1996年1月15日某市利嘉城基坑坍塌事故
經現場調查分析,我們認為該坍塌事故系地下污水管道滲水及重車的影響切割路面土體,增大作用在圍護樁上的作用力,降低邊坡土體(設計稱為反壓土)的抗剪能力。同時由于設計對反壓土作用及周圍環境和水對其影響考慮不周,施工單位未嚴格按照設計圖施工,且施工質量較差,現場監測沒有及時提供預警報告,建設方對工程監理不力等因素造成的,詳因闡述如下:
1)直接原因
基坑支護設計
(1)樁間中距2.46米大于空心樁與實心樁搭接距,使空心受力狀況與實心樁類同,且構不成有效阻水帷幕(見附圖四)。
(2)原設計凈開挖5米,人工挖孔實心樁長9米,樁底標高-12.00米。95年6月8日設計變更通知改為凈開挖6.30米,(實際凈開挖7.6米),樁長10米,樁底標高-13.0米。 95年9月施修圖改為樁底標高-14.0米(圍護樁施工單位未收到該圖,事實上人工挖樁在6月9日正式開工時是按設計變更通知實施)。根據計算該樁長插深不能滿足要求。(見附件一)。
(3)施修01圖的支撐施工順序中,“在開挖澆搗基坑中部(反壓土以外部分)”時,將反壓土作為穩定圍護樁的技術措施,既未對其能否平衡樁作用力作定量計算,且邊坡(反壓)土抗滑計算未求出最危險滑動面(設計僅計算一個滑動面)。以及在滑動計算中采用φcu=80不妥,(應采用不固結不排水剪φu=20)。
(4)對于基坑南向的砌石暗渠,污水管道,閩江潮夕倒灌,滲水及施工干道重車對圍護樁及護坡土破壞考慮不周。
(5)施修03圖的南、北向邊坡(反壓)土坡度有誤。北向設計坡度1:1.51(實際1:1.25),南向設計坡度1:1.72(實際1:1.34)。省標DBJ13-07-91規定,粘性土、硬塑狀態下坡度1:1.25~1:1.50,(無淤泥值),而現場是淤泥、流塑狀態,所以其坡度值應遠大于1:1.5。
基坑支護施工
(1)人工挖孔空心樁施工質量差,未按圖放置鋼筋,壁厚不均,最小壁厚僅達圖設1/3壁厚。
(2)部分壓頂梁斷面偏小,未按圖設的規格,數量配置鋼筋,梁底部主筋無保護層。施工壓頂梁時無砍樁。
(3)根據抽芯檢測報告,部分實心樁下部砼離析較嚴重。
(4)由于流砂影響而改為沖孔樁的施工質量保證資料缺。
(5)設計于95年6月8日設計變更通知將樁長調整為10米,95年9月施修圖將樁長調整為11米,但是在隱蔽驗收書中無法證實是否按施修實施。
(6)基坑施工組織設計方案未經相應等級部門批準,而且是邊修訂邊施工。
(7)改變開挖及支撐方案時,未及時向設計反饋并征得設計同意。
(8)現場未有效地組織場地排水及護坡土的保護。
(9)14軸反壓土開挖前,未充分考試該處復雜的地質水文等因素的影響。
(10)管理較混亂,過于遷就進度要求,施工管理技術資料整理不及時,不完整。
2)間接原因(基坑支護監理與監測)
(1)基坑開挖深度由5米更改為6米,使施工方案作較大變更時,未向政府建設主管部門補辦有關手續。
(2)未經設計部門同意,自行更改樁型,樁徑等設計參數。
(3)私召亂雇無資質施工隊伍或個人施工沖孔樁及開挖土方(事故段的13根樁,其中10根是沖孔樁。
(4)對樁長未達設計要求的人工挖孔實心樁及未配置環向,縱向鋼筋的空心樁簽證驗收后,未對這些樁采取補強措施。
(5)支撐系統承包合同的第五條第一款“在施工過程因施工設計方案做法與原設計有變更,只要質量能達到設計安全要求,甲方不干預……”將設計排除在外是違反我市建設主管部門的有關規定。
(6)對基坑周圍地下情況調查不足,對支撐圍護施工監理不力,監理技術資料欠缺較多。
(7)對設計在95年12月5日、6日提出的有關支護、開挖、樁質等問題,未高度重視,且未采取及時有效的處理措施。
(8)基坑施工監測不及時,事故段事發前六天的監測資料缺。