深基坑边坡坍塌事故分析及处理实例

３ 坍塌加 固处理措施及分析
本事故中 ， 设计采 用人工挖孔桩的方式增强 了坍塌边坡
的稳定性 ， 从而防止了二次坍塌， 前期作为悬挑构件支护的
效果较 好 ， 因实际施工 困难 、 但 孔桩 长度参差不齐 且未能嵌 入基坑底 部 ， 以在基坑施 工达到一定 深度 后 ， 状桩体将 所 梳
图 ３ 坍塌坡段 出险前
现 严重坍塌 ， 幸无人 员伤亡。设计变更后该处采用人工挖孔
图 １ 坍 塌 坡段 原 剖 面 设 计
桩作 为支护加固措施 。由于 ６ｍ以下为坚硬 岩层施 工困难 ，
经设计 许可 人工挖孔桩没有嵌入基坑底 面。 目前重新 下挖至
２ 基坑的坍塌原因与破 坏机理分析
２１ 分析该基坑坍 塌的原 因 ． 由基坑坍塌原 因为汇总 （ ２可 见 ， 期的概念设计 是 图 ） 前
有足够的嵌固深度 ， 支护效果 比较理想 。目前已重新 下挖 至
匹， ・ 一量量 ，
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等土 力 效 压
持
力
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富宣
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７ｍ 我们通 过观测 ， ， 该段坡 顶暂无新裂缝 产生 ， 位移也在 安
全限度 内。 随着基坑进 ～步下挖， 能否满足 ｌ ５ ｍ深基坑 的支
第３ ３卷 第 ｌ ２期
Ｖｏ１３ Ｎｏ １ ．３ ．２
建
筑
施
工
Ｂ Ｌ Ｉ Ｇ Ｃ Ｎ Ｔ ＵＣ １ Ｎ ＵＩ Ｄ Ｎ ０ Ｓ Ｒ Ｔ ０
深 基 坑 边 坡 坍 塌 事 故 分 析 及 处 理 实 例
Ａｃ ｉ ｎｔＡｎ ｌ ｓ ｓａ ｓ ｅ ｔ ｅ ｏ ｉ ｅ Ｓ ｏ ｃ ｄｅ ａ ｙ ｉ ｎｄ Ｃａ ｅ Ｔｒ ａ ｍ ｎｔｆ ｒ Ｓ ｄ ｌ ｐｅ
图 ４ 沉降缝分析模型
引起支护结构 的破坏 ， 导致边坡失稳与坍塌。对此事故采取 抢险处理或临 时加 固的措施应迅速辨识边坡破坏类型 ， 以防
止措施失 当造成包括人 员伤亡与财产损失 （ 即二次 灾害 ）破 ， 坏类型 同时作 为设计 变更 的考虑依据 。 由于理论上具有相同 类型 的边坡基 因， 应有相同类型的破 坏方式 ， 因此 ， 我们可根 据不 同的坍塌 类型 自身特殊 的辨识指标进行判断。 基于台湾
图 ２ 基坑坍塌原 因
‘ 支护面
２２ 坍塌坡段的破坏机理分析 ．
基坑工程边坡的破坏类型需到现场根据地形、 地质特征
及 其破坏过程 进行辨识 ，破坏 原 因包含 基因与诱 因。地质
（ 的土质特点 、 边坡 地质构造 ） 与地 形特征 、 周边环 境和边坡
支护 结构 ， 属于边坡破坏的内在因素｛ 即为边坡基 因 ）雨水、 ： 地 震 、人 工堆 码与扰动等外 在 因素则 为基坑边坡坍 塌的诱 因。 因与基 因共 同决定 了边坡坍塌发 生的时机 与规模 。 诱 基 坑坍 塌表现为 支护结构 的强度 、 Ⅱ 或者稳定性 不足 ， 冈度 从而
７ ｍ处的支护效 果良好 ， 索设计 与施 工正在同步进行 。基 锚 坑 后期主要抗侧 力结构将 由锚 索代 替 ， 基坑的安全问题仍应
【 作者简 介】 顾辰 欢（９１ ）男， 科 ， 师。联 系地址 ： １８一 ， 本 工程 广
州市越 秀区先烈 中路 ６ ５号 东座五楼（ １０ ０ 。 ５ ０７ ）
钉、 喷混凝 土护面等 ， 其设计坡 度极 陡达到 ８。 ， 坑施 但 ６ 基
工阶段 又处 于多雨时期。 其专业分包单位基本按照施工组织
设计 的要求进行分层开挖 与支 护 ，每层开挖深度为 ２ｍ， 开
挖后对壁面进行修 整 ， 再进行边坡喷锚施工。
２１ 年 ９ ２ ００ 月 ０日，东侧 Ｆ 坡段 下挖施工至 ５ｍ便 出 Ｇ
【 文章编号 】 ０４ １０ （０ １１—０４ ０ １０—０ １２ １ ） １７ —３ ２
