深基坑工程事故启示

1、会计学1深基坑工程事故启示深基坑工程事故启示 也有一些专家的建议，可采用稳定系数也有一些专家的建议，可采用稳定系数Ns来判定：来判定： 其中：其中：(kN/m3)；开挖深度；开挖深度(m)，是土的，是土的不固结不排水抗剪强度不固结不排水抗剪强度(kPa)。对于。对于7的基的基坑为深基坑。坑为深基坑。usCHN/（4）紧即场地紧凑。市区大规模的改造与开发，其）紧即场地紧凑。市区大规模的改造与开发，其中不少以土地出让形式吸引外资、内资开发，为充分利中不少以土地出让形式吸引外资、内资开发，为充分利用土地资源，常要求建筑物地下室做足红线。场地可用用土地资源，常要求建筑物地下室做足红线。场地可用空间小大

2、大增加了施工难度。这必须通过有效的资源整空间小大大增加了施工难度。这必须通过有效的资源整合才能顺利实现。合才能顺利实现。 基坑工程事故类型很多。在水土压力作用下，支护结构基坑工程事故类型很多。在水土压力作用下，支护结构可能发生破坏，支护结构型式不同，破坏形式也有差异。渗流可能发生破坏，支护结构型式不同，破坏形式也有差异。渗流可能引起流土、流砂、突涌，造成破坏。围护结构变形过大及可能引起流土、流砂、突涌，造成破坏。围护结构变形过大及地下水流失，引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事地下水流失，引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事故。粗略地划分，基坑工程事故形式可分为：故。粗略地划分，基

3、坑工程事故形式可分为： (1) 周边环境破坏周边环境破坏：围护结构变形过大或地下水位降低造成：围护结构变形过大或地下水位降低造成周围路面、建筑物及地下管线破坏事故。周围路面、建筑物及地下管线破坏事故。 (2)支护体系破坏支护体系破坏：主要包括：墙体折断；整体失稳；：主要包括：墙体折断；整体失稳； 基坑踢脚隆起破坏；基坑踢脚隆起破坏； 锚撑失稳。锚撑失稳。 (3) 渗透破坏：渗透破坏： 土体渗透破坏（流土、管涌、突涌）。土体渗透破坏（流土、管涌、突涌）。2010年年1月南宁市中兴街路面开裂月南宁市中兴街路面开裂2010年年4月广州市中山三路路面开裂月广州市中山三路路面开裂(1) 周边环境破坏周边

4、环境破坏2010年年5月深圳地铁月深圳地铁5号线太安站基坑施工引起居民楼裂缝号线太安站基坑施工引起居民楼裂缝 2010年年8月上海逸虹景苑小区楼房开裂月上海逸虹景苑小区楼房开裂 2005年北京地铁十号线熊猫环岛工地基坑塌方年北京地铁十号线熊猫环岛工地基坑塌方 由于施工抢进度，超量挖土，支撑架设跟不由于施工抢进度，超量挖土，支撑架设跟不上，是围护墙缺少大量设计上必须的支撑，或者上，是围护墙缺少大量设计上必须的支撑，或者由于施工单位不按图施工，抱侥幸心理，少加支由于施工单位不按图施工，抱侥幸心理，少加支撑，致使围护墙应力过大而折断或支撑轴力过大撑，致使围护墙应力过大而折断或支撑轴力过大而破坏或产生

5、大变形。而破坏或产生大变形。 围护体折断破坏模式围护体折断破坏模式 (2)支护体系破坏支护体系破坏2008年苏州某基坑事故年苏州某基坑事故2008年杭州地铁地下连续墙折断破坏年杭州地铁地下连续墙折断破坏 折断地连墙项折断地连墙项原地连墙顶原地连墙顶2009年上海莲花河畔景苑基坑边管桩折断破坏致倒楼年上海莲花河畔景苑基坑边管桩折断破坏致倒楼 基坑开挖后，土体沿围护墙体下形成的圆弧滑基坑开挖后，土体沿围护墙体下形成的圆弧滑面或软弱夹层发生整体滑动失稳的破坏。面或软弱夹层发生整体滑动失稳的破坏。 围护体整体失稳模式围护体整体失稳模式浙江慈溪某工程土钉墙整体失稳浙江慈溪某工程土钉墙整体失稳 由于基坑围

6、护墙体插入基坑底部深度较小，同由于基坑围护墙体插入基坑底部深度较小，同时由于底部土体强度较低，从而发生围护墙底向基时由于底部土体强度较低，从而发生围护墙底向基坑内发生较大的坑内发生较大的“踢脚踢脚”变形，同时引起坑内土体变形，同时引起坑内土体隆起。隆起。 围护体踢脚破坏模式围护体踢脚破坏模式某基坑发生某基坑发生“踢脚踢脚”破坏破坏 在地铁车站那样的长条形基坑内区放在地铁车站那样的长条形基坑内区放坡挖土，由于放坡较陡、降雨或其他原因坡挖土，由于放坡较陡、降雨或其他原因引致滑坡、冲毁基坑内先期施工的支撑及引致滑坡、冲毁基坑内先期施工的支撑及立柱，导致基坑破坏。立柱，导致基坑破坏。 坑内土滑坡，使内

