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止于至善

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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学、河北工大、北京交大硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员、混凝土耐久性专业委员会委员,全国混凝土标准化技术委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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深基坑事故何其多,破坏形式大致就这八种  

2015-10-14 08:13:00|  分类: 建筑工程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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导读:

近30多年来,由于高层建筑、地下空间的发展,深基坑工程的规模之大、深度之深,成为岩土工程中事故最为频繁的领域,给岩土工程界提出了许多技术难题

1、深基坑工程特点

当前我国各大城市深基坑工程主要突出了以下四个特点:

①深基坑距离周边建筑越来越近

由于城市的改造与开发,基坑四周往往紧贴各种重要的建筑物,如轨道交通设施、地下管线、隧道、天然地基民宅、大型建筑物等,设计或施工不当,均会对周边建筑造成不利影响。

深基坑事故何其多,破坏形式大致就这八种 - 独上高楼 - 止于至善

②深基坑工程越来越深

随 着地下空间的开发利用,基坑越来越深,对设计理论与施工技术都提出的更难的要求。如无锡恒隆广场基坑深近27m,上海中心深基坑达30m,均已挖入了承压 水层。右图为宁波嘉和中心二期项目基坑,平均开挖深度为18.3m,最大挖深为25.9m,整体为三层地下室布局,局部有夹层。

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③ 基坑规模与尺寸越来越大

上海招商银行信用卡中心工程基坑面积达81000m2,无锡恒隆广场基坑面积35000m2。这类基坑在支护结构的设计、施工中,特别是支撑系统的布置、围护墙的位移及坑底隆起的控制均有相当的难度。

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图为天津西站二期项目基坑,总面积为39000平方米,基坑周长达855米。

④施工场地越来越紧凑

市区大规模的改造与开发,其中不少以土地出让形式吸引外资、内资开发,为充分利用土地资源,常要求建筑物地下室做足红线。场地可用空间狭小大大的增加了施工难度,这必须通过有效的资源整合才能顺利实现。

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图为宁波春江花城二期项目基坑全景,地下室距离外墙用地红线仅3.5米。

2、深基坑工程安全质量问题

深 基坑工程安全质量问题类型很多,成因也较为复杂。在水土压力作用下,支护结构可能发生破坏,支护结构型式不同,破坏形式也有差异。渗流可能引起流土、流 砂、突涌,造成破坏。围护结构变形过大及地下水流失,引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事故。粗略地划分,深基坑工程事故形式可分为以下三类:

2.1、基坑周边环境破坏

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在 深基坑工程施工过程中,会对周围土体有不同程度的扰动,一个重要影响表现为引起周围地表不均匀下沉,从而影响周围建筑、构筑物及地下管线的正常使用,严重 的造成工程事故。引起周围地表沉降的因素大体有:基坑墙体变位;基坑回弹、隆起;井点降水引起的地层固结;抽水造成砂土损失、管涌流砂等。

因此如何预测和减小施工引起的地面沉降已成为深基坑工程界亟需解决的难点问题。

2.2、深基坑支护体系破坏,包括以下4个方面的内容:
①基坑围护体系折断事故

主要是由于施工抢进度,超量挖土,支撑架设跟不上,是围护体系缺少大量设计上必须的支撑,或者由于施工单位不按图施工,抱侥幸心理,少加支撑,致使围护体系应力过大而折断或支撑轴力过大而破坏或产生大变形。下图为2008年苏州某深基坑事故。

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图为2008年杭州地铁深基坑施工中地下连续墙折断破坏

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2011年杭州某深基坑围护桩折断事故

②基坑围护体整体失稳事故
深基坑开挖后,土体沿围护墙体下形成的圆弧滑面或软弱夹层发生整体滑动失稳的破坏。下图为某深基坑围护整体失稳破坏事故。

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③基坑围护踢脚破坏
由于深基坑围护墙体插入基坑底部深度较小,同时由于底部土体强度较低,从而发生围护墙底向基坑内发生较大的“踢脚”变形,同时引起坑内土体隆起。下图为某深基坑发生“踢脚”破坏。

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④坑内滑坡导致基坑内撑失稳
在火车站、地铁车站等长条形深基坑内区放坡挖土时,由于放坡较陡、降雨或其他原因引起的滑坡可能冲毁基坑内先期施工的支撑及立柱,导致基坑破坏。下侧两图为2009年杭州地铁1号线凤起路站坑内土体滑坡引起的支撑体系破坏。

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2.3、土体渗透破坏,包括以下3个方面内容:
①基坑壁流土破坏
在饱和含水地层(特别是有砂层、粉砂层或者其他的夹层等透水性较好的地层),由于围护墙的止水效果不好或止水结构失效,致使大量的水夹带砂粒涌入基坑,严重的水土流失会造成地面塌陷。下图为某深基坑止水帷幕渗漏、桩间流土事故。深基坑事故何其多,破坏形式大致就这八种 - 独上高楼 - 止于至善

②基坑底突涌破坏
由于对承压水的降水不当,在隔水层中开挖基坑时,当基底以下承压含水层的水头压力冲破基坑底部土层,将导致坑底突涌破坏。下图为上海某深基坑坑底内发生承压水突涌。

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③基坑底管涌破坏
在砂层或粉砂底层中开挖基坑时,在不打井点或井点失效后,会产生冒水翻砂(即管涌),严重时会导致基坑失稳。下图为湖南浯溪水电站二期深基坑出现管涌 。
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以上深基坑工程安全质量问题,只是从某一种形式上表现了基坑破坏,实际上深基坑工程事故发生的原因往往是多方面的,具有复杂性,深基坑工程事故的表现形式往往具有多样性。

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