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其他工程事故环境效应

250 2021-11-15 15:59:46

在繁荣市区和旧城改造中,近几年出现一些特殊事故一—由基坑场地旧有的排水管道所引发的工程事故。诸如∶

工程1∶石家庄某工程建筑面积 14 万平方米,地上局部27层,最高点达 103m,4 层地下室。

地表向下第一层为填土,厚 5m;第二层为砂土,厚10m;第三层为亚粘土,埋在15m. 以下,内摩擦角为 20°~25°;地下水位为-34.0m。如图13.6-1所示。结构采用钢筋混凝土灌注桩,桩长30m,直径 800mm,间距1.0m,桩顶有压顶梁,3 道锚杆加固,桩顶 3m砌砖护墙。

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1993年夏,基坑开挖完毕,工人们开始布置基础板的钢能,一面中间部分的锚杆拔出,支护柱在离基坑底部了-10m不等的效

出,支护柱在离基坑底部了-10m不等的离处折断,其两侧的围护主也

随即不同程度地倾倒,造成了大面积的塌方,道路中断。

事故原因:场地西面地下有1049年铺设的、一直沿用到现在的陶土排才

1049年铺设的、一直沿用到现在的陶土排水管道,其完好程

度施工时尚未了解。从后来的事故现场春,基坑附近渗水,

后来的事故现场看,基坑附近渗水重。跪性排水管道因年久失修而早已破裂,基坑的开挖加剧了管道的漏水。总之,污水的长期

加剧了管道的滑水。总之,污水的长期渗调,使西侧小街的地下土体含水量增加,土体的粘聚力和内靡擦角减小,基坑西侧围护好

钻聚力和内靡擦角减小,基坑西侧围护所承受的主动土压力增大,

锚杆的锚固力减小,从而使围护体系接近临界状态。

在基坑西侧与排水管之间,施工单位堆放了近百吨的建纸钢材,对基产生较大的附加压力,这也是事故的一个原因。

未作地面防水处理,一场大雨逢下,围护结构所受的主动土压力和水压力剧增,锚杆的错固力下降,使早已处于临罪状态的支护体系崩进,银力,围护桩单独受力过大,从而在不同高度处折断,两侧自

受力过大,从而在不同高度处折断,两侧的围护桩倾倒,基坑大面积坍塌,西面围护体系彻底崩滥。

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一、二、四层土的饱和度均在 90%左右,有的土样达 98%,地下水位在 36m 以下。基坑西侧12m有一南北向的解放前修建的圆拱形下水道,用毛石砌筑,直径 800mm,沟道底在地表以下2.5m,常年渗水;基坑南侧1m有地下人防通道,在地表下7m,常年积水并外渗;基坑西部,南部上方共堆放钢筋约6000kN,距基坑边约 5m。

基坑西区钢筋混凝土护壁桩长 20m,插人深度 5m,d=600mm,中心距1000mm,混凝土强度等级 C25,Ⅱ级钢筋12φ22。围护桩顶设钢筋混凝土帽梁,帽梁顶砌厚370mm,高5.5m 的砖护壁墙,墙内有钢筋混凝土构造柱及压顶圈梁,护壁桩设三道锚杆,φ=130,2630,灌素水泥浆。第一道锚杆嵌入帽梁中,第二、三道锚杆用槽钢腰梁与护壁桩相结合。

1993年9月 12日施工完西部坑底混凝土垫层,其间施工管理人员发现基坑西部护壁桩桩间成片掉土,并有渗水现象,砖砌挡土护墙外倾,坑顶地面出现裂隙。9月 15日西侧北部有部分腰梁槽钢脱落.部分锚杆螺母松动。施工人员将槽钢补焊接上。拧紧螺母,在坑顶局部挖土卸载。9月16日桩间土脱落加快,下午 5时左右西侧北部护壁结构倒塌。倒塌迅速,在场人员看到倒塌过程大致分成三个阶段;()首先挡土护壁砖墙至钢筋堆间十体滑动;②进而钢筋堆至场区围墙间土体滑动;③最后围墙至围墙外排水沟土体下滑。下水道塌陷,水大量涌入基坑,坑顶300 多吨钢材及钢筋调直机和准备支塔吊的6根基桩滑到坑底。倒塌外缘距坑边约13m,个别点已塌至街道对面围墙边。南北方向约 50m.共折断钢筋混凝土护壁桩 48棵。据清理现场人员介绍护壁桩折成三段,折点分别在第二、三层锚杆处,折点处混凝土破碎,钢筋弯曲,第一层锚杆从土中完全拔出,第二、三层锚杆锚头拉脱,腰梁扭曲断开。分析其原因与基坑周围地基中下水道和人防通道渗水以及地面堆载有关。

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4.围护结构倒塌原因

经分析,该深基坑围护失败的原因有两个。

其一,所采用的悬臂灌注桩围护方案设计有误,未经认真的论证便盲目采用。桩的直径、配筋、埋深与理论计算相差甚远。原设计桩径 0.8m,桩距 1.8m,单桩纵向 配筋40.7cm²,桩埋深需 6m。现计算桩径1.0m,桩距1.5m,单桩纵向配筋需 317cm²,埋深 101m。设计不安全,抵抗不住土体的侧向压力,这是导致倒塌的主要原因。

塌方原因之二,地下水浸蚀桩后土体是一重要因素。本工程降水虽然成功.但对原有建筑物的下水设施未做调查,由于设施年久。忽视了地下隐蔽构筑物渗漏水对土体的影响。其中两次大塌方均与化粪池和锅炉暖气管长期积水、渗水、漏气有密切的关系,以及湿陷性黄土暴露后反复的冻融循环,使土中含水量绪加,土自重相应增大。导致土体内静水压力剧增,使边坡失稳而破坏。

工程5∶福州闽江滨某城工第工期工程

基坑南距闽江约 55m,西邻内河及水闸,距河驳岸仅 6m。基坑尺寸约 112m×157m。其中的综合写字楼 A,占据基坑西南角,建筑面积4.1万 m2²,地上 33层,地下3层,基坑挖深约-8.80m。

场地土层大致可分为;

(1)填土层1.0mn 6.0m

(2)人工填砂层

(3)淤泥层1.0m(大多数缺失)

(4)含泥粗中砂层浸 10.0m3.0m

(5)淤泥质土

(6)淤泥质土与中细砂交互层约 20.0m

由于(1)、(2)、(4)系透水性极好的土层,所以场地土方开挖前布置有12口深井抽水,并辅以轻型井点降水开挖。当基坑土方挖到坑底后,遇上闽江的几次洪峰,由于对场地内下水旧管道事前未查清,曾突发二次洪水夹带泥砂倒灌。一处开口在内河侧壁上,旧下水道洞口距自然地面下约3.0m。另一处开口在基坑底,距自然地面下约8.0m,当旧下水管道内充填的污泥捅开后,大量夹泥砂的水喷射入基坑,经约 200 人紧急搬砂袋垒压,才免除基坑护壁和邻近马路下面土层被掏空造成坍塌工程事故。

不少深基坑倒塌,水是引发的重要原因。因而勘察设计施工各方面都应查清地下水、上层滞水、场地的旧管网,地下管道渗滑等详情,事前采取技术措施。努力避免事故。