7、支撑失稳坑内土滑坡，使内支撑失稳2009年杭州地铁年杭州地铁1号线凤起路站基坑内土体滑坡及支撑体系破坏号线凤起路站基坑内土体滑坡及支撑体系破坏 在饱和含水地层（特别是有砂层、粉砂层或在饱和含水地层（特别是有砂层、粉砂层或者其他的夹层等透水性较好的地层），由于围护者其他的夹层等透水性较好的地层），由于围护墙的止水效果不好或止水结构失效，致使大量的墙的止水效果不好或止水结构失效，致使大量的水夹带砂粒涌入基坑，严重的水土流失会造成地水夹带砂粒涌入基坑，严重的水土流失会造成地面塌陷。面塌陷。基坑壁流土破坏基坑壁流土破坏 (3)渗透破坏渗透破坏宁波某基坑发生流土与地面塌陷宁波某基坑发生流土与地面塌陷止水

8、帷幕渗漏，桩间流土止水帷幕渗漏，桩间流土地面塌陷地面塌陷 由于对承压水的降水不当，在隔水层由于对承压水的降水不当，在隔水层中开挖基坑时，当基底以下承压含水层的中开挖基坑时，当基底以下承压含水层的水头压力冲破基坑底部土层，发生坑底突水头压力冲破基坑底部土层，发生坑底突涌破坏。涌破坏。 基坑底突涌破坏基坑底突涌破坏上海某基坑坑底内发生承压水突涌上海某基坑坑底内发生承压水突涌 在砂层或粉砂底层中开挖基坑时，在在砂层或粉砂底层中开挖基坑时，在不打井点或井点失效后，会产生冒水翻砂不打井点或井点失效后，会产生冒水翻砂（即管涌），严重时会导致基坑失稳。（即管涌），严重时会导致基坑失稳。 基坑底管涌基坑底管涌

9、湖南浯溪水电站二期基坑出现管涌湖南浯溪水电站二期基坑出现管涌 基坑工程的自身特点是事故发生的内在因素，主要表基坑工程的自身特点是事故发生的内在因素，主要表现在以下方面现在以下方面:（1）基坑工程主要集中在市区，往往施工场地狭小，周）基坑工程主要集中在市区，往往施工场地狭小，周围建筑物密集，临近道路和市政地下管线，因而对基坑稳围建筑物密集，临近道路和市政地下管线，因而对基坑稳定和变形控制要求极高，施工条件差，难度大。如地下管定和变形控制要求极高，施工条件差，难度大。如地下管线特别是地下污水管道接头老化等因素，在基坑变形较小线特别是地下污水管道接头老化等因素，在基坑变形较小的情况下就有可能发生渗漏

10、水的事故，如北京、南京地铁的情况下就有可能发生渗漏水的事故，如北京、南京地铁事故、北京饭店二期基坑事故等。事故、北京饭店二期基坑事故等。（2）基坑工程涉及面广，技术性很强，同勘察、设计、）基坑工程涉及面广，技术性很强，同勘察、设计、施工、监测、管理等都有关。基坑设计和施工涉及地质条施工、监测、管理等都有关。基坑设计和施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多复杂问题，任一环节出错，动态、施工程序和方法等许多复杂问题，任一环节出错，都有可能导致工程事故的发生。都有可能导致工程事故的发生。事故的内在因

11、素事故的内在因素（3）基坑工程施工周期长，且为隐蔽性工程，常需经历）基坑工程施工周期长，且为隐蔽性工程，常需经历多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件多次降雨、周边堆载、振动、施工不当等许多不利条件，安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突然性。，安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突然性。（4）基坑工程中不确定因素多，如岩土性质个体差异大）基坑工程中不确定因素多，如岩土性质个体差异大，勘察数据离散性大；土与支护结构作用机理研究不深，勘察数据离散性大；土与支护结构作用机理研究不深入，致使安全系数的选取也具有不确定性。入，致使安全系数的选取也具有不确定性。（5）基坑工程属临时性工程，

12、业主一般不愿投入较多资）基坑工程属临时性工程，业主一般不愿投入较多资金，一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失和金，一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失和社会影响较大。社会影响较大。事故的外在因素事故的外在因素 根据王曙光（根据王曙光（2005）对全国典型的）对全国典型的522项基坑支护事项基坑支护事故的统计分析发现：故的统计分析发现：勘察失误引起的基坑事故约占勘察失误引起的基坑事故约占78%，设计考虑不周引起的事故约占设计考虑不周引起的事故约占40%，施工引起的问题约施工引起的问题约40%，其它因素包括对水的认识不足、业主、监理管理不善，监其它因素包括对水的认识不足、业主、监理管理

13、不善，监测不到位等综合因素约占测不到位等综合因素约占12-13%。 下面主要以杭州地铁事故为例说明各方存在的问题，下面主要以杭州地铁事故为例说明各方存在的问题，希望能引以为戒，在我们深基坑施工过程中不要再犯同样希望能引以为戒，在我们深基坑施工过程中不要再犯同样的错误。的错误。2.2.1事故调查结果公布事故调查结果公布 2008年年11月月15日下午日下午3时时15分，正在施工的杭州分，正在施工的杭州地铁湘湖站北地铁湘湖站北2基坑现场发生大面积坍塌事故，造成基坑现场发生大面积坍塌事故，造成21人死亡，人死亡，24人受伤人受伤(截止截止2009年年9月已先后出院月已先后出院)，直接经济损失直接经济

