工程事故案例分析.docx

建筑质量事故分析实例摘要最近几年来在对工程质量事故鉴定工作中我收集了一些典型的工程质量事故案例这些案例涉及基本建设程序工程地质勘察工程设计工程施工材料供应以及质量检测等各方面现列举一部分供大家参考关键词质量事故实例案例一某工厂新建一生活区共幢七层砖混结构住宅其中幢为条形建筑幢为点式建筑在工程建设前厂方委托一家工程地质勘察单位按要求对建筑地基进行了详细的勘察工程于一九九三年至一九九四年相继开工一九九五年至一九九六年相继建成完工一年后在未曾使用之前相继发现幢条形建筑中的幢建筑的部分墙体开裂裂缝多为斜向裂缝从一楼到七楼均有出现且部分有呈外倾之势幢点式住宅发生整体倾斜后来经仔细观察分析出现问题的幢建筑均产生严重的地基不均匀沉降最大沉降差达以上事故发生后有关部门对该工程质量事故进行了鉴定审查了工程的有关勘察设计施工资料对工程地质又进行了详细的补勘经查明在该厂修建生活区的地下有一古河道通过古河道沟谷内沉积了淤泥层该淤泥层系新近沉积物土质特别柔软属于高压缩性低承载力土层且厚度较大在建筑基底附加压力作用下产生较大的沉降凡古河道通过的栋建筑物均产生了严重的地基不均匀沉降均需要对地基进行加固处理生活区内其它建筑物古河道未通过均未出现类似情况该工程地质勘察单位在对工程地质进行详勘时对所勘察的数据如淤泥质土的标准贯入度仅为而其它地方为未能引起足够的重视对地下土层出现了较低承载力的现象未引起重视轻易的对地基土进行分类判定将淤泥定为淤泥质粉土提出其承载力为为设计单位根据地质勘察报告设计基础为浅基础宽度为每延米设计荷载为其埋深为左右该工程后经地基加固处理后投入正常使用但造成了较大的经济损失经法院审理判决工程地质勘察单位向厂方赔偿经济损失万元案例二某市一商品房开发商拟建栋商品房根据工程地质勘察资料和设计要求采用振动沉管灌注桩桩尖深入沙夹卵石层以上按地勘报告桩长应在米以上该工程振动沉管灌注桩施工完后由某工程质量检测机构采用低应变动测方式对该批桩进行桩身完整性检测并出具了相应的检测报告施工单位按规定进行主体施工个别栋号在施工进行到层左右时由于当地质量监督人员对检测报告有争议故经研究决定又从外地请了两家检测机构对部分桩进行了抽检这两家检测机构由于未按规范要求进行检测未及时发现问题后经省建筑科学研究院对其检测报告进行了审核在现场对部分桩进行了高低应变检测发现该工程振动沉管灌注桩存在非常严重的质量问题有的桩身未能进入持力层有的桩身严重缩颈有的桩甚至是断桩后经查证该工程地质报告显示在自然地坪以下深处有淤泥层在此施工振动沉管灌注桩由于工艺方面的问题容易发生缩颈和断桩该市检测机构个别检测人员思想素质差一味地迎合施工单位的施工记录桩长施工单位由于单方造价报的低经常利用多报桩长的方法来弥补造价将砼测试波速由米秒左右调整到米秒个别桩身经实测波速推定桩身测试长度为而当时测试桩长为两者相差达这样一来原本未进入持力层的桩严重缩颈桩和断桩就成为了与施工单位记录桩长一样的完整桩该工程后经加固处理达到了要求但造成了很大的经济损失论文名称某工程基坑事故分析作者摘要基坑围护施工在上海地区已经开展多年出于各种各样的因素每年都会发生一些事故小者产生一些经济损失大者会产生极恶劣的社会影响甚至人身伤害事故本工程虽然属于小规