近30多年来,由于高层建筑、地下空间的发展,深基坑工程的规模之大、深度之深,成为岩土工程中事故最为频繁的领域,给岩土工程界提出了许多技术难题,当前,深基坑工程已成为国内外岩土工程中发展最为活跃的领域之一。
深基坑工程是最近30多年中迅速发展起来的一个领域。以前的几十年中,由于建筑物的高度不高,基础的埋置深度很浅,很少使用地下室,基坑的开挖一般仅作为施工单位的施工措施,最多用钢板桩解决问题,没有专门的设计,也并没有引起工程界太多的关注。
近30多年来,由于高层建筑、地下空间的发展,深基坑工程的规模之大、深度之深,成为岩土工程中事故最为频繁的领域,给岩土工程界提出了许多技术难题,当前,深基坑工程已成为国内外岩土工程中发展最为活跃的领域之一。
住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定:深基坑工程指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的基坑土方开挖、支护、降水工程。
由于城市的改造与开发,基坑四周往往紧贴各种重要的建筑物,如轨道交通设施、地下管线、隧道、天然地基民宅、大型建筑物等,设计或施工不当,均会对周边建筑造成不利影响。
随着地下空间的开发利用,基坑越来越深,对设计理论与施工技术都提出的更难的要求。如无锡恒隆广场基坑深近27m,上海中心深基坑达30m,均已挖入了承压水层。右图为宁波嘉和中心二期项目基坑,平均开挖深度为18.3m,最大挖深为25.9m,整体为三层地下室布局,局部有夹层。
上海招商银行信用卡中心工程基坑面积达81000m2,无锡恒隆广场基坑面积35000m2。这类基坑在支护结构的设计、施工中,特别是支撑系统的布置、围护墙的位移及坑底隆起的控制均有相当的难度。
图为天津西站二期项目基坑,总面积为39000平方米,基坑周长达855米。
市区大规模的改造与开发,其中不少以土地出让形式吸引外资、内资开发,为充分利用土地资源,常要求建筑物地下室做足红线。场地可用空间狭小大大的增加了施工难度,这必须通过有效的资源整合才能顺利实现。
图为宁波春江花城二期项目基坑全景,地下室距离外墙用地红线、深基坑工程安全质量问题
深基坑工程安全质量问题类型很多,成因也较为复杂。在水土压力作用下,支护结构可能发生破坏,支护结构型式不同,破坏形式也有差异。渗流可能引起流土、流砂、突涌,造成破坏。围护结构变形过大及地下水流失,引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事故。粗略地划分,深基坑工程事故形式可分为以下三类:
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。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、北侧邻近河涌,北面河涌范围为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层,基础也采用φ340锤击灌注桩。
该工程地质情况从上至下依次为: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。
事故调查结果与处理结果与2005年9月20日在广州日报公布:对7个建设责任主体及其20名责任人给予行政处罚或处分,其中7名主要负责人因涉嫌触犯刑法被司法机关依法逮捕;对事故发生负有监管责任的14名行政人员给予降级或降级以下的行政处分和责令作出深刻检讨,并责成相关单位对市政府作出书面检查。
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