14、损失4961万元。万元。 其直接原因是施工其直接原因是施工单位违规单位违规施工、冒险作业、施工、冒险作业、基坑严重超挖；支撑体系存在严重缺陷且钢管支撑架基坑严重超挖；支撑体系存在严重缺陷且钢管支撑架设不及时；垫层未及时浇筑。监测设不及时；垫层未及时浇筑。监测单位施工单位施工监测失效监测失效，施工单位没有采取有效补救措施。，施工单位没有采取有效补救措施。 杭州地铁事故基坑，长杭州地铁事故基坑，长107.8m107.8m，宽，宽21m21m，开挖深度，开挖深度15.715.716.3m16.3m。设计采用。设计采用800mm800mm厚地下连续墙结合四道（厚地下连续墙结合四道（端头井范围局部五道）

15、端头井范围局部五道）609609钢管支撑的围护方案。地钢管支撑的围护方案。地下连续墙深度分别为下连续墙深度分别为31.5m31.5m 34.5m34.5m。基坑西侧紧临大道。基坑西侧紧临大道，交通繁忙，重载车辆多，道路下有较多市政管线，交通繁忙，重载车辆多，道路下有较多市政管线( (包包括上下水、污水、雨水、煤气、电力、电信等括上下水、污水、雨水、煤气、电力、电信等) )穿过，穿过，东侧有一河道，基坑平面图如下图所示。东侧有一河道，基坑平面图如下图所示。2.2.22.2.2工程概况工程概况湘湖小学外围墙线北2基坑1.53.719.25.810.9乐园路湘西路改移后风情大道混2混3混1店面房建建

16、设设河河33.435.91017.622北接大圩河26.9围挡线K0 + 454.684K0 + 346.884基坑平面图基坑平面图 根据勘察，北根据勘察，北2基坑西侧坍塌区为深厚的淤基坑西侧坍塌区为深厚的淤泥质土层，平均厚度泥质土层，平均厚度32m，最大厚度，最大厚度35m，天然，天然含水率近含水率近50%，呈流塑，呈流塑-软塑状，土体力学性质软塑状，土体力学性质差。地下潜水位为差。地下潜水位为0.5m，无承压水。，无承压水。 土层序号土层名称层厚(m)含 水 率湿 密度土 粒 比 重天 然 孔 隙 比液 限塑 限塑 性 指 数液 性 指 数W(%)(g/cm3)Gsel(%)p(%)IPI

17、L2粘质粉土430.51.902.700.852淤泥质粘土1648.61.712.741.3741.822.319.51.351淤泥质粉质粘土1745.21.722.731.3037.521.516.01.482粉质粘土夹粉砂933.01.832.720.9433.520.113.40.96各土层的物理指标各土层的物理指标土层固结快剪值三轴CU值cCcucu2粘质粉土3.928.83.928.82淤泥质粘土13.510.612.313.21淤泥质粉质粘土1314.51313.82粉质粘土夹粉砂12.216.819.421.3各土层的力学指标各土层的力学指标西侧地下连续墙地质剖面图西侧地下连续墙

18、地质剖面图东侧地下连续墙地质剖面图东侧地下连续墙地质剖面图 基坑土方开挖共分为基坑土方开挖共分为 6 6 个施工段，个施工段， 总体由北向南组总体由北向南组织施工织施工 至事故发生前，第至事故发生前，第1 1施工段完成底板混凝土施工，第施工段完成底板混凝土施工，第2 2施工段完成底板垫层混凝土施工，第施工段完成底板垫层混凝土施工，第3 3施工段完成土方开挖及施工段完成土方开挖及全部钢支撑施工，第全部钢支撑施工，第4 4施工段完成土方开挖及施工段完成土方开挖及3 3道钢支撑施工道钢支撑施工、开始安装第、开始安装第4 4道钢支撑，第道钢支撑，第5 5、6 6施工段已完成施工段已完成3 3道钢支撑施

19、道钢支撑施工、正开挖至基底的第工、正开挖至基底的第5 5层土方同时，第层土方同时，第1 1施工段木工、钢筋施工段木工、钢筋工正在作业工正在作业; ;第第3 3施工段杂工进行基坑基底清理，技术人员安施工段杂工进行基坑基底清理，技术人员安装接地铜条装接地铜条; ;第第4 4施工段正在安装支撑、施加预应力，第施工段正在安装支撑、施加预应力，第 5 5、6 6 施工段坑内施工段坑内2 2台挖机正在进行第台挖机正在进行第5 5层土方开挖。层土方开挖。2.2.3 2.2.3 事故概况事故概况第 1施 工 段第 2施 工 段第 3施 工 段第 4施 工 段第 5施 工 段第 6施 工 段风 情 大 道西东北