模的基坑但由于开挖深度深土层地质情况复杂而施工单位又极不重视报着一种侥幸心理未进行认真地设计匆忙施工最终产生事故造成重大的经济损失关键字基坑开挖深度钢板桩压密注浆管涌流砂高压旋喷桩一前言基坑围护施工在上海地区已经开展多年出于各种各样的因素每年都会发生一些事故小者产生一些经济损失大者会产生极恶劣的社会影响甚至人身伤害事故本工程虽然属于小规模的基坑但由于开挖深度深土层地质情况复杂而施工单位又极不重视报着一种侥幸心理未进行认真地设计匆忙施工最终产生事故造成重大的经济损失二工程概况本次基坑围护施工的内容是工厂内一小型的机械设备基础基坑面积仅但基坑的开挖深度达到深且整个设备基础基坑在厂房内施工厂房建筑为已建单层钢筋混凝土排架结构层高为基础为天然地基独立基础基坑边缘距离最近的两个排架柱边为左右排架基础为的矩形独立基础基础埋深为室内地坪以下基坑边缘距离厂房排架柱基础边的距离仅左右因此该基坑虽小但在开挖过程中的位移影响将涉及到整个厂房的使用和安全该工程地处上海东北区域黄浦江沿岸距离江边米以内场地土层物理力学性质见下表土层物理力学性质表土层编号土层名称层厚层底深度容重内聚力内摩擦角填土灰色冲填土褐黄色粉质粘土灰色砂质粉土淤泥质粉质粘土灰色淤泥质粘土地质报告中液化判别表明该场地浅层层灰色砂质粉土严重液化尤其是深度处液化指数静力触探值出现峰值由于地质报告是年进行勘探数据未做注水试验根据黄浦江沿岸的工程经验估计层褐黄色粉质粘土和层淤泥质粉质粘土的水平渗透系数为之间而层灰色砂质粉土的水平渗透系数可能会达到为数量级三围护方式及事故产生原因由于本工程基坑面积小业主未请专业设计单位对基坑的开挖做专项设计施工单位也未认真地进行施工组织设计围护形式简介基坑的开挖深度为围护施工的基本形式为钢板桩挡土压密注浆隔水支撑采用两道钢围檩十字型钢支撑鉴于在厂房内施工厂房层高仅为钢板桩的长度和机具设备均受到层高的限制因此施工中先放坡挖土后落坑打钢板桩钢板桩为拉森长度为插入深度为坑底以下仅隔水压密注浆仅一道在施工过程中发现由于第层灰色砂质粉土砂性相当重渗透系数大注浆深度达到左右时无法控制因此实际注浆深度仅为坑底以下此外由于基坑面积较小坑底进行了压密注浆满堂加固但是同样由于土层的原因加固深度也仅为坑底以下基坑事故情况围护施工结束后不到一周施工单位就开始挖土施工由于基坑面积小土方少挖土施工进行得非常迅速尽管在向下开挖的过程中早已发现从钢板桩的缝隙内不断地有地下水渗出但施工单位仍然抱着侥幸心理直挖到底在基坑挖至基本到底后坑底出现大量管涌流砂现象垫层一经铺设即刻被冲掉根本无法进行垫层和底板施工更为严重的是基坑边的两根厂房排架柱出现了严重的沉降两天不到沉降值就达到了并且有持续增加的趋势此时设备基础的施工实际已无法施工而对主体结构厂房基础的影响日趋严重为避免事故的扩大化只得立即将整个基坑迅速回填至此整个基坑的围护结构最终报废事故原因分析作为围护结构主体的钢板桩的插入深度仅远小于的开挖深度由于施工高度的限制而基坑的开挖深度有之深钢板桩的长度不足悬臂桩的插入深度远远不够因此利用钢板桩挡土的选择本身就是个失误本工程围护桩没有进行测斜监测由于上部两道支撑的作用且由于基坑面积小支撑的横向刚度作用大事故后又及时回填开挖过程中基坑不至于坍塌但坑边土向内