基坑案例分析B13063136常留成

图4 土层参数输入
图5 承载力验算
图6 稳定性验算图
7 稳定性验算结果
表2 原土钉墙支护结构承载力和稳定性验算结果
土钉排数 1 2 3 4 5 6 7 8 受拉荷载标 准值/kN 0 9.569 99.671 138.926 178.182 217.437 256.693 295.949 抗拉承载力设 计值/kN 0.967 13.049 125.273 173.991 224.100 272.818 321.536 370.253 原设计长度 /m 6.0 6.0 2.0 2.0 1.9 1.9 1.8 1.7
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图9 计算参数输入
图10 承载力计算
图11 滑移稳定性验算
图12 稳定性计算结果
表3 重新设计的土钉墙支护结构承载力和稳定性验算结果
土钉 排数 1 2 3 4 5 6 7 8 稳定性 系数Fs 受拉荷载 标准值/kN 0 7.177 74.753 104.195 133.636 163.078 192.520 221.961 抗拉承载力 设计值/kN 1.257 11.309 93.955 131.537 169.119 204.613 242.195 277.690 计算土钉 总长/m 13.2 12.4 5.5 5.5 5.0 5.0 4.5 4.5 1.346 原设计 长度/m 6.0 6.0 2.0 2.0 1.9 1.9 1.8 1.7 0.449
7、结 论：
（2）基坑工程虽为临时支护工程，但是出现问题会产生重 大的生命和财产损失。 （3）基坑工程地域特点非常明显，中国幅员辽阔，各地应 研究和摸索适合当地特点的深基坑支护方法，这样才会做 到经济、安全。 （4）基坑工程风险性很大，各地政府管理部门应该纳入设
计管理，以保证基坑工程的经济和安全。
4、事故原因分析：
施工方面
（3）土钉墙面板厚度问题 现场随机抽查面板实际厚度为55～66 mm，未达到我国《建筑 基坑支护技术规程》（JGJ120—99）土钉墙面板厚度最小为80 mm 的规定，且不能满足钉头抗冲切和抗剪切的要求[12]。
4、事故原因分析：
管理方面的原因
（1）深基坑工程未纳入设计管理范围，我国幅员辽阔，省市地区众
4、事故原因分析：
施工方面
（1）土钉注浆问题
经现场检查顶部两层注浆土钉底部3 m 左右注浆孔满浆，外 部3 m范围均不满浆，使土钉不能处于良好的工作状态，下部6 层 花钢管土钉管内无注浆痕迹，不能使土钉与土体很好的黏结，也 是基支护破坏的重要原因之一。
（2）土钉钉头连接问题
本工程土钉与混凝土面板为可靠连接，现场勘察发现仅采用2 根HPB235 级φ 10 mm 钢筋与土钉钉头点焊，抗冲切能力与焊接工 人焊接方法密切相关，有很大的随机性，不能保证钉头连接质量。
多，技术水平层次不齐，有些省没有把基坑工程纳入设计管理，多
数由施工单位自行设计施工，设计单位对基坑工程不设计或者有些 设计单位不会设计。 （2）由于政府管理不到位，很多建设工程开工前五证不全，给工程 施工带来了很大的隐患。 （3）基坑工程设计和施工人员的水平有待进一步提高。
5、基坑工程的处理：
事故发生后，受有关部门的邀请本文作者参加了工程事故的 分析与处理，并为青海省有关工程技术人员举办了两天的设计技术 讲座，通过两天的培训使当地技术人员充分理解了深基坑支护工程 的重要性，以及西北地区特别是青海省西宁市深基坑工程的设计计 算方法，为下一步深基坑支护工程设计、施工和管理的规范化奠定 了一定的基础。 为了对比事故工程设计存在的问题，作者对事故基坑设计了2 种不同的支护方法，一种是同样采用土钉墙支护，一种是用复合土 钉墙支护方法（土钉加锚杆），下面将第一种土钉墙支护设计结果 分述如下，与事故基坑设计进行对比。
厚度均不符合承载力和稳定性的计算要求，具体基坑支护立面和 剖 面分别见图2 和图3。
4、事故原因分析：
设计方面
（1） 设计方案选择有误按照我国《建筑基坑支护技术JGJ120—99》 土钉墙设计应考虑以下内容：土钉支护可用于边坡的稳定，特别 适用于黏性土、弱胶结砂土以及破碎软弱岩质路堑边坡加固，不宜 用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土，对安全等级为 一级的土钉墙支护高度不得大于8 m。本工程工程地质条件见表1， 以砂砾土为主，基坑深度为12 m，基坑四周离既有建筑距离很近， 最近的仅有4 m，因此，基坑安全等级应为一级，选择土钉墙支护 技术上则存在风险[1-4]。