20、 首先西侧中部地下连续墙横向断裂并倒塌，首先西侧中部地下连续墙横向断裂并倒塌，倒塌长度约倒塌长度约75m75m，墙体横向断裂处最大位移约，墙体横向断裂处最大位移约7.5m7.5m，东侧地下连续墙也产生严重位移，最大，东侧地下连续墙也产生严重位移，最大位移约位移约3.5m3.5m。由于大量淤泥涌入坑内，风情大。由于大量淤泥涌入坑内，风情大道随后出现塌陷，最大深度约道随后出现塌陷，最大深度约6.5m6.5m。地面塌陷。地面塌陷导致地下污水等管道破裂、河水倒灌造成基坑导致地下污水等管道破裂、河水倒灌造成基坑和地面塌陷处进水，基坑内最大水深约和地面塌陷处进水，基坑内最大水深约9m9m。下。下图所示为一

21、组事故现场照片。图所示为一组事故现场照片。 根据勘查结果对基坑土体破坏滑动面及地下根据勘查结果对基坑土体破坏滑动面及地下连续墙破坏模式进行了分析，并绘制相应的基坑连续墙破坏模式进行了分析，并绘制相应的基坑破坏时调查平面图与施工工况图以及基坑土体滑破坏时调查平面图与施工工况图以及基坑土体滑动面与地下连续墙破坏形态断面图。动面与地下连续墙破坏形态断面图。2.3.1破坏模式分析破坏模式分析5.7095.6093.4373.2481.0830.6145.6725.2510.0770.2275.5116.301.506.305.300.6455.0085.6230.412道路东侧挡土墙AABBCC1-1

22、断面2-2断面3-3断面4-4断面未切割连续墙切割后连续墙底下部断墙顶据靠近西侧地下连续墙静据靠近西侧地下连续墙静力触探试验表明，在绝对标高力触探试验表明，在绝对标高-8m-10m处处(近基坑底部近基坑底部)， qc值为值为0.20MPa（qc仅为原仅为原状土的状土的30左右），土体受到左右），土体受到严重扰动，接近于重塑土强度严重扰动，接近于重塑土强度，证明土体产生侧向流变，存，证明土体产生侧向流变，存在明显的滑动面。在明显的滑动面。西侧地下连续墙墙底（相西侧地下连续墙墙底（相应标高应标高-27.0左右），左右），C1孔静孔静探探qc值约为值约为0.6MPa（qc为原为原状土的状土的70左右

23、），土体有较左右），土体有较大的扰动，但没有产生明显的大的扰动，但没有产生明显的侧向流变，主要是地下连续墙侧向流变，主要是地下连续墙底部产生过大位移而所致。底部产生过大位移而所致。杭州地铁破坏模式示意图杭州地铁破坏模式示意图2.3.2 勘察问题勘察问题 由于勘察工作量不足，加上勘察人员对土性的认识的由于勘察工作量不足，加上勘察人员对土性的认识的不足，造成基坑工程勘察资料不详细或土的物理力学指标不足，造成基坑工程勘察资料不详细或土的物理力学指标取值偏高，使设计计算失误引起的事故。如杭州地铁工程取值偏高，使设计计算失误引起的事故。如杭州地铁工程在勘察方面主要有以下一些问题：在勘察方面主要有以下一些

24、问题：（1） 不符合规范要求不符合规范要求1）基坑采取原状土样及相应主要力学试验指标较少，不能）基坑采取原状土样及相应主要力学试验指标较少，不能完全反映基坑土性的真实情况。完全反映基坑土性的真实情况。 规范要求每一主要土层的原状土样不能少于规范要求每一主要土层的原状土样不能少于6个，土样个，土样较少会引起指标统计计算的偏差。较少会引起指标统计计算的偏差。2）勘察单位未考虑薄壁取土器对基坑设计参数的影响，以）勘察单位未考虑薄壁取土器对基坑设计参数的影响，以及未根据当地软土特点综合判断选用推荐土体力学参数。及未根据当地软土特点综合判断选用推荐土体力学参数。 规范规定通常采用三轴固结不排水试验指标进

25、行基坑设计，规范规定通常采用三轴固结不排水试验指标进行基坑设计，但好多勘察单位只提供了直剪固结快剪峰值强度指标，经上但好多勘察单位只提供了直剪固结快剪峰值强度指标，经上海若干个基坑的对比分析，两者指标对设计的影响较小。但海若干个基坑的对比分析，两者指标对设计的影响较小。但需指出的是薄壁取土器取的土样相对常规取土器指标要偏高需指出的是薄壁取土器取的土样相对常规取土器指标要偏高30%，所以在推荐设计取用的指标时，宜按地区经验进行适，所以在推荐设计取用的指标时，宜按地区经验进行适当折减。宜根据取样、试验、地区经验及计算模型综合考虑当折减。宜根据取样、试验、地区经验及计算模型综合考虑推荐。推荐。（2）