侧位移必定是坑边基础沉降的影响因素之一拉森钢板桩围护的止水防线有两道一道是钢板桩搭接止口另一道为桩后的压密注浆土性较差的地区采取两道注浆在本工程中压密注浆和止水钢板桩的深度均只有左右的深度远远未达到隔断透水层的目的且压密注浆在砂性很重的层灰色砂质粉土层中勉强进行施工浆液早已四处流窜不知所踪而钢板桩打设过程中未实施屏风式施工止口搭接效果难以保证如此一来基坑的隔水效果可想而知引起坑边厂房排架柱基础严重沉降最主要的原因就是基坑涌水封底压密注浆如果深度足够施工质量好是可以起到相当大的作用但在本工程中封底压密注浆厚度仅不足以抵抗坑底上涌水的压力造成水压力穿透坑底使垫层和底板施工无法进行事后处理基坑回填后业主请了专业人员进行了咨询分析了事故原因协助施工单位重新制定了新的围护施工方案在原有钢板桩外围重新施工mailtoCEA6600750钻孔灌注桩桩长为止水采用高压旋喷桩深度为钢支撑和围檩重新设置两道施工开挖后效果较好坑边厂房基坑沉降未再有大的发展四结论本次基坑事故的发生主要是由于业主和施工单位未引起足够的重视对这种深小基坑纯粹抱着一种侥幸心理但事实无情对于这样的围护结构未出现重大的人身伤害事故已属侥幸事前未对土层情况做分析压密注浆止水本身就不适用于砂性土中施工因此止水帷幕未起作用是基坑管涌流砂造成坑边厂房基础沉降的主要原因该工程虽小但围护的处理费用达到了理想情况的两倍以上更为严重的是对已建厂房使用的影响排架基础对不均匀沉降的影响较为敏感尤其是厂房内有吊车梁吊车梁两端的高差将影响到吊车梁的行走因此事故对厂房结构的影响是相当大的事故的教训告诉我们对于上海地区的深基坑工程无论工程大小都应该从思想上重视起来专业设计人员应该根据工程的实际情况和场地土质情况合理地确定围护体系施工单位应该认真地进行施工组织设计遇到情况立即反馈以便及时调整法论文名称管桩偏位的两种处理方法作者马伟华摘要本工程实践表明管桩由于各种原因引起偏位但桩身没有被破坏的都可以根据各自的偏位程度考虑采用推顶法和锚杆补桩法两种方法均具有施工设备简单加固机理直观可靠施工工期短施工质量容易控制有推广应用的价值关键字桩基施工事故处理工程概况某住宅小区幢住宅楼基础设计采用薄壁预应力混凝土管桩根桩长桩全截面进入持力层粘土层大于采用焊接接桩单桩设计承载力标准值打桩完成后桩顶位于自然地面以下左右该楼土方开挖范围内的土质分层自上而下情况为杂填土粉质粘土大多为软塑不能利用淤泥质粉质粘土属于高压缩性土其力学性质很差该基础所在地原为池塘其底板位于杂填土与粉质粘土层内挖土深度约薄壁预应力混凝土管桩纵向间距为先采用机械挖土至桩顶标高以上处然后再采用人工挖掘的方法机械挖土时采用一台单斗反铲挖土机从东向西退挖一次挖到挖掘深度土方临时堆放在基坑南侧高约施工十分顺利但在人工修挖基槽时发现西南区域基坑内深黑色的淤泥将地表的粉质粘土拱起且次日部分桩有偏位现象出现经对桩位的复核发现偏移量在的桩有根在的桩有根的桩有根且轴以西和轴以北区域内的桩基本设有偏位偏移量的分布有明显的规律即从南向北递减从东到西递增管桩偏位原因及其解决思路原因分析该区域原为池塘边缘南北侧的土质差异较大北侧的粉质粘土层较好而南侧的淤泥质粘土层较差南侧的堆土压力造成淤泥质粘土向西南区域滑动产生巨大的推挤作用引