１ 工 程概 况
深圳某基坑工程深达 １． ， ５４ ｍ 属于深基坑范 畴。表层土
高度重视（ １。 图 ）
为杂填土 ， 平均厚 度约 ４ ｍ 周边水 电管线设 备等地 下设施 ，
比较 复杂。上部 采用桩锚支护 ， 主要支护措施有 ： 微型桩 、 土
张石角 的理论 ， 地滑可分为平面型地 滑、 弧型地滑、 型地滑 楔
２３ 边坡坍塌必然性分析 ．
（） １ 边坡坍塌 的流程 为 ： 力作 用下产 生微量位移一 侧压
坡 顶 出现 裂缝一 雨水侵 蚀 边坡 土体一 土体 原状 结构 受破 坏一 夹土 液化 丧失粘结 力形成薄 弱面一 形成上大 下小的不 稳定 结构一 不利效 应的足量积 累最终导致坍塌 。 （ ）原复合土钉墙 的受力原 理为重力式挡土墙 ， ２ 但是在
转变成钢丝网混凝土护面的竖向连 梁与锚 索共 同工作 ， 后期
百度文库
抗侧力结构将全部由锚索代替， 但对其位移应进行严格限制
针对坡段坍塌前 多次在 雨后出现裂缝且有 明显的沉降
的情况 ， 我们将 出现沉降的原 因分析如下 ： （ ）由于支 护面在受 到土体侧压 力的作 用下会产 生微 １ 量位移 ， 从而 导致 了支 护面 与以后 出现 的破坏面之 间的夹角
设计 坡度过 陡、 钢筋 锚固长度较短 的条件下 ， 支护面犹 如在
受拉 区域 无 配 筋 的 竖 向悬 臂 梁 ，倾 覆 弯矩 完全 由 单 排 １０ｍ ０ ｍ的微型 桩承 担 ，然而 由于微型桩主要 用于坡 底抗 剪， 其抗弯能力极低。 当裂缝 出现 时 ， 注浆处理虽达到了防止 雨水继续渗入 的 目的， 但并没有提供 维持 土体稳定 的粘结拉
【 任晓红． ３ 】 预应 力混凝 土管桩质量 事故分析及 处理 Ⅱ 江苏建筑， ］ ．
２０ （ ） ０７６．
１７ ・ ０ ４
顾辰欢 、 陈汉彬 ： 深基坑边坡坍塌 事故分析及 处理 实 例
变大 ；
第 １ 期 ２
（ ）由于夹在支 护面与破坏 面之间的土体要保 持体积 ２
恒定 ， 时在基坑边 上、 护面 附近 的土体 因材质不 同易 出 这 支 现贯 通裂缝 ， 以在 产生相对水 平位 移的 同时 ， 所 该部分 土体 （ 下称 夹土 ） 自重作 用下将发生下沉 （ ４ 。 在 图 ）
Ｃｏ ｌ ｐｓ ｎ Ｄ ｅ ｐ Ｆｏ ｌａ ｅ ｉ ｅ ｕｎｄ ｔｏ Ｐｉ ａ ｉ ｎ ｔ
口 顾辰欢 陈汊彬
（ 中国三局建设工程股份 有限公司 广 州 ５０７ ） １０ ０
【 要】 摘 基坑工程一直是建筑施工的重点 ，也是安全事故 多发环节。 由此 ，以某工程基坑事故为例进行详 细分析 ，对其 出
关键 ， 要依据地 质资料 、 气象资料和 工程实 际情况选取 合适
的支护方案。而水患控制则是基坑 工程施工的重点 ， 应采取 合理、 有效 的防水控水方 案。
【 收稿 日期 】 ０ １ ｌ— ９ ２ １－ １ １
高压注浆 完成后 对所处理 ４ 根管桩进行全数低 应变动 １ 力检测 ： 中 Ｉ类桩 ２ 根 占 ６ ％ Ⅱ类 桩 １ 占 ４ ％ 并抽 其 ５ １， ６根 ９； 取７ 根桩进 行静载检 测 ， 检测结果均符合要求。
与 翻转地滑等几 种类型 ，再根 据坍 塌现场微 型桩的倾斜 方 向，我们对该基坑东侧 Ｆ 段边坡 的破坏方式判定 为翻转地 Ｇ 滑， 即边坡翻转破坏 。 边坡翻转破坏是有前兆的 ， 基坑施工过程 多次 在坡 顶出
现贯通裂缝 ， 尤其在雨后开裂极 其严 重。 当裂缝 出现 时， 支护
力， 故未能有效防止边坡的坍塌 （ ５。 图 ）
（ ）对现场 高强预制 管桩 出现不 同程度 的桩 身质量 问 ２
・
… １蔡玲玲 ． 力高强混凝 土管桩偏斜事故分析及 处理 Ⅱ． 建建 预应 】 福
筑 ，０ ６ ８ ． ２０ （ ）
［ 傅建舟． 土地地基预应 力管桩 纠偏补 强与施 工质量控制 ［】 ２ 】 软 Ｄ． 浙 江： 浙江大学建工学院，０ ８ ２０．
眭端支持力
图 ７ 支护 结构 受力矢量三 角形
护要求 ， 需继续进行监控 。 则