26、 提供的土体力学参数互相矛盾，不符合土力学基提供的土体力学参数互相矛盾，不符合土力学基本理论。本理论。1）推荐用于设计的主要地层土的三轴）推荐用于设计的主要地层土的三轴CU、UU试验指标试验指标、无侧限抗压强度指标与验证值、类似工程经验值差异、无侧限抗压强度指标与验证值、类似工程经验值差异显著。显著。 如如2层土的有效内摩擦角（层土的有效内摩擦角（ =4.5）仅为验证值）仅为验证值（约（约25 ）的）的20%；1层和层和2层土的有效内摩擦角层土的有效内摩擦角 为验证值的为验证值的40%，且小于总应力的，且小于总应力的值；值；1层和层和2层层的有效内聚力的有效内聚力c 均大于总应力的内聚力均大于

27、总应力的内聚力c；以上所推荐的；以上所推荐的指标明显不符合土力学基本理论。指标明显不符合土力学基本理论。 一般一般qu/2和和Cu值接近十字板抗剪强度值接近十字板抗剪强度Su，而勘察，而勘察报告提供的报告提供的qu/2和和Cu值指标（如值指标（如2层土层土qu/210.2kPa、Cu8.3kPa）仅为十字板抗剪强度（）仅为十字板抗剪强度（Su30kPa）和）和验证值的验证值的30%，并低于扰动土的十字板抗剪强度（，并低于扰动土的十字板抗剪强度（Su 15kPa）。）。（3）试验原始记录已遗失，无法判断其数据的真实性。）试验原始记录已遗失，无法判断其数据的真实性。 需重视资料的收集、整理与归档，

28、做到有据可查。需重视资料的收集、整理与归档，做到有据可查。2.3.3 设计问题设计问题 由于基坑设计涉及到多种学科，如土力学、基础工由于基坑设计涉及到多种学科，如土力学、基础工程、结构力学和原位测试技术等，需要对场地周围环境、程、结构力学和原位测试技术等，需要对场地周围环境、施工条件、工程地质条件、水文地质条件详细了解和掌握施工条件、工程地质条件、水文地质条件详细了解和掌握，是一门系统科学，具有复杂性。所以目前基坑支护的设，是一门系统科学，具有复杂性。所以目前基坑支护的设计方案与措施大多数是偏于保守的，即便如此，如果设计计方案与措施大多数是偏于保守的，即便如此，如果设计的人员经验不足，考虑不周

29、，也易引起相应的事故。对的人员经验不足，考虑不周，也易引起相应的事故。对522例基坑事故统计也说明基坑设计的不足，是引发事故例基坑事故统计也说明基坑设计的不足，是引发事故的重要原因。杭州地铁工程在设计方面主要有以下一些问的重要原因。杭州地铁工程在设计方面主要有以下一些问题：题：（1）计算参数的选择）计算参数的选择 1）设计单位未能根据当地软土特点综合判断、合理）设计单位未能根据当地软土特点综合判断、合理选用基坑围护设计参数，力学参数选用偏高降低了基坑围选用基坑围护设计参数，力学参数选用偏高降低了基坑围护结构体系的安全储备。护结构体系的安全储备。 2）设计中考虑地面超载）设计中考虑地面超载20k

30、Pa较小。基坑西侧为一较小。基坑西侧为一大道，对汽车动荷载考虑不足。根据实际情况，重载土方大道，对汽车动荷载考虑不足。根据实际情况，重载土方车及混凝土泵车对地面超载宜取车及混凝土泵车对地面超载宜取30kPa，与设计方案，与设计方案20kPa相比，挖土至坑底时第三道支撑的轴力、地下连续相比，挖土至坑底时第三道支撑的轴力、地下连续墙的最大弯矩及剪力均增加约墙的最大弯矩及剪力均增加约4%5%，也降低了一定的，也降低了一定的安全储备安全储备。 （2）考虑不周，经验欠缺）考虑不周，经验欠缺 1）设计图纸中未提供钢管支撑与地下连续墙的）设计图纸中未提供钢管支撑与地下连续墙的连接节点详图及钢管节点连接大样，

31、也没有提出相应连接节点详图及钢管节点连接大样，也没有提出相应的施工安装技术要求。没有提出对钢管支撑与地连墙的施工安装技术要求。没有提出对钢管支撑与地连墙预埋件焊接要求。预埋件焊接要求。 2）同意取消施工图中的基坑坑底以下）同意取消施工图中的基坑坑底以下3m深土体深土体抽条加固措施，降低了基坑围护结构体系的安全储备抽条加固措施，降低了基坑围护结构体系的安全储备。 经计算，采取坑底抽条加固措施后，地下墙的最大弯矩降经计算，采取坑底抽条加固措施后，地下墙的最大弯矩降低低20%左右，第三道支撑轴力降低左右，第三道支撑轴力降低14%左右，地下墙的最大剪左右，地下墙的最大剪力降低力降低13%左右，由于在坑

32、底形成了一道暗撑，抗倾覆安全系左右，由于在坑底形成了一道暗撑，抗倾覆安全系数大大提高。数大大提高。 3）从地质剖面和地下连续墙分布图中可以看出，对）从地质剖面和地下连续墙分布图中可以看出，对于本工程事故诱发段的地下连续墙插入深度略显不足，对于本工程事故诱发段的地下连续墙插入深度略显不足，对于本工程，应考虑墙底的落底问题。于本工程，应考虑墙底的落底问题。 4）设计提出的监测内容相对于规范少了）设计提出的监测内容相对于规范少了3项必测内项必测内容。容。基坑横剖面图基坑横剖面图2.3.4 施工问题施工问题 基坑土方超挖以及支撑施加不及时，支撑体系存在基坑土方超挖以及支撑施加不及时，支撑体系存在薄弱环