起预应力高强度混凝土管桩的偏位解决思路为确定被挤偏的桩的损伤程度和完整性首先对之进行低应变动力检测发现偏移量小于的桩均未断裂大部分桩身完整无明显缺陷有个别局部开裂而受损部位均在距桩顶处偏移量大于的桩有明显缺陷局部开裂较严重若采用原桩型进行补桩则施工工期较长费用很高还会引起违约索赔因此同时考虑了以下两种解决方案推顶法即桩顶施加水平推力使桩复位根据建筑桩基技术规范中公式计算得出桩的水平变形系数后再由式得出允许水平推力值其中为桩顶容许位移软土取为桩顶水平位移系数当桩长时取为桩身抗弯刚度即采用小于的水平推力对预应力高强度混凝土管桩的桩身是安全的施工时先清除桩前侧的土最大幅度减少所需的水平推力再采用小于水平推力使偏位的桩复位就能保证桩的安全按上述处理思路施工工期较短处理费用约每根元锚杆静压桩补桩借助于锚杆桩来弥补桩偏位所丧失的部分承载力并可根据工程桩的实际偏位情况灵活进行处理在浇筑承台时预留好锚杆桩桩孔其余按原设计进行施工不会影响施工工期和工程质量但平均每根桩处理费用在元左右根据以上经济性和可靠性分析决定分别情况采用两种方法予以综合处理即推顶法用于处理偏位小于的管桩锚杆桩补桩法用于处理偏位大于的管桩推顶法处理的具体实施偏移量大于的桩有明显缺陷不宜采用推顶法故应用锚杆静压桩补桩法由于其施工技术比较成熟在此不再叙述下面主要介绍推顶法其施工设备采用型地质钻机台注浆泵台千斤顶台高压油泵台反力钢架若干米施工步骤如下钻孔排土根据偏位的程度在桩前侧用地质钻机钻个深的孔插入注浆管注水造浆同时排浆清除桩身前侧土体以有利于用较小的水平推力回复桩位安装反力架就位千斤顶推桩移位用高压注浆管贴紧桩身冲孔深至持力层借千斤顶初步推桩移位要严格控制推挤桩顶移位的速率以为宜完成总偏移量的一半时停保持用高压注浆管扩孔第二次将桩顶推至复位桩的固定在桩侧的孔穴内灌入碎石人工插捣致密注入速凝水泥浆使桩侧和桩底虚土中的孔隙部分被浆液所充填散粒被胶结并较大幅度的增加桩侧和桩底一定范围内的土体强度和变形模量提高桩底土的抗偏荷载能力对所有经纠偏处理的桩进行再次低应变检测以便确定还有缺陷的管桩的损伤位置然后用高压水冲洗管桩孔至损伤处以下排出泥浆投碎石并注入速凝水泥浆使管内形成牢固的混凝土柱这样不但可加固桩身保证损伤程度不再加剧而且能确保开口管桩以全断面承受荷载增加沉降观测点加强对沉降量和沉降差监测处理效果据第二次动测的结果分析在纠偏过程中未造成新的断桩且桩身的完整性于纠偏后有不同程度的提高选择偏位的而的和的三根桩作堆载试验加载并采用慢速荷载维持法结果这三根试桩在单桩承载力标准值荷载下的沉降均处于正常范围之内均符合设计要求该楼竣工一个月后观测最大沉降量最小沉降量结语本工程实践表明管桩由于各种原因引起偏位但桩身没有被破坏的都可以根据各自的偏位程度考虑采用推顶法和锚杆补桩法两种方法均具有施工设备简单加固机理直观可靠施工工期短施工质量容易控制有推广应用的价值建筑基坑工程事故预防与处理收稿日期作者简介刘振钰男年毕业于哈尔滨建筑大学建筑工程管理专业研究生高工山西四建集团有限公司山西太原刘振钰摘要针对基坑工程损坏的事例介绍了确保基坑及其周边既有建筑的安全首先要有安全可靠的支护方案其次要重视信息化施工并提出了具体的基坑事故常用处理措施关键词基坑事故基坑