一、廣州海珠城廣場基坑倒塌事故搶險回顧及原因分析
(一)、海珠城廣場基坑支護設計方案介紹
海珠城廣場基坑周長約340米,原設計地下室4層,基坑開挖深度為17米。
該基坑東側為江南大道,江南大道下為廣州地鐵二號線,二號線隧道結構邊緣與本基坑東側支護結構距離為5.7米;基坑西側、北側鄰近河涌,北面河涌范圍為22米寬的渠箱;基坑南側東部距離海員賓館20米,海員賓館樓高7層,采用φ340錘擊灌注樁基礎;基坑南側兩部距離隔山一號樓20米,樓高7層,基礎也采用φ340錘擊灌注樁。
該工程地質(zhì)情況從上至下為填土層,厚0.7~3.6米,淤泥質(zhì)土層,層厚0.5~2.9米;細砂層,個別孔揭露,層厚0.5~1.3米;強風化泥巖,頂面埋深為2.8~5.7米,層厚0.3米;中、風化泥巖,埋深3.6~7.2米,層厚1.5~16.7米;微風化巖,埋深6.0~20.2米,層厚1.8~12.84米。
由于本工程巖層埋深較淺,因此,原設計支護方案如下:
基坑東側、基坑南側東部34米、北側東部30米范圍,上部5.2米采用噴錨支護方案,下部采用挖孔樁結合鋼管內(nèi)支撐的方案,挖孔樁底標高為▽—20.0米。
基坑西側上部采用挖孔樁結合預應力錨索方案,下部采用噴錨支護方案。
基坑南側、北側的剩余部分,采用噴錨支護方案。后由于±0.00標高調(diào)整,后實際基坑開挖深度調(diào)整為15.3米。
本基坑在2002年10月31日開始施工,至2003年7月施工至設計深度15.3米,后由于上部結構重新調(diào)整,地下室從原設計4層改為5層,地下室開挖深度從原設計的15.3米增至19.6米。由于地下室周邊地梁高為0.7米。因此,實際基坑開挖深度為20.3米,比原設計挖孔樁樁底深0.3米。
新的基坑設計方案確定后,2004年11月重新開始從地下4層基坑底往地下5層施工,至2005年7月21日上午,基坑南側東部樁加鋼支撐部分,最大位移約為4.0cm,其中從7月20日至7月21日一天增大1.8cm,基坑南側中部噴錨支護部分,最大位移約為15cm。
(二)、海珠城廣場基坑倒塌事故搶險回顧
1、基坑倒塌事故的發(fā)生過程
?? 海珠城廣場基坑在2005年7月21日中午12:20左右倒塌。據(jù)甲方有關人員反映,7月21日上午9時左右,海員賓館反映賓館靠基坑側的墻腳一個晚上裂縫加加寬了約2cm,甲方有關人員馬上聯(lián)系設計人員、施工單位負責人。10:30鐘左右,相關人員到現(xiàn)場,一起到海員賓館看,果然發(fā)現(xiàn)賓館靠基坑側墻角30多米范圍出現(xiàn)一條1.8公分的新裂縫。到賓館里面看,發(fā)現(xiàn)墻體裂縫增大,甲方及施工單位、設計單位負責人看完賓館后就下到基坑內(nèi)繼續(xù)查看基坑是否有異常情況。下基坑后,發(fā)現(xiàn)在基坑南邊人工挖孔及噴錨面交界處,從西往東的第3條人工挖孔擋土樁,樁底的上1m左右處,樁身出現(xiàn)豎向裂縫。
?? 此時,靠近賓館的基坑頂范圍,一臺鉤機,一臺泥頭車及一臺吊機正在工作,施工單位提出馬上將機械開走。甲方公司經(jīng)理打電話與另一位設計人員聯(lián)系,問出土車在坑頂作業(yè)是否有問題,設計人員答復只要離開擋土樁邊3m就沒問題,實際作業(yè)的機械離基坑邊至少5m。但為慎重起見,甲方經(jīng)理還是要求施工機械盡快離開基坑邊,倒塌前半小時,坑頂最后一臺車離開了基坑邊。
?? 至中午12:00時左右,甲方質(zhì)安員、施工單位負責人在南側基坑底聽到“叭”“叭”的聲音,初始約1分鐘2~3次,5分鐘之后,“叭”“叭”聲音越來越密,施工單位負責人就說:是錨索夾片破壞的聲音,基坑不行了,快跑,等到基坑底的人員跑到基坑北側,還未上樓梯時,基坑就倒塌了?;游髂辖堑呐R建內(nèi)人員由于未能及時逃走,造成基坑倒塌時,5人受傷,6人被埋,其中3人被消防隊員救出,另3人不幸遇難,基坑倒塌前1個小時,施工單位測量的擋土樁加鋼管內(nèi)支撐部分最大位移為4cm。監(jiān)測單位在倒塌前兩天測出的基坑南側噴錨支護部分的最大位移近15cm。
