深基坑工程事故案例分析.ppt

　　据靠近西侧地下连续墙静力触探试验表明，在绝对标高-8m～-10m处(近基坑底部)， qc值为0.20MPa（qc仅为原状土的30％左右），土体受到严重扰动，接近于重塑土强度，证明土体产生侧向流变，存在明显的滑动面。 　　西侧地下连续墙墙底（相应标高-27.0左右），C1孔静探qc值约为0.6MPa（qc为原状土的70％左右），土体有较大的扰动，但没有产生明显的侧向流变，主要是地下连续墙底部产生过大位移而所致。 杭州地铁破坏模式示意图 2.2 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。如杭州地铁工程在勘察方面主要有以下一些问题： 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，不能完全反映基坑土性的真实情况。 2）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。 3）勘察报告推荐的直剪固结快剪指标c、Φ值采用。平均值，未按规范要求采用标准值，指标偏高。 4）勘察报告提供的④2层的比例系数m值（m=2500kN/m4)与类似工程经验值差异显著。 提供的土体力学参数互相矛盾，不符合土力学基本理论。 1）推荐用于设计的主要地层土的三轴CU、UU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显著。 试验原始记录已遗失，无法判断其数据的真实性。 2.3 设计问题 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、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，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： 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。 2）设计中考虑地面超载20kPa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，重载土方车及混凝土泵车对地面超载宜取30kPa，与设计方案20kPa相比，挖土至坑底时第三道支撑的轴力、地下连续墙的最大弯矩及剪力均增加约4%~5%，也降低了一定的安全储备。 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预埋件焊接要求。 2）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，应考虑墙底的落底问题。 3）设计提出的监测内容相对于规范少了3项必测内容。 2.4 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。 （1）土方超挖 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）同时开挖，垂直方向超挖约3m，开挖到基底后水平方向多达26m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43m未浇筑混凝土垫层。土方超挖导致地下连续墙侧向变形、墙身弯矩和支撑轴力增大 计算土层参数 情况类型 最大变形（mm） 第一道支撑力（kN） 第二道支撑力（kN） 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 固结快剪值 不超挖 25.4 120.5 628.9 743.3 703.7 -803.6 1186.4 596.3 1.48 1.83 2.33 超挖 34 120.5 563.7 1064.3 (1.43) -978.4 1750.9 (1.48) 820.7 (1.38) 1.39 1.69 2.33 　　 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，第三道支撑的轴力增长约43%，作用在围护体上的最大弯矩增加约48%，最大剪力增加约38%；超过截面抗弯承载力设计值1463kN?m/m。 支撑体系问题 1）现场钢支撑活络头节点承载力明显低于钢管承载力 钢支