33、节，基坑边超载过大等均容易引起基坑失稳。由于薄弱环节，基坑边超载过大等均容易引起基坑失稳。由于在以上因素的作用下，会引起基坑围护结构变形较大，容在以上因素的作用下，会引起基坑围护结构变形较大，容易导致支撑破坏或地下水管破裂，进而引发事故的发生。易导致支撑破坏或地下水管破裂，进而引发事故的发生。如杭州地铁工程在施工方面主要有以下一些问题。如杭州地铁工程在施工方面主要有以下一些问题。（1）土方超挖）土方超挖 土方开挖未按照设计工况进行，存在严重超挖土方开挖未按照设计工况进行，存在严重超挖现象。特别是最后两层土方（第四层、第五层）同现象。特别是最后两层土方（第四层、第五层）同时开挖，垂直方向超挖约时

34、开挖，垂直方向超挖约3m，开挖到基底后水平，开挖到基底后水平方向多达方向多达26m范围未架设第四道钢支撑，第三和第范围未架设第四道钢支撑，第三和第四施工段开挖土方到基底后约有四施工段开挖土方到基底后约有43m未浇筑混凝土未浇筑混凝土垫层。土方超挖导致地下连续墙侧向变形、墙身弯垫层。土方超挖导致地下连续墙侧向变形、墙身弯矩和支撑轴力增大。矩和支撑轴力增大。 诱导缝施工缝施工缝诱导缝第 一 道 钢 支 撑第 二 道 钢 支 撑第 三 道 钢 支 撑第 四 道 钢 支 撑北南事发前工况纵剖面图事发前工况纵剖面图 计计算算土土层层参参数数情况类型最大变形（mm）第一道支撑力（kN）第二道支撑力（kN）

35、第三道支撑力（kN）第四道支撑力（kN）最大负弯矩（kN-m/m）最大正弯矩（kN-m/m）最大剪力(kN/m)抗倾覆坑底隆起墙底承载力固固结结快快剪剪值值不超挖25.4120.5628.9743.3703.7-803.61186.4596.31.481.832.33超挖34120.5563.71064.3(1.43)-978.41750.9(1.48)820.7(1.38)1.391.692.33 与设计工况相比，如第三道支撑施加完成后，在没有设与设计工况相比，如第三道支撑施加完成后，在没有设置第四道支撑的情况下，直接挖土至坑底，第三道支撑的轴置第四道支撑的情况下，直接挖土至坑底，第三道支撑

36、的轴力增长约力增长约43%43%，作用在围护体上的最大弯矩增加约，作用在围护体上的最大弯矩增加约48%48%，最大，最大剪力增加约剪力增加约38%38%；超过截面抗弯承载力设计值；超过截面抗弯承载力设计值1463kN1463kNm/mm/m。1 1）现场钢支撑活络头节点承载力明显低于钢管承载力）现场钢支撑活络头节点承载力明显低于钢管承载力 钢支撑体系均采用钢管结合双拼槽钢可伸缩节点，钢支撑体系均采用钢管结合双拼槽钢可伸缩节点， 施施加预应力后钢楔塞紧传递荷载但该节点的设计、制作加工、加预应力后钢楔塞紧传递荷载但该节点的设计、制作加工、 检测、验收、安装施工等均无标准可依，检测、验收、安装施工等

37、均无标准可依， 处于无序状态处于无序状态现场取样试验结果表明，现场取样试验结果表明， 正常施工状态下该节点的承载力正常施工状态下该节点的承载力为为3 000kN，明显低于上述钢管的承载力计算值，明显低于上述钢管的承载力计算值5479kN。 如果在未设置第如果在未设置第 4 道支撑的情况下直接挖土至坑底，第道支撑的情况下直接挖土至坑底，第 3 道钢管支撑的最大轴力均超过钢管支撑轴心受压承载力设道钢管支撑的最大轴力均超过钢管支撑轴心受压承载力设计值计值3 000kN 如果进一步考虑活络头偏心、钢楔没塞满活络如果进一步考虑活络头偏心、钢楔没塞满活络头间隙等节点薄弱因素，头间隙等节点薄弱因素， 实际作

38、用于第实际作用于第 3 道支撑的轴力与钢道支撑的轴力与钢管节点的承载能力之间的差距将更大。管节点的承载能力之间的差距将更大。 现场钢支撑体系的破坏状态表明：现场钢支撑体系的破坏状态表明： 大部分破坏均为该大部分破坏均为该节点破坏，充分说明该伸缩节点不满足与钢管等强度节点破坏，充分说明该伸缩节点不满足与钢管等强度 、等刚、等刚度的连接要求。度的连接要求。（2）支撑体系问题）支撑体系问题2 2）钢管支撑与工字钢系梁的连接不满足设计要求）钢管支撑与工字钢系梁的连接不满足设计要求 设计要求钢管支撑在系梁搁置处，需采用槽钢有效固定设计要求钢管支撑在系梁搁置处，需采用槽钢有效固定，实际情况部分采用钢筋（有