2、基坑倒塌對周邊環(huán)境的影響
(1)、地鐵停運,停運時間從2005年7月21日下午14時30分至7月22日下午13時58分;
(2)、海洋賓館部分倒塌、其余部分所有商戶全部停業(yè)、人員遷走;
(3)、鄰近隔山1、2、3號宿舍樓590名居民緊急搬遷,到臨近酒店居住。
3、搶險
(1)、市長啟動市政府重大安全事故處理緊急預案。由市長掛帥、副市長、政府秘書長、市建委領導組成臨時搶險指揮部組織指揮搶險;同時由廣州市建設科技委組織成立搶險專家組,協(xié)助搶險指揮部工作;
(2)、廣州市建委全體人員到現(xiàn)場日、夜輪班協(xié)助搶險,建委辦公樓的對外辦公停止近一周;
(3)、由廣州地鐵總公司、廣州市建筑集團有限公司、廣州市政園林局、廣州市消防局、衛(wèi)生局、防疫局、海珠區(qū)政府、海珠區(qū)公安分局、街道派出所等政府部門每天派出近千人進行搶險;
(4)搶險關鍵是:一、保證地鐵安全;二、保證鄰近居民樓安全;
(5)搶險方法:
① 采用多臺廣州工程界臂長最大達48米的砼泵車,對鄰近地鐵的位置進行泵送砼反壓;
② 對滑塌懸空的宿舍樓樁基,采用地泵進行砼泵送護腳;
③ 為防止滑坡面在雨水沖刷下進一步滑坡,采用地泵泵送砼護面;
④ 解決以上問題后,采用基坑回填的方法處理;
⑤ 為保證在滑坡面上再修改小區(qū)道路的安全,對滑坡面進行灌漿處理。
(6)對已倒塌一跨的海洋館進行爆破拆除
從7.21日-8.8日海洋館拆除,市長親臨現(xiàn)場17次指揮搶險工作。
4、海珠城廣場事故對廣州工程界的影響
(1)、廣州市科技委組織專家對全市400多個基坑進行地毯式大檢查,歷時半年,對14個存在嚴重安全隱患的基坑責令立即加固。對相關設計,施工單位進行通報批評,停牌處理;
(2)、對廣州市基坑工程進行嚴格管理:初始對基坑深度大于5米的嚴格限制使用噴錨支護方案,后經(jīng)證求社會各方意見,改為基坑深度大于9米的嚴格限制使用噴錨支護方案?!?.21”事故之前,廣州地區(qū)70%的基坑采用噴錨支護方案,現(xiàn)只有1/3的基坑采用噴錨支護方案。
5、海珠城廣場事故的社會影響
(1)、該事故對廣州市政府造成巨大的壓力和負面影響。新聞媒體、網(wǎng)絡使該事故傳遍讓全世界。該事故是近十幾年來廣州最大的工程安全事故,在國內(nèi)是繼2004年上海地鐵安全事故后的又一在全國產(chǎn)生重大影響的工程事故;
(2)、從設計、施工、監(jiān)理、建設單位到廣州市建委、海珠區(qū)政府、廣州市余泥辦等相關政府部門的三十多位工程技術、管理人員及政府官員受處分。
6、事故造成的損失
??? ??海珠城廣場基坑倒塌事故,從直接經(jīng)濟損失角度考慮,其損失值超過兩億元,其中包括:基坑及土方施工費、地下室已施工的底板及一層地下室部分;倒塌的海員賓館及相關物資損失;海員賓館附樓中近二百戶商家的財產(chǎn)損失;事故搶險過程中所投入的大量材力、人力、設備。事故過程中,近五百九十人的臨時搬遷;1#樓五十六戶人家外遷近一個月的費用;事故發(fā)生過程中三個死者的賠償費;建設方前期報建、設計、監(jiān)理費;該場地從規(guī)劃設計為商業(yè)用地到事故后變?yōu)榫G化用地的土地價值損失費。直接經(jīng)濟損失是可以計算的清楚的,但對社會、對政府、對行業(yè)造成的間接損失影響是難以估量的。
(三)、基坑倒塌原因分析
?? 為什么該基坑南邊倒塌而其余東、西、北邊不倒?
