质量安全上海格栅式水泥土挡墙围护基坑坍塌事故原因分析及经验总结

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1、上海某基坑抢险及事故原因分析xxx（xxxx有限公司）【摘要】：重力式水泥土挡墙支护体系是一般基坑常用支护方式之一，其主要以自身重力来维持围护结构在侧向压力的作用下的稳定，同时兼具有支护和止水帷幕功能。格栅试水泥土挡墙则是其的一种延伸与发展。但由于目前重力式水泥土挡墙在基坑支护的设计计算及施工过程中质量控制仍然存在较多安全及不成熟的因素，导致基坑坍塌事故屡见不鲜。本工程基坑支护由于未按照设计要求进行施工及规定的程序进行土方开挖和监控，对意外情况处置不当，导致围护倾斜、坍塌。虽未造成人员伤亡，但教训是深刻的。通过

2、分析原因，提出预防措施，相信能为今后基坑工程设计、施工、监测等提供有用的参考。【关键词】：双轴搅拌桩、格栅式水泥土挡墙、止水帷幕、土钉、注浆、劈裂1、工程概况：1.1、项目概况1.1.1、主体建筑：xxxx04单元02-04地块由1栋18层住宅楼（含1层裙房）、3栋14层建筑物、4栋10-11层住宅楼（部分设商业裙房）、14栋6-7+1层住宅楼及1幢5层商业和地下车库组成；1.1.2、基坑规模：总的基坑面积约为4.7万m2，周长约为2700m（含基坑内部号楼与车库3.8m高差边长），单边最大长度达360m；1.

3、1.3、开挖深度：本工程住宅楼及地下车库自然地坪相对标高-1.100m。多层住宅楼基础垫层底标高约-1.900m。纯地下车库区域土方开挖深度为3.8～4.6m，高层住宅区域土方开挖深度1.9m。1.2、地质概况第①1层填土和第①2层浜填土，结构松散，地基强度较低，直立性较差，开挖易坍塌；第②层粉质粘土，土质相对较好，直立能力较好，基坑开挖边坡稳定性较好；第③夹层砂质粉土，地基强度较高，但基坑开挖边坡稳定性较差，且局部砂性较重，渗透性较大，土体易产生渗透破坏，导致流砂、管涌、塌坍等不良地质现象的发生；第③层淤泥质

4、粉质粘土，土质软弱，土体强度较低，灵敏度较高，土体具有明显的触变、流变特性,基坑开挖，受扰动土体强度极易降低。土层力学性质详见表2土层力学性质表表2序号土层名称厚度(m)γ(kN/m3)c(kPa)φ(°)1填土0.4018.010.0010.002粉质粘土1.6018.420.0020.003淤泥质粉质粘土1.0017.612.0018.504砂质粉土1.4018.95.0031.005淤泥质粉质粘土3.8017.612.0018.506淤泥质粘土5.3016.912.0011.001.3、围护设计概况本工程

5、除2#楼地下室基坑局部区域采用放坡开挖，多层周边区域拟采用格栅式水泥土挡墙的围护形式，沿局部空间不足区域采用重力式内插型钢以及坑内土体加固的围护加强措施；下图中阴影部位为多层住宅，其周边均采用格栅水泥土挡墙作为支护。具体位置详见图1。图1围护及各房号位置图2、基坑事故原因及处理2.1、事故形成过程本工程在基坑周围的双轴搅拌桩已经施工完毕并达到设计强度后，开始降水工作，后大规模开挖。土方开挖伊始土方单位尚能够按照设计及施工组织要求采取分块、分段及分层开挖。但因建设方工期要求紧，土方单位增配大量的机械设备，以加快施

6、工进度，且一次开挖到底。但施工方并未有足够的施工人员施工，导致基坑作业面过长达100多米，基坑暴露时间长达15天。在此期间基坑最大累计变形为40mm，并连续多天变形速率小于2mm/d，尚处于稳定状态。10月初台风预报并未引起各方重视，也没有准备采取补强措施。10月7日早上开始下大雨，雨水大量的从楼面灌入多层基础中。10月7日下午等雨水变小后，监测单位对基坑位移进行监测，累计变形为80mm已超过设计允许值，且有继续发展的趋势，但监测单位没有报警。施工单位在进行巡查后，并未采取任何措施。10月7日晚由大雨转为暴雨，

7、大量的雨水直接灌入基坑，围护结构水平位移进一步增大。10月8日早上施工单位人员对基坑进行巡查时水泥土挡墙水平位移发生突变，混凝土压顶出现开裂，经监测单位复核，累计位移达到30cm。部分区段水泥土挡墙出现坍塌，靠近维护侧的工程桩已经露出。如果不采取相应措施，则会导致大量水泥土挡墙坍塌，将影响主体结构安全。具体现场详见图2、图3图2水泥土挡墙坍塌图图3水泥土挡墙倾斜裂缝2.2、事故发生原因分析2.2.1、水泥土挡墙及压顶施工较差（1）水泥土挡墙施工按照设计要求进行，桩身搅拌不均匀，有部分桩身水泥土多呈松散状，局部成

8、淤泥状，有部分水泥土未能成桩；施工场地内有多条暗浜分布，暗浜区域双轴搅拌桩水泥掺量应为18%（相对正常区域提高5%）。实际施工时，围护单位仍然按照13%进行施工，造成暗浜区域水泥土强度达不到设计要求。（2）设计要求水泥土挡墙成桩时，前后排桩内插6m长Φ48×3.5@1000焊管，且插入Φ14长度1.5m钢筋锚固在200厚压顶中。但在实际施工中，均为按照要设计要求插入钢管、钢筋或在压顶施