支护止水帷幕中图分类号文献标识码建筑基坑工程事故预防有资料通过对多起建筑工程事故的调查分析得出要成功地完成一个建筑基坑工程至少须具备三个条件正确的支护方案先进的支护设计和一支训练有素的施工队伍所谓支护方案正确是指建筑基坑支护结构的选择要在因地制宜的基础上综合技术经济安全和环境等各方面的因素做到措施得当安全合理并且对环境无害所谓设计先进是要求基坑支护设计运用先进的技术手段恰当地解决好安全和经济这一矛盾一支优秀的施工队伍不仅能正确领会设计意图严格按照设计图纸和施工规范进行施工并具有信息化施工的手段和能力为检验和发展设计理论正确指导施工反馈大量的宝贵数据并能及时地采取得力措施将基坑工程隐患消灭在萌芽状态确定建筑基坑支护结构类型的原则从场地条件考虑基坑周围场地开阔与否直接关系到支护结构容许位移的大小如果场地开阔则可选择放坡悬臂式桩锚式锚拉式支护结构如果场地狭窄且周围有重要设施则选择位移小的地下连续墙加锚杆或支撑支护方案从基坑开挖深度及范围考虑基坑开挖深度和范围的大小是选择支护结构类型的一个重要考虑因素开挖深度不大时可采用悬臂式支护结构土钉墙或喷锚支护等开挖深度较大时则需考虑加多层锚杆或多层支撑从地质条件考虑土质较好的情况下可考虑土钉墙或喷锚支护等土质较差时则要采用桩地下连续墙加锚杆或支撑支护方案从地下水位考虑地下水位的高低关系到是否考虑基坑止水的问题确定止水帷幕的原则确定竖向止水帷幕的原则设置竖向止水帷幕的目的是为了阻止地下水从基坑侧面渗入坑内而造成事故其选择原则可从以下几个方面考虑从渗流量和水头考虑对于渗流量较小水头较低的基坑可在支护桩间或其外侧布置止水桩结构填补支护桩间的空间共同组成既能挡土又能挡水的连续竖向结构体对于渗流量较大水头较大的基坑宜使止水帷幕自成体系从场地条件考虑当场地较开阔时竖向止水帷幕宜设置在支护体系的主动土压力区以外当场地狭窄时宜选用集挡土挡水及地下室外墙于一体的地下连续墙从基坑深度和地质条件综合考虑当基坑深度较小场地土力学性能较差时可考虑采用集挡土与防水于一体的重力式挡墙当基坑深度较大场地土力学性能较好时可考虑采用支护桩加自成体系的止水帷幕当基坑深度很大场地土力学性能较差时可考虑采用地下连续墙确定水平止水帷幕的原则设置水平止水帷幕是为了防止坑底出现流砂管涌突涌等不良现象它是以水平隔渗体自重工程桩与底板之间的摩擦力以及底板与坑底之间一定厚度的土体自重来平衡地下水的托浮力水平止水帷幕的确定要从其地板抗弯性能抗冲性能抗渗性能等方面考虑为了保证水平止水帷幕的可靠性可采取以下措施在坑底均匀布置减压井孔封底与导渗相结合减小底板受力水平止水帷幕低于基坑底标高使其上覆盖一定厚度的土层以增加抗浮力水平止水帷幕在支护结构附近宜增加厚度建筑基坑工程事故的处理基坑工程发生事故后首先要查明导致事故的确切原因判断事故的发展动态正确制定处理方案并迅速组织力量进行抢救以免丧失良机酿成更严重的后果以下是基坑事故的常用处理措施悬臂式支护结构过大内倾变位可采取坡顶卸载桩后适当挖土或人工降水坑内桩前堆筑砂石袋或增设撑锚结构等方法处理这是支护结构设计不当随便取消桩顶圈梁锚杆施工地面荷载过大等因素引起的有内撑或锚杆支护的桩墙发生较大的内倾变位首先要在坡顶或桩墙后卸载坑内停止挖土作业适当增加内撑或锚杆桩前