39、的已脱开）固定、部分没任，实际情况部分采用钢筋（有的已脱开）固定、部分没任何固定措施，这使得钢管计算长度大大增加，钢管弯曲现何固定措施，这使得钢管计算长度大大增加，钢管弯曲现象不同程度存在，最大弯曲值达象不同程度存在，最大弯曲值达11.76cm11.76cm，由于偏心受压降，由于偏心受压降低了钢管支撑的承载力。低了钢管支撑的承载力。两端铰支、中间无支点钢管抗压强度设计值钢材型号连接方式稳定系数fA(kN)Q235轧制0.6334057焊接0.5533541两端铰支、中间有一支点钢管抗压强度设计值钢材型号连接方式稳定系数fA(kN)Q235轧制0.9155865焊接0.8555479 从以上计算

40、可以看出，在本工程中，从以上计算可以看出，在本工程中，21.05m21.05m无支点的钢管相对中间有一支点的钢管无支点的钢管相对中间有一支点的钢管的抗压强度设计值减小了约的抗压强度设计值减小了约1/31/3，相差较大。，相差较大。3 3）钢立柱之间也未按设计要求设置剪刀撑）钢立柱之间也未按设计要求设置剪刀撑 设计要求系梁垂直方向每隔三跨设一道设计要求系梁垂直方向每隔三跨设一道剪刀撑，边跨应设置，实际情况未设，降低了剪刀撑，边跨应设置，实际情况未设，降低了支撑体系的总体稳定性。支撑体系的总体稳定性。 钢支撑安装位置相对设计位置偏差较大，最钢支撑安装位置相对设计位置偏差较大，最大达大达83.6cm

41、 , 83.6cm , 平均为平均为20.6cm20.6cm；相邻钢管间距与；相邻钢管间距与设计间距偏差最大达设计间距偏差最大达65.0cm65.0cm。安装偏差导致支撑。安装偏差导致支撑钢管受力不均匀和产生了附加弯矩。钢管受力不均匀和产生了附加弯矩。4 4）部分钢支撑的安装位置与设计要求差异较大）部分钢支撑的安装位置与设计要求差异较大5 5）钢支撑与地下连续墙预埋件未进行有效连接）钢支撑与地下连续墙预埋件未进行有效连接 钢管支撑与地连墙预埋件没有焊接，直接搁置在钢牛钢管支撑与地连墙预埋件没有焊接，直接搁置在钢牛腿上，没有效连接易使支撑钢管在偶发冲击荷载或地下连腿上，没有效连接易使支撑钢管在偶

42、发冲击荷载或地下连续墙异常变形情况下丧失支撑功能。续墙异常变形情况下丧失支撑功能。2.3.5 监测问题监测问题 基坑工程不确定性因素多，应实施信息化施工基坑工程不确定性因素多，应实施信息化施工，监测是基坑信息化施工中必不可少的手段，对基，监测是基坑信息化施工中必不可少的手段，对基坑工程，监测单位应科学、认真测试，及时、如实坑工程，监测单位应科学、认真测试，及时、如实报告土体位移、地面沉降、支撑轴力等测试成果。报告土体位移、地面沉降、支撑轴力等测试成果。对于杭州地铁工程在施工方面主要有以下一些问题对于杭州地铁工程在施工方面主要有以下一些问题：电脑中的原始数据被人为删除，通过对监测人员使用的电电脑

43、中的原始数据被人为删除，通过对监测人员使用的电脑进行的数据恢复，发现以下脑进行的数据恢复，发现以下3 3个问题。个问题。（1 1）20082008年年1010月月9 9日开始有路面沉降监测点日开始有路面沉降监测点1111个，至个，至1111月月1515日发生事故前最大沉降日发生事故前最大沉降316mm316mm，监测报表没有相应的记录，监测报表没有相应的记录。（2 2）1111月月1 1日日4949号（北端头井东侧地连墙）测斜管号（北端头井东侧地连墙）测斜管18m18m深深处最大位移达处最大位移达43.7mm43.7mm，与监测报表不符。，与监测报表不符。（3 3）20082008年年1111

44、月月1313日日CX45CX45号测斜管最大变形数据达号测斜管最大变形数据达65mm65mm，超过报警值，超过报警值(40mm)(40mm)，与监测报表不符。，与监测报表不符。 通过以上可以发现，电脑中的数据与报表中的数据不一通过以上可以发现，电脑中的数据与报表中的数据不一致，实际变形已超设计报警值而未报警，可以认为监测方有致，实际变形已超设计报警值而未报警，可以认为监测方有伪造数据或对内对外两套数据的可能性。伪造数据或对内对外两套数据的可能性。（1）提供的监测报表中数据存在伪造现象，隐瞒报警数值，）提供的监测报表中数据存在伪造现象，隐瞒报警数值，丧失了最佳抢险时机。丧失了最佳抢险时机。（2）