（ ）当上部位移过 大时， １ 由支护体系受 力矢 量三角形的 变化 图得知 ， 锚索所受拉 力将迅速增 大 ， 在土体提供足 够 故 锚 固力及钢 索与混凝 土良好粘结 的前提下 ， 应保 证锚 索具 有 足够 的锚 固长度和抗拉承载 力（ 即钢绞线截 面 ）以确 保锚固 ， 体 的注 浆质量及连梁处节 点防冲切 的构 造措施 ， 尤其是第 ｌ 道锚 索的设计位置 、 承载力和密度要特别得到重视 。 （ ）当下部位移过 大时 ， ２ 孔桩端部 的支撑岩 面受力面积 减 小而压强 增大 ， 致使桩端岩石破坏围护结构脱 落失效。故 除了确保桩 端岩 石 自身的稳定外还应限制坡底位移 ，即： 实 行 信息化施 工 ， 其对支护结构 的位 移进行监控 ， 到及 时 尤 做
题， 应根据实际情况采取不同的处理方案。 对处理结果来看 ， 本 次施工在成 本最小 的情 况下保证 了桩基质量和 工程施 工 进 度要 求。
参 考 文 献
５ 结语
（ ）场地地质情况、 １ 桩基施工及基坑开 挖措施是本工程 造成部分基桩偏斜 的主要原 因。 在受桩基施工扰动的欠固结 新填土和软 土层进行基坑开挖施工 时，应采取必要的措施 ， 方能保证基坑 内基桩 的安全 。
（ ６） 图 。
锚 索施 工在满足设计承载 力的前提下 ， 应加强对位移 还
的监测、 制对掌握基坑状况和及时采取有效措施。下面对 控
变更后支护结构的土压 力进行等效 ， 通过 力的矢量三角形变
＇０ ５ ・ １７
第 １ 期 ２
顾辰欢 、 陈汉彬 ： 深基坑边坡坍塌事故分析及处理 实例
化（ ７和 位移 假设法进行研究说明。 图 ）
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图 ８ 竖向弹性 地基梁法计算示意
支护体系因受力不均匀而被各个击破 最终失效。
鉴于基坑 的变形会严重 影响基坑 的使 用 ， 故在前期设计
单位虽然对其进行 了注浆处理 ， 到防雨水渗入进一 步破 来达
坏土体的 目的， 这并 没有从根本上 解决 问题 。这些裂缝 为 但 何反 复出现 ， 以及采取什 么有效的 防坍 塌措施 ， 以下将通过 边坡坍塌前雨后边坡开裂状况的图片资料（ ３） 图 进行研究 。
效后的微型桩
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图 ５ 坍 塌 坡 段 破 坏 分 析
图 ６ 坍 塌 坡 段 剖 面 变更 设 计
蓄
时就应保证 好支护体 系的稳定 、 强度和 刚度 ， 即支护结构 的 抗倾覆验算、 抗滑动验算 、 危险截面应力验算和 位移验算。
桩 端
压力ｑ 呈
篙 。
墨
一 一 灭置＝用坦ｌ支
东侧坍塌坡 段设计变更添 加的人 工挖孔桩前 期 由于具
险后的 支护加 固措施进行研 究，并从 支护结构受力 角度提 出若干基坑设 计施 工的要点 ，以对基坑 工程合理设计 与安 全施工有所
启示与帮助 ． ．
【 关键 词 】深基坑
边坡坍塌 弧形地滑 翻转地滑 位移监控 【 中图分类号 】Ｕ ５． Ｔ ７３ ８ ， 文献标识码 Ｂ
动 态施工
反馈和 处理 。
４ 结语
（ ）深基坑施 工 占用资金 多、 期长 、 度 大 ， １ 工 难 基坑 支
护方案 的选择应综合 考虑造价 、 工期 、 安全及 对周围环境 的
影 响， 尤其当基 坑周围有建筑物 、 道路和管线时 ， 边坡 的变形 应严格控制。 （ ）支护结 构要依 据土体 的实际状 况进行设 计 ， 少 ２ 在 扰 动原 状土前提 下 ， 既要 有 良好 的整体 性 、 足够 的锚 固及 可 靠 的节点构造 ， 又要限制过大位移 带来 的不利影响。 （ ）对于坍 塌后 的基坑进行 施工时 ， 特别注 意坑 壁 ３ 需 地基 土质的稳定性分 析和观测 ， 以免 重蹈覆辙 ， 从而 对工程 施 工造成不必要 的损失 。 （ ）采 用人工挖 孔桩加 固措施 的优 点在 于 ： 期可 以 ４ 前