堆筑砂石袋严防锚杆失效或拔出这是撑锚结构数量过少布置不当联结处松动结构失效所致基坑发生整体或局部土体滑塌失稳首先应在可能条件下降低土中水位和进行坡顶卸载如果基础施工已经开始则可利用基础加固坡脚并加强未滑塌区段的监测和保护严防事故继续扩大同时对滑塌区段进行处理如用砂袋护坡等此类事故是忽视基坑整体稳定和信息施工的结果未设止水帷幕或止水帷幕漏水流土坑内降水开挖造成坑周地面或路面下陷和周边建筑物倾斜地下管线断裂等事故发生后首先应立即停止坑内降水和施工开挖迅速用堵漏材料处理止水帷幕的渗漏或在支护桩内侧增设钢筋混凝土止水墙支护桩外侧压密注浆或化学注浆坑外新设置若干口回灌井高水位回灌抢救断裂或渗漏的管线或重新设置止水墙对已倾斜建筑物进行纠倾扶正和加固防止其恶化同时要加强对坑周地面和建筑物的观测以便继续采取有针对性的处理措施喷锚网支护在深基坑工程的施工实践收稿日期作者简介刘祥东男年毕业于江西工业大学工民建专业工程师厦门勤奋建设工程监理有限公司福建厦门刘祥东摘要结合具体的工程实例介绍了深基坑喷锚网支护的施工工艺及施工中存在的问题并提出了相应的处理对策对其实施效果作了分析指出喷锚网支护安全可靠经济节时关键词喷锚网支护深基坑中图分类号文献标识码引言深基坑工程是一门理论性和时间性都很强的技术具有技术难度高风险大的特点喷锚网支护是众多基坑支护施工技术中的一种通过给土体施加应力改变土体结构增加土体的值依靠喷射混凝土锚杆钢筋网与土体共同作用的主动支护体系抵挡其后主动或被动的土压力起到围护挡土结构的支护作用安全可靠由于基坑土方开挖是按喷锚支护施工进度进行的逐层分段开挖基坑土方立即进行喷锚支护施工施工完成的喷锚支护结构直接就起到了挡土围护作用使得基坑内施工为无障碍施工有效地节省了施工工期喷锚支护施工技术适用于人工填土粘性土和弱胶结砂土等多种地质条件采用旋钻成孔等机械设备施工机械化程度较高另外较其他重力式挡墙悬臂桩内支撑围护桩排桩拉锚组合型支护等基坑支护方案喷锚支护还具有造价低的特点所以喷锚支护施工技术在施工条件许可的前提下在许多工程实例中被广泛应用工程概况富贵家园二期建筑规模万位于厦门市同安区西溪河畔系厦门富兴房地产开发的滨江高尚楼盘富贵家园小高层商住楼其中号号楼总建筑面积万地下一层地上层其中地下室建筑面积基坑深度采用喷锚网支护地质条件工程场地原始地貌为江滨冲砂砾层原为民房用地地面黄海高程约根据地质勘察结果场地分布土层主要是素填土砂质粘性土河卵石喷锚网支护施工工艺施工顺序开挖工作面修整坡面埋设泄水管喷射第施工单位偷工减料弄虚作假支护结构质量低劣如桩径过小断桩缩颈桩长不到位等引发基坑事故首先要停止挖土降水再根据基坑深度土质和水位等采取补桩注浆桩后再做桩或其他加固手段桩间距过大发生流砂流土坑周地面开裂塌陷应立即挖土采取补桩桩间加挡土板或利用桩后土体已形成的拱状断面用水泥砂浆抹面或挂铁丝网有条件时可配合桩顶卸载降水措施设计安全储备不足桩入土深度不够发生桩墙内倾或底脚失稳首先应停止基坑开挖在已开挖而尚未发生底脚失稳段坑底桩前堆筑砂石袋或土料反压同时对桩顶适当卸载再根据失稳原因进行被动区土体加固采用注浆旋喷桩等也可在原挡土桩内侧补打短桩基坑内外水位差较大桩墙未进入不透水层或嵌固深度不足坑内降水引起土体失稳首先停止基坑