4、事故原因分析：
设计方面
（3）土钉墙钉头设计不能满足冲切要求我国《建筑基坑支护技术规 程》(JGJ120—99)土钉墙钉头设计虽未给出设计计算方法，但是土钉 墙钉头出现冲切和剪切破坏是土钉墙支护结构常见的破坏形态，事 实上在西北黄土地区土钉墙支护常见的破坏形态一般有2 种，一是滑 移稳定性破坏，另一个就是钉头冲切拔出破坏。本工程顶部两层注 浆土钉的破坏就是钉头拔出破坏（见图8），本工程土钉墙面板厚度 仅为60 mm 左右，钉头连接本身就不牢靠，经验算钉头的抗冲切能 力仅为土钉承载力的30%左右，远不能满足钉头强度要求。
2、工程概况：
施工的基坑开挖深度为12 m，从地面到基坑底部依次为填土层， 填土厚度约2.4 m，以下为砂砾层，厚度大于10 m，土层基本物理 参数见表1。 表1 土层的基本物理力学参数 内摩
土层 名称 ①回填
土层平
均厚度 /m 2.4 >10 γ
重度 /(kN·m -3) 16.0 20.0
黏聚
4、事故原因分析：
设计方面
（2）土钉墙设计不能满足承载力和稳定性要求对基坑的施工方案进行承载
力和稳定性分析，按照施工单位给定的设计条件，取基坑安全等级为2 级，
基坑重要性系数取1.0，整体滑移分项系数取1.3，土钉抗拉分项系数取1.3， 地表作用满布均布荷载10kN/m2，坡面与水平面夹角85°，土钉与水平面夹 角10°。根据现场地质情况，第一、二排土钉采用HRB335 级钢筋，钢筋直 径为25 mm，第三至八排土钉采用D32 花钢管土钉，具体设计见图2、图3和 表2[4-7]。 经过对本基坑工程原设计进行验算，稳定性安全系数仅为0.449，验算过 程见图4～7，承载力和稳定性计算结果见表2。从计算结果分析，原设计施工 的土钉墙支护均不能满足承载力和稳定性要求[8-12]。
力 c/kPa 10 0
擦角
ϕ
界面黏
结强度)
土 ②砂砾
石
22.0 35.0
3、坍塌基坑的支护方法：
事故发生后，事故调查发现本工程无完整的基坑支护设计图， 仅有一个支护剖面图。基坑支护是由施工单位自行设计并施工，采
用土钉墙的支护方法，土钉的长度、间距、注浆棒的直径和面板的
青海省西宁市某深基坑事故分析
班级：B130631 学号：B13063136 姓名：常留成
1、事故简介：
2009 年3 月19 日，青海省
西宁市商业巷南市场的某工程深
基坑施工现场发生坍塌事故，20 多名工人在施工现场为基坑边
坡喷浆时，基坑突然坍塌，8 人
被埋入土中当场死亡，坍塌基坑 见图1，事故造成重大生命和财 产损失及社会影响。 图一
5、基坑工程的处理：
经过对本基坑工程进行重新设计，稳定性安全系数为1.346， 土钉墙支护能满足承载力和稳定性要求，计算过程见图9～12，承载 力和稳定性计算结果见表3，结果说明，本工程由于地质条件较好， 又无地下水，采用土钉墙支护可以满足工程要求。 用表3 计算的结果与原设计进行对比，可以看出原设计方案中基 坑的稳定性安全系数远小于《建筑边坡工程技术规GB50330—2002》 所规定的1.3 的要求。重新设计的结果是土钉间距减小、土钉直径 加大，注浆棒的直径也加大了，锚管土钉不仅加大了直径也大大加 长了长度。
5、基坑工程的处理：
基坑边坡坡度85°，土钉水平间距0.9 m，竖向间距1.5 m， 第一排距坡顶0.8 m。其中第一、二排土钉钢筋直径28 mm，锚固体 直径130 mm，三至八排采用48X3 的花钢管土钉，锚固体直径48 mm。 基坑设计立面及剖面图见图13 和图14。
7、结 论：
基坑工程随着建筑、地铁建设规模的不断加大，基 坑的深度和规模也在不断地扩大，基坑工程的事故也越 来越多，通过本工程事故分析，可以得到以下结论和启 示： （1）用表3 的计算结果与原设计进行对比，可以看出原 设计方案中基坑的稳定性安全系数远小于《建筑边坡工 程技术规范GB50330—2002》所规定的1.3 的要求。重新 设计的结果是土钉间距减小、土钉直径加大，注浆棒的 直径也加大了，锚管土钉不仅加大了直径也大大增加了 长度，因此，设计和施工存在重大技术问题。