施,保護(hù)鄰近建筑物而造成事故等。

8、基坑暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。大量實(shí)際數(shù)據(jù)表明,基坑暴露時(shí)間愈長(zhǎng),支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形也愈大,這種變形直到基坑被回填才會(huì)停止。所以在基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高以后,基礎(chǔ)的混凝土墊層應(yīng)隨挖隨澆,快速組織施工,減少基坑暴露時(shí)間。

  從造成基坑失穩(wěn)、樁體斷裂、地表沉降及坑底隆起、管涌等事故的原因分析中可以得知,不合理的設(shè)計(jì)方案、不良的施工技術(shù)和施工管理是造成基坑事故的主要原因,但一個(gè)事故的出現(xiàn)往往是諸多不利因素的綜合表現(xiàn)。

三、基坑支護(hù)事故常用處理方法 

1、支擋法

當(dāng)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)超常變形或倒塌時(shí),可以采用支擋法,加設(shè)各種鋼板樁及內(nèi)支撐。加設(shè)鋼板樁與斷樁連接,可以防止樁后土體進(jìn)一步塌方而危及周?chē)ㄖ锏那闆r發(fā)生;加設(shè)內(nèi)支撐可以減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和水平變形。在加設(shè)內(nèi)支撐時(shí),應(yīng)注意第一道支撐應(yīng)盡可能高;最下一道支撐應(yīng)盡可能降低,僅留出灌制鋼筋混凝土基礎(chǔ)底板所需的高度。有時(shí)甚至讓在底部增設(shè)的臨時(shí)支撐永久地留在建筑物基礎(chǔ)底板中。

2、注漿法

當(dāng)基坑開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)防水帷幕樁間漏水,基坑底部出現(xiàn)流砂、隆起等現(xiàn)象時(shí),可以采用注漿法進(jìn)行固處理,防止事態(tài)的進(jìn)一步發(fā)展,俗話說(shuō)“小洞不補(bǔ),大洞吃苦”,一些大的工程事故都是由于在事故剛出現(xiàn)苗頭時(shí)沒(méi)有及時(shí)處理,或處理不到位造成的。注漿法還可以用作防止周?chē)ㄖ,地下管線破壞的保護(hù)措施?傊,注漿法是近幾年來(lái)廣泛地用于基坑開(kāi)挖中土體加固的一種方法。該法可以提高土體的抗?jié)B能力,降低土的孔隙壓力,增加土體強(qiáng)度,改善土的物理力學(xué)性質(zhì)。

注漿工藝按其所依據(jù)的理論可以分為滲入性注漿、劈裂注漿、壓密注漿、電動(dòng)化學(xué)注漿。

滲入性注漿所需的注漿壓力較小,漿液在壓力作用下滲入孔隙及裂隙,不破壞土體結(jié)構(gòu),僅起到充填、滲透、擠密的作用,較適用于砂土、碎石土等滲透系數(shù)較大的土。

劈裂注漿所需的注漿壓力較高,通過(guò)壓力破壞土體原有的結(jié)構(gòu),迫使土體中的裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大,并形成新的裂縫或裂隙,較適用于象軟土這樣滲透系數(shù)較低的土,在砂土中也有較好的注漿效果。

注漿法所用的漿液一般為在水灰比0.5左右的水泥漿中摻水泥用量10%~30%的粉煤灰。另外還可以采用雙液注漿,即用二臺(tái)注漿泵,分別注入水泥漿和化學(xué)漿液,二種漿液在管口三通處匯合后壓入土層中。

注漿法在基坑開(kāi)挖中的應(yīng)用有以下幾種用途:

①用于止水防滲、堵漏。當(dāng)止水帷幕樁間出現(xiàn)局部漏水現(xiàn)象時(shí),為了防止周?chē)鼗亮魇,?yīng)馬上采用注漿法進(jìn)行處理;當(dāng)基坑底部出現(xiàn)管涌現(xiàn)象時(shí),采用注漿法可以有效地制止管涌。當(dāng)管涌量大不易灌漿時(shí),可以先回填土方與草包,然后進(jìn)行多道注漿。

②保護(hù)性的加固措施。當(dāng)由監(jiān)測(cè)報(bào)告得知由于基坑開(kāi)挖造成周?chē)ㄖ、地下管線等設(shè)施的變形接近臨界值時(shí),可以通過(guò)在其下部進(jìn)行多道注漿,對(duì)這些建筑設(shè)施采取保護(hù)性的加固處理。注漿法是常用的加固方法之一。但應(yīng)引起注意的是,注漿所產(chǎn)生的壓力會(huì)給基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)帶來(lái)一定的影響,所以在注漿時(shí)應(yīng)注意控制注漿壓力及注漿速度,以防對(duì)基坑支護(hù)帶來(lái)新的危害。

③防止支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較大時(shí),可以對(duì)支坊樁前后土體采用注漿法。對(duì)樁后土體加固可以減少主動(dòng)土壓力;對(duì)樁前土體的加固可以加大被動(dòng)土壓力,同時(shí)還可以防止基坑底部出現(xiàn)隆起,增加基底土的承載能力。

3、隔斷法

隔斷法主要是在被開(kāi)挖的基坑與周?chē)薪ㄖ镏g建立一道隔斷墻,該隔斷墻承受由于基坑開(kāi)挖引起的土的側(cè)壓力,必要時(shí)可以起到防水帷幕的作用。隔斷墻一般采用樹(shù)根樁、深層攪拌樁、壓力注漿等筑成,形成對(duì)周?chē)ㄖ锏谋Wo(hù)作用,防止由于基坑的坍塌造成房屋的破壞。

4、降水法

當(dāng)坑底出現(xiàn)大規(guī)模涌砂時(shí),可在基坑底部設(shè)置深管井或采用井點(diǎn)降水,以徹底控制住流砂的出現(xiàn)。但采用這兩種方法時(shí)應(yīng)考慮周?chē)h(huán)境的影響,即考慮由于降水造成周?chē)ㄖ锏南鲁,地下管線等設(shè)施的變形,所在應(yīng)在周?chē)O(shè)回灌井點(diǎn),以保證不會(huì)對(duì)周?chē)O(shè)施造成破壞。

5、坑底加固法

坑底加固法主要是針對(duì)基坑底部出現(xiàn)隆起、流砂時(shí)所采取的一種處理方法。通過(guò)在基坑底部采取壓力注漿、攪拌樁、樹(shù)根樁及旋噴樁等措施,提高基坑底部土體的抗剪強(qiáng)度,同時(shí)起到止水防滲的作用。

6、卸載法

當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部位移較大,即將發(fā)生傾覆破壞時(shí),可以采用卸載法,即挖掉樁后一琮嘗試內(nèi)的土體,減少樁后主動(dòng)土壓力。該法對(duì)制止樁頂部過(guò)大的位移,防止支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生傾覆有較大作用。但必須在基坑周?chē)鷪?chǎng)地條件允許的情況下才可以采用。