45、监测方案中的监测内容和监测点数量均不满足规范要求。）监测方案中的监测内容和监测点数量均不满足规范要求。监测项目监测项目规范要求规范要求设计方案设计方案施工监测方案施工监测方案实际监测内实际监测内容容周围建筑物沉降和倾斜(地表沉降)（地表沉降）周围地下管线的位移土体侧向变形墙顶水平位移墙顶沉降支撑轴力地下水位立柱沉降孔隙水压力墙体变形墙体土压力坑底隆起监测项目监测项目设计图纸数设计图纸数量量施工监测方案施工监测方案数量数量实际监测点数量实际监测点数量地表沉降1288墙顶水平位移888墙顶沉降888支撑轴力2244地下水位20m/孔（5孔）20m/孔（5孔）1墙体变形1088(其中4个CX46、C

46、X47、CX48、CX50已破坏)坑底隆起500（3）测点破坏严重且未修复，造成多处监控盲区；）测点破坏严重且未修复，造成多处监控盲区；部分监测内容的测试方法存在严重缺陷。部分监测内容的测试方法存在严重缺陷。 通过钢支撑应力计现场测试表明，钢支撑受拉时应力计通过钢支撑应力计现场测试表明，钢支撑受拉时应力计读数变大，受压时应力计读数变小，根据此原理，监测报表读数变大，受压时应力计读数变小，根据此原理，监测报表中的所有钢支撑均出现拉应力，明显不符合钢支撑的受力状中的所有钢支撑均出现拉应力，明显不符合钢支撑的受力状态，说明监测数据不可靠。态，说明监测数据不可靠。2.3.6 其它问题其它问题(1)(1

47、)专项方案审批管理混乱，未严格按设计及规范要求监理专项方案审批管理混乱，未严格按设计及规范要求监理。(2)(2)监理未按规定程序验收，违反监理规范。监理未按规定程序验收，违反监理规范。(3)(3)发现存在严重质量安全隐患，而未采取进一步措施予以发现存在严重质量安全隐患，而未采取进一步措施予以 控制。控制。 综上所述：由于基坑土方开挖过程中，基坑超综上所述：由于基坑土方开挖过程中，基坑超挖，钢管支撑架设不及时，垫层未及时浇筑，钢支挖，钢管支撑架设不及时，垫层未及时浇筑，钢支撑体系存在薄弱环节等因素，引起局部范围地下连撑体系存在薄弱环节等因素，引起局部范围地下连续墙产生过大侧向位移，造成支撑轴力过

48、大及严重续墙产生过大侧向位移，造成支撑轴力过大及严重偏心。同时基坑监测失效，隐瞒报警数值，未采取偏心。同时基坑监测失效，隐瞒报警数值，未采取有效补救措施。以上直接因素致使部分钢管支撑失有效补救措施。以上直接因素致使部分钢管支撑失稳，钢管支撑体系整体破坏，基坑两侧地下连续墙稳，钢管支撑体系整体破坏，基坑两侧地下连续墙向坑内产生严重位移，其中西侧中部墙体横向断裂向坑内产生严重位移，其中西侧中部墙体横向断裂并倒塌，风情大道塌陷。并倒塌，风情大道塌陷。（1 1）对基坑工程特点应有深刻的认识，基坑工）对基坑工程特点应有深刻的认识，基坑工程时空效应强，环境效应明显，挖土顺序、挖土程时空效应强，环境效应明显

49、，挖土顺序、挖土速度和支撑速度对基坑围护体系受力和稳定性具速度和支撑速度对基坑围护体系受力和稳定性具有很大影响。有很大影响。施工应严格按经审查的施工组织设计进行。应施工应严格按经审查的施工组织设计进行。应及时安装支撑及时安装支撑( (钢支撑钢支撑) )，及时分段分块浇筑垫层，及时分段分块浇筑垫层和底板，严禁超挖。和底板，严禁超挖。 基坑围护结构设计应方便施工，基坑工程施工基坑围护结构设计应方便施工，基坑工程施工应有合理工期。应有合理工期。（2 2）基坑工程不确定因素多，应实施信息化）基坑工程不确定因素多，应实施信息化施工。施工。 监测点设置应符合规范和设计要求。监监测点设置应符合规范和设计要求

50、。监测单位应认识科学测试，及时如实报告各项测单位应认识科学测试，及时如实报告各项监测数据。项目各方要重视基坑的监测工作监测数据。项目各方要重视基坑的监测工作，通过监测施工过程中的土体位移、围护结，通过监测施工过程中的土体位移、围护结构内力等指标的变化，及时发现隐患，采取构内力等指标的变化，及时发现隐患，采取相应的补救措施，确保基坑安全。相应的补救措施，确保基坑安全。（3 3）有多道内支撑的基坑围护体系应加强支）有多道内支撑的基坑围护体系应加强支撑体系的整体稳定性。考虑到基坑工程施工撑体系的整体稳定性。考虑到基坑工程施工中，第一道支撑可能产生拉应力，建议第一中，第一道支撑可能产生拉应力，建议第一道支撑采用钢筋混凝土支撑。道支撑采用钢筋混凝土支撑。对钢支撑体系应改进钢支撑节点连接型对钢支撑体系应改进钢支撑节点连