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土岩结合基坑!《广州海珠城“7·21”基坑坍塌事故分析》

558 2022-03-22 15:15:23

广州海珠城广场基坑坍塌事故分析

一、项目概况

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1.海珠城广场基坑周长约340米,原设计地下室4层,基坑开挖深度为17米。

2.该基坑东侧为江南大道,江南大道下为广州地铁二号线,二号线隧道结构边缘与本基坑东侧支护结构距离为5.7米;基坑西侧、北侧临近河涌,北面河涌范围内为22米宽的渠箱;基坑南侧东部距离海员宾馆20米,海员宾馆楼高7层,采用Φ340锤击灌注桩基础;基坑南侧两部距离隔山一号楼20米,楼高7米,基础也采用Φ340锤击灌注桩。

3.该工程地质情况从上至下为填土层,厚0.7-3.6米,淤泥质土层,层厚0.5-2.9米;细砂层,个别孔揭露,层厚0.5-1.3米;强风化泥岩,顶面埋深为2.8-5.7米,层厚0.3米;中、风化泥岩,埋深3.6-7.2米,层厚1.5-16.7米;微风化岩,埋深6.0-20.2米,层厚1.8-12.84米。


二、基坑支护概况

1.基坑东侧、基坑南侧东部34米、北侧东部30米范围,上部5.2米采用喷锚支护方案,下部采用挖孔桩结合钢管内支撑的方案,挖孔桩底标高为▽-20.0米。

2.基坑西侧上部采用挖孔桩结合预应力锚索方案,下部采用喷锚支护方案。

3.基坑南侧、北侧的剩余部分,采用喷锚支护方案。后由于±0.00标高调整,后实际基坑开挖深度调整为15.3米。

4.本基坑在2002年10月31日开始施工,至2003年7月施工至设计深度15.3米,后由于上部结构重新调整,地下室从原设计4层改为5层,地下室开挖深度从原设计的15,3米增至19.6米。由于地下室周边地梁高为0.7米。因此,实际基坑开挖深度为20.3米,比原设计挖孔桩桩底深0.3米。

5.新的基坑设计方案确定后,2004年11月重新开始从地下4层基坑底往地下5层施工,至2005年7月21日上午,基坑南侧东部桩加钢支撑部分,最大位移约为4.0cm,其中从7月20日至7月21日一天增大1.8cm,基坑南侧中部喷锚支护部分,最大位移约为15cm。


三、事故发展经过

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珠海城广场基坑在2005年7月21日中午12:20左右倒塌。据甲方有关人员反映,7月21日上午9时左右,海员宾馆反映宾馆靠基坑侧的墙脚一个晚上裂缝加宽了约2cm,甲方有关人员马上联系设计人员、施工单位负责人。

10:30左右,相关人员到现场,起一道海员宾馆看,果然发现宾馆靠基坑侧墙脚30多米范围出现一条1.8公分的新裂缝。到宾馆里面看,发现墙体裂缝增大,甲方及施工单位、设计单位负责人看完宾馆后就下到基坑内继续查看基坑是否有异常情况。下基坑后,发现在基坑南边人工挖孔桩及喷锚面交界处,从西往东的第3条人工挖孔桩挡土桩,桩底的上1m左右处,桩身出现竖向裂缝。

至中午12:00时左右,甲方质安员、施工单位负责人在南侧基坑底听到“叭”“叭”的声音,初始约1分钟2-3次,5分钟之后,“叭”“叭”声音越来越密,施工单位负责人就说:是锚索夹片破坏的声音,基坑不行了,快跑。等到基坑底的人员跑到基坑北侧,还未上楼梯时,基坑就倒塌了。

基坑西南角的临建内人员由于未能及时逃走,造成基坑倒塌时,5人受伤,6人被埋,其中3人被消防人员救出,另3人不幸遇难。基坑倒塌前1个小时,施工单位测量的挡土桩加钢管支撑部分最大位移为4cm。监测单位在倒塌前两天测出的基坑南侧喷锚支护部分的最大位移接近15cm。


四、事故结果及影响

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五、抢险措施及经过

1.市长启动市政府重大安全事故处理紧急预案。由市长挂帅、副市长、政府秘书长、市建委领导组成临时抢险指挥部组织指挥抢险;同时由广州市建设科技委组织成立抢险专家组,协助抢险指挥部工作;

2.广州市建委全体人员到现场日、夜轮班协助抢险,建委办公楼的对外办公停止近一周;

3.由广州地铁总公司、广州市建筑集团有限公司、广州市政园林局、广州市消防局、卫生局、防疫局、海珠区政府、海珠区公安分局、街道派出所等政府部门每天派出近千人进行抢险;

4.抢险关键是:

一、保证地铁安全;

二、保证邻近居民楼安全;

5.抢险方法:

 ① 采用多台广州工程界臂长最大达48米的砼泵车,对邻近地铁的位置进行泵送砼反压;

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 ② 对滑塌悬空的宿舍楼桩基,采用地泵进行砼泵送护脚;

 ③ 为防止滑坡面在雨水冲刷下进一步滑坡,采用地泵泵送砼护面;


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④ 解决以上问题后,采用基坑回填的方法处理;

 ⑤ 为保证在滑坡面上再修改小区道路的安全,对滑坡面进行灌浆处理。

6.对已倒塌一跨的海洋馆进行爆破拆除


六、事故损失

海珠城广场基坑倒塌事故,从直接经济损失角度考虑,其损失值超过两亿元,

其中包括:

基坑及土方施工费、

地下室已施工的底板及一层地下室部分;

倒塌的海员宾馆及相关物资损失;

海员宾馆附楼中近二百户商家的财产损失;

事故抢险过程中所投入的大量材力、人力、设备。

事故过程中,近五百九十人的临时搬迁;1#楼五十六户人家外迁近一个月的费用;事故发生过程中三个死者的赔偿费;建设方前期报建、设计、监理费;该场地从规划设计为商业用地到事故后变为绿化用地的土地价值损失费。直接经济损失是可以计算的清楚的,但对社会、对政府、对行业造成的间接损失影响是难以估量的。


七、事故原因分析

1.超挖:原设计4层基坑17米,后开挖成5层基坑(20.3米),挖孔桩成吊脚桩;

2.超时:基坑支护结构服务年限一年,实际从开挖及出事已有近三年;

3.超载:坡顶泥头车、吊车、钩机超载;

4.地质原因:岩面埋深较浅,但岩层倾斜。设计单位仍采用理正软件对元基坑设计方案进行复核、设计,而忽视现场开挖过程中岩面从南向北倾斜,倾斜角约为25°的实际情况。

另外,施工过程中发现岩面倾斜,南部位移较大后,曾对部分区域进行预应力锚索加固,加固范围只是南部西侧的20-30米,但加固范围太少。甲方认为加固是由于设计不足引起,加固费用应有设计单位支付,因此设计单位压力较大。


八、对于岩土专业的教训

岩土勘察

1.确保地质资料的完整性、准确性

2.周边环境资料的准确性、完整性

岩土设计

3.设计方案的针对性

4.基坑监测方案设计:监测方案的设计要老驴周边环境的允许为以及沉降,支护结构的类型,基坑的安全等级来综合考虑。

5.动态设计的重要性。

岩土施工

1.周边环境资料与设计图纸是否一致

2.设计参考的地质资料与实际开挖所揭露的地质资料是否一致

3.支护结构的施工质量能否满足设计要求

4.信息化施工