一、建筑基坑安全事故案例及原因分析
工程建筑是复杂的系统工程,无时无刻不面临着各种风险,尤其在工程建设阶段的风险最为复杂、最具多样性。建设项目越大,技术越新,越复杂,事故风险也就越高。
(一)基坑安全事故案例
1、上海地铁4号线
2003年7月1日凌晨,4号线越江隧道区间用于连接上、下行线的安全联络通道——旁通道工程施工作业面内,因大量的水和流沙涌入,引起隧道部分结构损坏及周边地区地面沉降,造成3栋建筑物严重倾斜,黄浦江防汛墙局部塌陷并引发管涌。直接经济损失约为1.5亿元。
2、北京地铁十号线
2006年6月27日,北京地铁十号线3标段发生坍塌,两名正在作业的工人被掩埋,挖出后已身亡。同条线路,2007年03月30日,苏州街和海淀南路的交叉路口东侧,六名被埋工人生死未卜。
3、杭州地铁1号线
年11月15日下午15点15分左右,杭州地铁1号线湘湖站基坑发生坍塌事故。事故造成萧山风情大道约75m路面塌陷,道路下的排污、供水、供电设施受到破坏,共造成21人死亡。直接经济损失约为0.6亿元。
4、海珠城广场
海珠城广场基坑位于广州江南大道与江南西路十字路口的东南角,基坑周长约350米,实际开挖深度20.3米,本基坑东侧5.5米外为地铁二号线隧道(隧道深埋20米),南边东段16米处为7层楼的海员宾馆,南边西段为6层住宅楼,西边10米处为河涌。本基坑自2002年10月31日在未领取建筑工程施工许可证情况下开始施工,中间多次停工,直到2005年7月7日才由市建委发给建筑工程施工许可证,7月15日完成施工,历时2年9个月。05年7月21日中午基坑南边发生滑坡,不仅基坑东南角的斜撑掉落导致东边约20米深的支护临空悬壁对地铁产生严重威胁,而且南面海员宾馆的基础桩折断滑落、承台脱空,导致楼房近基坑侧边跨坍塌,住宅楼基桩近基坑面外露并发生变形。
5、昌都大厦基坑事故
昌都大厦位于黄浦区广东路、福建路和湖北路之间,深基坑采用地下连续墙围护,开挖面积约5000㎡。1994年9月1日,在开挖到基地深度13米,第三道支撑未及支护时,突然在广东路一侧发生坍落,塌方地段长22米、宽10米、深5米。停放在该地的一辆装有5吨柴油的油罐车也被滑入塌方底部5米深处,致使地下通往人民广场的一条20万伏电缆线受到威胁。由于塌方,埋设在地下的煤气管被塌方建筑物挤压断裂,工地泄露的煤气最高浓度在200PPm以上(卫生标准最高允许浓度为25.8PPm),直接危害工地人员和周围居民的生命安全,造成的损失达上亿元。
由于基坑坍塌,使得地下所埋设各种管线(包括煤气管,自来水管,雨水管,各种电缆等)遭受严重损坏,煤气外溢,大面积停气停水停电,交通中断,造成了重大经济损失和不良社会影响。
这起事故引起了市和工程界的高度重视,使得正在编写的地方《基坑工程设计规程》,对基坑工程的设计和施工提出了更严格的要求。
(二)事故原因分析
一般而言,地下工程的事故风险比地上的要高,地下工程中以基坑工程最为常见,事故比较多,基坑事故既有技术上的原因,也有认为的原因。根据曾宪明和王曙光等人的调查研究以及我们的工作经验,从过程来看,建筑基坑工程事故的原因主要有:
1、工程勘察:勘察资料不详、不准、疏漏、失误:勘察结果不完备、不准确、不正确。
2、工程设计:工程设计一般涉及到掘支方案、降水方案、应急方案的选择和确定,在对支护参数进行设计时,需进行稳定性计算分析及与之紧密相关的边壁破坏模式的选定,任何一个环节不慎,均可能造成边壁变形失稳。
3、工程施工:施工质量、施工工艺、材料质量、施工机械化程度、施工速度和时机、管理水平均可能成为工程事故的直接原因或间接原因。此外,信息化施工,还需要施工单位具有较高水平的检测和评估能力,而这往往不够重视。
4、工程监理:监测现场担负着监督处理施工是否按图施工的重任,是确保工程质量安全的重要环节。工程经验表明:监理工作做好了,做到位了,是可以避免某些事故的发生。
5、工程建设方或大发包方:某些事故是由于工程建设方或大发包方盲目压价。层层分包、不恰当地参与选择或强行拍板某种支护方案或降水措施、或长期拖欠工程款,以致贻误支护时机、工程质量得不到保证等所引起的。
6、规范:随着科学技术的飞速发展,有些规范的某些规定显得不尽科学、合理、适用,以至于成为事故的原因之一。
通过对243项事故工程(曾宪明调查)的原因分析,以上各类原因发生的统计结果见表1:
基坑事故原因统计表 表1
事故原因 | 勘察 | 设计 | 施工 | 监理 | 建设方 (大发包方) | 规范 |
出现频率 | 12 | 124 | 146 | 7 | 20 | 2 |
比例(%) | 3.9 | 39.9 | 46.9 | 2.3 | 6.4 | 0.6 |
进一步对事故工程的支护结构类型进行统计见表2.
事故基坑支护结构类型统计表 表2
支护
类型 | 桩 | 墙 | 板 | 桩锚 | 板锚 | 桩撑 | 板撑 | 墙撑 | 喷锚 网 | 深层搅拌桩 | 放坡 |
出现频率 | 63 | 2 | 2 | 9 | 1 | 8 | 4 | 2 | 15 | 17 | 15 |
比例 (%) | 42.6 | 8.1 | 1.4 | 6.1 | 0.7 | 5.4 | 2.7 | 1.4 | 10.1 | 11.5 | 10.1 |