某城市中心区商业综合体项目,设2层地下室,基坑开挖深度约9.5m。场地地质条件复杂:上部为厚约4m的杂填土,中部为厚约6米的粉质黏土(局部为膨胀性土),下部为砂土层,地下水位埋深约2.5m。基坑采用“排桩+一道钢筋混凝土内支撑”的支护形式,坑外采用管井降水。 基坑坍塌过程 基坑开挖至设计标高后,正在进行基础垫层施工。时值当地雨季尾声,在经历连续两日大雨后,基坑长边中段桩间土突然出现大面积涌水、流土,随后支护桩向坑内发生明显倾斜,局部支撑发出异响。约半小时内,该侧约30m范围的基坑发生整体滑塌,导致坑外主干道路面开裂、下沉,邻近管线破裂,所幸人员提前撤离,未造成伤亡。 直接原因 一、水害是直接诱因。连续大雨大幅增加地表入渗和侧向水压力。事后发现,坍塌段坑外一口降水井早已失效,水位未能有效降低。水压力增大和土体软化是导致支护结构过载的直接推力。 二、支护体系存在缺陷。桩间喷射混凝土护面存在空洞、开裂,未能有效止水挡土。坍塌部位的一根支撑存在施工冷缝,且轴力监测显示其早已处于高负荷状态,但未得到及时处理。 三、时空效应被忽视。为抢工期,基坑开挖到底后,长达两周未及时浇筑底板,导致基坑长时期暴露。土体(特别是膨胀性土)在干湿循环和应力松弛下,强度持续衰减,变形不断发展。 深层次原因 一、监测预警形同虚设。监测数据(桩顶水平位移、支撑轴力、水位)虽显示持续报警,但项目部为赶进度,将其视为“系统误差”,未采取任何加固或抢险措施。 二、应急处置严重滞后。险情初现(涌水、异响)时,现场仅进行简单观察,未立即启动应急预案(如坑外反压、坑内回填),错过了最佳处置时机。 一.设计(周密考虑,预控风险) 地质勘察是基础。勘察必须详尽准确,特别是水文地质条件(含水层、承压水)和特殊土(如膨胀土、软土)的分布。案例中对膨胀性土和地下水认识不足是隐患源头。 支护选型与设计。支护设计(桩、撑、锚、止水帷幕)必须与地质条件、开挖深度、周边环境相匹配。在复杂地层,止水帷幕的设计可靠性和施工质量至关重要。 考虑最不利工况。设计必须验算暴雨、冻融等极端条件下的稳定性。降水设计需有足够的冗余和备用方案。 二.施工(精细过程,动态控制) 1.降水是生命线。必须保证降水井施工质量,并提前降水,待水位降至开挖面以下至少0.5-1.0米后再开挖。连续运行,实时监测。降水系统需24小时不间断运行,并严密监控水位。任何降水井失效都必须立即修复或启用备用井。 2.开挖必须遵循“时空效应”原则。分层、分段、对称、平衡开挖,严禁一挖到底。控制每层开挖深度和暴露长度。随挖随撑,限时封闭:开挖到支撑标高后,必须在规定时间内安装或浇筑支撑。基坑见底后,必须尽快浇筑垫层和底板,形成对坑底的支撑,缩短基坑暴露时间。 3.支护结构施工质量是关键。支护桩(墙)的完整性、强度必须达标。喷锚支护需确保厚度、强度,封闭密实,防止土体流失。支撑安装精度、预加轴力、节点连接质量必须严格控制。 4.信息化施工与动态管理。必须按规范布设监测点(支护结构位移、沉降、支撑轴力、地下水位、周边建筑物/管线变形等)。数据贵在真实,预警必须响应。监测数据需及时、真实。设定明确的报警值(黄、橙、红),一旦报警,必须立即分析原因,并启动预案(如停止开挖、加固、回填),严禁麻痹大意、带险作业。 三、管理(责任到位,有备无患) 1.周边环境保护。施工前对周边建筑物、管线进行详细调查、鉴定。必要时采取预先加固、隔离等措施。施工中持续监测其变形。 2.应急预案与演练。必须编制切实可行的应急预案,明确抢险流程、物资、人员,并定期演练。确保险情发生时能快速、科学、有效地处置(如反压、回填)。 3.技术交底与教育。对所有管理人员和作业人员进行详细的安全技术交底,使其了解风险、掌握工况。 4.第三方监督。发挥监理、监测单位独立第三方的作用,对施工安全和质量进行严格监督,对危险行为有权责令停工。 成功的基坑施工,本质上是对“水、土、力、时、空”五大要素的精细协同控制。必须坚持动态设计、信息化施工、严格管理的原则,将每一个基坑都视为一个需要实时诊断和调整的“生命体”,才能防患于未然,确保安全。原因分析
吸取教训:注意事项
结束语