开挖降水必要时进行灌水反压或堆料反压管涌流砂停止后应通过桩后压浆补桩堵漏被动区土体加固等措施处理对侵入相邻场地或建筑物下影响施工或基础安全的锚杆的拆除危及尚在施工的基坑支护结构的安全处理措施是在锚杆被拆除剪断前采用墙后注浆并局部扩大锚固体断面两相邻基坑施工相互影响引起支护结构或工程桩破坏桩顶位移或基坑护坡坍塌事故发生后首先停止施工或限制施工振动影响对破坏的支护桩采取有效的处理措施协调施工减少相互干扰和损坏这是由于打桩振动引起土质液化和触变对支护结构或边坡产生侧向挤压所致井点降水过程中井点出水量远小于实际应该的出水量而且洗井效果不佳这是由于钻孔成井时泥浆稠泥皮厚或洗井措施不当的缘故此种情况对于轻型井点类可向井管内注入高压清水以冲动孔内滤料将泥浆和泥皮稀释破坏再送风吹洗井或接真空泵吸抽对于管井可在井孔周边处用工程钻机打孔孔径至含水层部位从孔中送入高压清水直接冲洗孔壁的滤料或一边送水一边送气吹洗将井孔周围的泥砂和滤料吹出地面待送入清水畅快流入井中后再从孔中填入新滤料并重新进行井内洗井参考文献建筑基坑支护技术规程中图分类号文献标识码深基坑周围地表沉陷分析夏洪浪饶运章江西理工大学江西赣州摘要在分析地表沉降分布类型和规律的基础上提出了把影响沉降的降水支护侧移附加超载等因素分开考虑在参数的取值上考虑各自间的关系的计算地表沉降的方法对地表沉降和变形预测及保护周围环境都有较强的实用性关键词基坑工程地表沉降估算公式随着城市现代化进程的加快在建筑密集地带兴建高层建筑物必然越来越多因为建筑物本身结构的需要和空间利用的要求使基坑工程得到了很大的发展但是也带来了新的问题在深基坑工程施工过程中周围土体会有不同程度的扰动由于支护结构的水平变形或施工时降水引起的土体再固结等原因均会造成周围地面的沉陷从而对周围环境产生较大的影响距离坑边较近一般在倍坑深范围内既有建筑物由于其本身的特性和刚度分布特征以及结构与地基的共同作用等情况对这种变形产生的反应表现程度不同轻者微小沉降重者墙体开裂或倾斜而且地表沉陷还可能会对邻近道路和地下管线产生扰动甚至破坏严重影响居民的日常生活此外由基坑工程导致的法律纠纷近几年来也呈上升趋势引起人们的高度重视以往基坑工程的设计施工都仅把基坑工程作为孤立的问题来考虑即只侧重于基坑工程本身满足需要的结构强度控制这是难于达到保护周围环境的目的随着人们生活水平的提高对周围环境也有了相应的更高要求这就需要把基坑工程和周围环境作为一个整体系统加以考虑分析要求工程人员实现从强度控制到变形控制的思想转变并体现到设计施工中充分考虑到其对环境的影响当开挖深度较大且土质软弱时基坑周围土体塑性区范围较大土体的塑性流动也比较大土体从围护墙外围向坑内和坑底移动由此使围护墙后地表产生地层沉降这是地表沉降的主要原因基坑工程对周围土体的沉陷影响规律的研究是基坑工程的重要课题地表沉陷性状分析地表沉降的分布类型地表沉陷的分布型式可分为有三角形和抛物线两种前者的最大沉陷点位于基坑边后者的最大沉降点离基坑边有一定距离但两种型式的产生条件目前尚无定论一般认为采用悬臂式围护结构的基坑周围地表沉降分布曲线为三角形采用内撑式围护结构的基坑周围地表沉陷分布曲线可能为抛物线也可能为三角形悬臂开挖时沉陷曲线呈三角形状随着支撑的设置和基坑的不断开挖