專家組意見:
1、超挖:原設計4層基坑17米,后開挖成五層基坑(20.3米),挖孔樁成吊腳樁;
2、超時:基坑支護結構服務年限一年,實際從開挖及出事已有近三年;
3、超載:坡頂泥頭車、吊車、鉤機、超載;
4、地質(zhì)原因:巖面埋深較淺,但巖層傾斜。
?? 設計單位仍采用理正軟件對原設計方案進行復核、設計,而忽視現(xiàn)場開挖過程中巖面從南向北傾斜,傾角約為25°的實際狀況。
另外,施工過程中發(fā)現(xiàn)巖面傾斜,南部位移較大后,曾對部分區(qū)域進行預應力錨索加固,加固范圍只是南部西側的20~30米,但加固范圍太少。甲方認為加固是由于設計不周引起,加固費用應由設計單位支付,因此,設計單位壓力較大。
二、部分典型基坑安全事故介紹
1、噴錨支護安全事故
東莞石龍某基坑工程
該基坑周長約400m,開挖深度3.8m,采用攪拌樁結合噴錨支護方案,錨桿2排,長度為6~8m;實際施工3m;當基坑開挖至3.8m時,鄰近馬路一側基坑產(chǎn)生滑塌破壞,市政水管爆裂破壞。
2、樁錨(撐)支護安全事故
?? 廣州某基坑工程
該基坑長約1100米,基坑挖深約11米。采用鉆孔樁結合雙層鋼支撐,鉆孔樁樁間采用三重管旋噴止水方案。在施工過程中,由于施工單位未按設計要求設置二道支撐,當基坑開挖至設計標高時,在凌晨1:00突然倒塌,造成一名路過摩托車手死亡,另二名摩托車手受傷。
3、連續(xù)墻加支撐支護安全事故
廣州某車站基坑工程
該基坑工程長約160米,基坑寬從20~30米不等,基坑開挖深度約18米。采用連續(xù)墻加鋼管內(nèi)支撐方案,由于支撐斜撐與腰梁之間連接不牢,當基坑開挖至近基坑底時,支撐滑落,連續(xù)墻倒塌,鄰近民房傾斜。
由于事故發(fā)生前監(jiān)測工作做得到位,人員及時撤離,未造成人員傷亡。
4、基坑降水安全事故
廣州某基坑工程
該基坑長約130米,寬約50米,深約7米。采用攪拌樁結構噴錨支護方案,工程樁采用人工挖孔樁。
在基坑施工完畢,人工挖孔樁施工過程中,鄰近200米范圍內(nèi)地面下沉,民房開裂。
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三、基坑安全防范措施
(一)、基坑工程從勘察設計至使用完畢回填的全過程
基坑工程勘察設計至使用完回填的全過程
? (二)、基坑工程勘察設計的安全防范措施
1、確保地質(zhì)勘察資料的完整性、準確性
地質(zhì)勘察資料不能僅利用為主體結構工程而進行的勘察資料,還應根據(jù)基坑的平面位置,沿基坑周邊布孔進行勘察。對深基坑,條件許可時。需對基坑外側10~30米范圍內(nèi)的地質(zhì)情況進行勘察,這主要是考慮采用噴錨或預應力錨索支護方案時,錨桿或錨索會延伸到基坑外一定范圍。
另外,針對目前勘察市場的現(xiàn)狀,建設單位應與地質(zhì)單位溝通好,確保地質(zhì)資料的準確性。
建議:再省也不要省地質(zhì)勘察的錢。
2、周邊環(huán)境資料的準確性、完整性
(1)、周邊建(構)筑物的基礎型式、與基坑邊的距離、埋深布置等要了解清楚。不同基礎型式(天然地基、樁基礎)、不同埋深、與基坑邊距離的不同、對基坑的影響是不一樣的。
(2)、地下建(構)筑物,如地鐵、人防工程、河流(涌)、地下貯水池、油庫、化糞池等基礎型式,與基坑邊的距離、埋深要了解清楚。