某地铁站深基坑坍塌事故原因分析与建议

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２０１０Ｎｏ．３李宏伟等：某地铁站深基坑坍塌事故原因分析与建议５７

圈１基坑横剖面示意

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大部分位于⑥，层淤泥质粉质黏土中。

２事故概况

基坑土方开挖共分为６个施工段，总体由北向南组‘织施工。至事故发生前，第１施工段完成底板混凝土施工，第２施工段完成底板垫层混凝土施工，第３施工段完成土方开挖及全部钢支撑施工，第４施工段完成土方开挖及３道钢支撑施工、开始安装第４道钢支撑，第５、６施工段已完成３道钢支撑施工、正开挖至基底的第５层土方。同时，第ｌ施工段木工、钢筋工正在作业；第３施工段杂工进行基坑基底清理，技术人员安装接地铜条；第４施工段正在安装支撑、施加预应力，第５、６施工段坑内２台挖机正在进行第５层土方开挖。

部分支撑首先破坏，西侧中部地下连续墙横向断裂并倒塌，倒塌长度约７５ｍ，墙体横向断裂处最大位移约７．５ｍ，东侧地下连续墙也产生较大位移，最大位移约３．５ｍ。由于大量淤泥涌入坑内，大道随后出现塌陷，最大深度约６．５ｍ。地面塌陷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。道路下的排污、供水、供电设施受到破坏（见图２）。

图２事故现场

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委托工程勘察单位进行了土体滑动面和西侧断裂地下连续墙破坏形态勘查，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分析，得出基坑土体滑动面与地下连续墙破坏形态如图３所示。

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圈３基坑土体滑动面

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调查分析表明：由于土方开挖过程中，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，造成支撑轴力过大及严重偏心。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较大位移，其中西侧中部墙体横向断裂并倒塌，大路塌陷。

３土方超挖对基坑安全的影响

调查分析发现，基坑开挖过程中不同程度地存在超挖现象，特别是在第４道支撑未设置的情况下一次性开挖到基底，而且垫层和底板跟进不及时。

设计工况与施工工况对比可以发现：土方超挖状况下，支撑轴力、地下连续墙的弯矩及剪力等大幅度增加。与设计工况相比，如第３道支撑施加完成后，在未设置第４道支撑的情况下，直接挖土至坑底，第３道支撑的轴力增长约４３％一４７％，作用在围护体上的最大弯矩增加约３７％一５１％，最大剪力增加约３８％一４０％；由于超挖，第３道支撑的轴力及地下连续墙弯矩均超过其设计承载能力。如果整个基坑施工过程中均存在土方超挖、支撑施加不及时的情况，则各个工况累计的支撑轴力、围护体内力变形将更大。

４钢支撑体系缺陷对基坑安全的影响

调查分析发现，基坑钢支撑体系存在系统性缺陷，主要反映在以下方面。

１）钢支撑体系均采用钢管结合双拼槽钢可伸缩节点，施加预应力后钢楔塞紧传递荷载（见图４）。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，处于无序状态。

现场取样试验结果表明，正常施工状态下该节点的承载力为３０００ｋＮ。

２）如果在未设置第４道支撑的情况下直接挖土至　万方数据

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某地铁站深基坑坍塌事故原因分析与建议

作者：李宏伟， 王国欣， Li Hongwei， Wang Guoxin

作者单位：李宏伟,Li Hongwei(浙江省长城建设集团股份有限公司,浙江,杭州,310016)， 王国欣,Wang Guoxin(中国建筑第八工程局有限公司,上海,200120)

刊名：

施工技术

英文刊名：CONSTRUCTION TECHNOLOGY

年，卷(期)：2010,39(3)

被引用次数：8次

1.胡长明.周正永.刘金果.常涛.Hu Changming.Zhou Zhengyong.Liu Jinguo.Chang Tao某地铁明挖基坑事故原因分析及处理方法[期刊论文]-施工技术2009,38(9)

2.肖华地铁深基坑施工事故原因分析及对策[期刊论文]-广西质量监督导报2008(7)

3.朱向杰厘清客运公司的"母子"关系——从杭州地铁坍塌事故说起[期刊论文]-运输经理世界2008(12)

4.周志鹏.李启明.邓小鹏.蔡园基于事故机理和管理因素的地铁坍塌事故分析——以杭州地铁坍塌事故为实证[期刊论文]-中国安全科学学报2009,19(9)

5.黄海松.李原.李莹某基坑坍塌事故处理与研究[期刊论文]-四川建筑2009,29(2)

6.姚国伟.吕高峰.杨永平.魏庆朝.Yao Guowei.Lv Gaofeng.Yang Yongping.Wei Qingchao某地铁车站基坑坍塌引发的施工安全问题[期刊论文]-都市快轨交通2008,21(2)

7.张旷成.李继民杭州地铁湘湖站“08.11.15”基坑坍塌事故分析[会议论文]-2010

8.闫官锋由杭州地铁事故引起的思考[期刊论文]-建筑安全2009,24(2)

1.刘颖基坑坍塌原因及对策分析--以某居民小区施工为例[期刊论文]-四川建筑 2012(03)

2.王洪新,周松基坑围护结构的抗冲剪稳定安全系数的计算与应用[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2012(11)

3.李世宏,杜吉坤某高层建筑迫降法纠偏施工技术[期刊论文]-施工技术 2011(06)

4.Xiao-nan GONG,Xue-chan ZHANG Excavation collapse of Hangzhou subway station in soft clay and numerical investigation based on orthogonal experiment method[期刊论文]-浙江大学学报（英文版）（A辑：应用物理和工程） 2012(10)

5.张立敏深基坑监测项目风险管理研究[学位论文]硕士 2012

6.刘星基坑土体参数及超挖变形的数值模拟研究[学位论文]硕士 2014

引用本文格式：李宏伟.王国欣.Li Hongwei.Wang Guoxin某地铁站深基坑坍塌事故原因分析与建议[期刊论文]-施工技术 2010(3)