新增的沉陷分布曲线为抛物线最终的沉降量分布型式由迭加后的总沉陷曲线决定对于有一定的附加超载的地面沉降则一般可认为是抛物线地表沉降空间分布规律基坑中部附近剖面的地表沉降量远大于基坑角点附近剖面的地表沉降量基坑中部附近剖面上地表沉降量分布型式可能为三角形或抛物线而基坑角点附近剖面由于自始自终受到另侧围护结构的支撑作用其沉降分布型式为抛物线基坑中部附近剖面的沉降分布曲线曲率较大亦即不均匀沉降较大李生林等塑性图在判别膨胀土中的应用地质论评梁俊勋用灰色聚类法评判膨胀土等级的初步尝试工程勘察金波等试用模糊数学法对裂土进行判别和分类路基工程姚海林等膨胀土壤标准吸湿含水率及其试验方法岩土力学总第期年第期西部探矿工程地表沉陷的估算对于地表沉陷为抛物线型以前一般认为地表沉陷的主要影响因素有两项即由于降水引起的地表沉陷和因为支护结构的侧移引起的沉降近年来许多地区的众多基坑工程实例表明基坑特别是超深基坑在地面超载或邻近建筑物的有效附加应力的影响下因基坑开挖引起的地表位移场的形状特征与没有有效应力影响下的有很大不同前者最大地表沉降位置明显更靠近挡墙且靠近挡墙一定距离范围内地表沉降都有较大幅值且沉降收敛较慢故地表沉陷估算式可用下式表示超式中目前一般指支护物侧移引起的地表沉陷地下水位变化引起的地表沉陷超附加超载作用下墙后土体附加沉降水位变化降水引起的地表沉陷估算式可用下式表示式中第层的压缩模量距坑边缘处的第层孔压变化量第层的厚度支护物侧移引起的地表沉陷根据理论分析和经验知支护结构侧向位移曲线可拟合成抛物线可设拟合曲线为可将实测位移与对应点坐标直接代入求解或根据挡土墙顶点坐标和极值点按下式求出系数再通过拟合曲线数值积分可求出支护侧移面积地表沉陷曲线根据经验可近似假定为正态分布式中地表沉陷主要影响半径其中为主要影响半径系数其变化范围为一般当取值为当值为为土层内摩擦角对地表沉陷曲线数值积分可求出沉陷曲线面积由于是单独考虑支护侧移对地表沉降的影响故可取从而可求出的值再根据上述公式求任意一点的沉降值附加超载引起的地表沉陷可用公式表示为超式中超载值超载埋深基坑开挖影响深度系数基坑开挖水平影响距离系数根据实测数据作关系图附加超载引起的地表沉降近似为线形分布直线在轴上的截距即为开挖影响范围直线斜率约为算得值可取左右通过上述各分项公式的计算从而可以求出地表沉陷为抛物线型任意一点的沉降值对于地表沉陷为三角形型对于预测地表沉陷为三角形型如悬臂墙后土体地表沉降等的公式比较好的有得出的经验公式一般可直接套用公式如下当当当式中距挡墙处地表沉降墙后土体最大沉降结论悬臂开挖部分所引起的周围地表沉陷量在总沉陷量中占有相当大的比重因此要控制周围地面的沉陷量应提高第一层支撑的高度基坑中部附近剖面的地表沉降量远大于基坑角点附近剖面的地表沉降量所以分析时取中部附近剖面通过理沦与实测结果的分析提出了基坑开挖时的地表沉陷估算方法以供工程界参考和讨论根据沉降与变形的关系导出变形的计算公式在对建筑物及地下管道和电缆的保护中具有重要的作用参考文献唐孟雄赵锡宏深基坑周围地表沉降及变形分析建筑科学侯学渊陈永福深基坑开挖引起周围地基土沉陷的计算岩土工程师俞建霖龚晓南徐日庆基坑周围地表沉陷量的空间性状分析工程力学增刊杨国伟深基坑及其邻近建筑保护研究同济大学博士论文