基坑安全事故及防範方法？
（壹）海珠城廣場基坑支護設計方案介紹
海珠城廣場基坑周長約340米，原設計地下室4層，基坑開挖深度為17米。
該基坑東側為江南大道，江南大道下為廣州地鐵二號線，二號線隧道結構邊緣與本基坑東側支護結構距離為5.7米；基坑西側、北側鄰近河湧，北面河湧範圍為22米寬的渠箱；基坑南側東部距離海員賓館20米，海員賓館樓高7層，采用φ340錘擊灌註樁基礎；基坑南側兩部距離隔山壹號樓20米，樓高7層，基礎也采用φ340錘擊灌註樁。
該工程地質情況從上至下為填土層，厚0.7~3.6米，淤泥質土層，層厚0.5~2.9米；細砂層，個別孔揭露，層厚0.5~1.3米；強風化泥巖，頂面埋深為2.8~5.7米，層厚0.3米；中、風化泥巖，埋深3.6~7.2米，層厚1.5~16.7米；微風化巖，埋深6.0~20.2米，層厚1.8~12.84米。
由於本工程巖層埋深較淺，因此，原設計支護方案如下：
基坑東側、基坑南側東部34米、北側東部30米範圍，上部5.2米采用噴錨支護方案，下部采用挖孔樁結合鋼管內支撐的方案，挖孔樁底標高為▽—20.0米。
基坑西側上部采用挖孔樁結合預應力錨索方案，下部采用噴錨支護方案。
基坑南側、北側的剩余部分，采用噴錨支護方案。後由於±0.00標高調整，後實際基坑開挖深度調整為15.3米。
本基坑在2002年10月31日開始施工，至2003年7月施工至設計深度15.3米，後由於上部結構重新調整，地下室從原設計4層改為5層，地下室開挖深度從原設計的15.3米增至19.6米。由於地下室周邊地梁高為0.7米。因此，實際基坑開挖深度為20.3米，比原設計挖孔樁樁底深0.3米。
新的基坑設計方案確定後，2004年11月重新開始從地下4層基坑底往地下5層施工，至2005年7月21日上午，基坑南側東部樁加鋼支撐部分，最大位移約為4.0cm，其中從7月20日至7月21日壹天增大1.8cm，基坑南側中部噴錨支護部分，最大位移約為15cm。
（二）海珠城廣場基坑倒塌事故搶險回顧
1 、基坑倒塌事故的發生過程
海珠城廣場基坑在2005年7月21日中午12：20左右倒塌。據甲方有關人員反映，7月21日上午9時左右，海員賓館反映賓館靠基坑側的墻腳壹個晚上裂縫加加寬了約2cm，甲方有關人員馬上聯系設計人員、施工單位負責人。10：30鐘左右，相關人員到現場，壹起到海員賓館看，果然發現賓館靠基坑側墻角30多米範圍出現壹條1.8公分的新裂縫。到賓館裏面看，發現墻體裂縫增大，甲方及施工單位、設計單位負責人看完賓館後就下到基坑內繼續查看基坑是否有異常情況。下基坑後，發現在基坑南邊人工挖孔及噴錨面交界處，從西往東的第3條人工挖孔擋土樁，樁底的上1m左右處，樁身出現豎向裂縫。
此時，靠近賓館的基坑頂範圍，壹臺鉤機，壹臺泥頭車及壹臺吊機正在工作，施工單位提出馬上將機械開走。甲方公司經理打電話與另壹位設計人員聯系，問出土車在坑頂作業是否有問題，設計人員答復只要離開擋土樁邊3m就沒問題，實際作業的機械離基坑邊至少5m。但為慎重起見，甲方經理還是要求施工機械盡快離開基坑邊，倒塌前半小時，坑頂最後壹臺車離開了基坑邊。
至中午12：00時左右，甲方質安員、施工單位負責人在南側基坑底聽到叭叭的聲音，初始約1分鐘2~3次，5分鐘之後，叭叭聲音越來越密，施工單位負責人就說：是錨索夾片破壞的聲音，基坑不行了，快跑，等到基坑底的人員跑到基坑北側，還未上樓梯時，基坑就倒塌了。基坑西南角的臨建內人員由於未能及時逃走，造成基坑倒塌時，5人受傷，6人被埋，其中3人被消防隊員救出，另3人不幸遇難，基坑倒塌前1個小時，施工單位測量的擋土樁加鋼管內支撐部分最大位移為4cm。監測單位在倒塌前兩天測出的基坑南側噴錨支護部分的最大位移近15cm。
2 、基坑倒塌對周邊環境的影響
（1）地鐵停運，停運時間從2005年7月21日下午14時30分至7月22日下午13時58分；
（2）海洋賓館部分倒塌、其余部分所有商戶全部停業、人員遷走；
（3）鄰近隔山1、2、3號宿舍樓590名居民緊急搬遷，到臨近酒店居住。
3 、搶險
（1）市長啟動市政府重大安全事故處理緊急預案。由市長掛帥、副市長、政府秘書長、市建委領導組成臨時搶險指揮部組織指揮搶險；同時由廣州市建設科技委組織成立搶險專家組，協助搶險指揮部工作；
（2）廣州市建委全體人員到現場日、夜輪班協助搶險，建委辦公樓的對外辦公停止近壹周；
（3）由廣州地鐵總公司、廣州市建築集團有限公司、廣州市政園林局、廣州市消防局、衛生局、防疫局、海珠區政府、海珠區公安分局、街道派出所等政府部門每天派出近千人進行搶險；
（4）搶險關鍵是：壹、保證地鐵安全；二、保證鄰近居民樓安全；
（5）搶險方法：
① 采用多臺廣州工程界臂長最大達48米的砼泵車，對鄰近地鐵的位置進行泵送砼反壓；
② 對滑塌懸空的宿舍樓樁基，采用地泵進行砼泵送護腳；
③ 為防止滑坡面在雨水沖刷下進壹步滑坡，采用地泵泵送砼護面；
④ 解決以上問題後，采用基坑回填的方法處理；
⑤ 為保證在滑坡面上再修改小區道路的安全，對滑坡面進行灌漿處理。
（6）對已倒塌壹跨的海洋館進行爆破拆除
從7.21日-8.8日海洋館拆除，市長親臨現場17次指揮搶險工作。
4 、海珠城廣場事故對廣州工程界的影響
（1）廣州市科技委組織專家對全市400多個基坑進行地毯式大檢查，歷時半年，對14個存在嚴重安全隱患的基坑責令立即加固。對相關設計，施工單位進行通報批評，停牌處理；
（2）對廣州市基坑工程進行嚴格管理：初始對基坑深度大於5米的嚴格限制使用噴錨支護方案，後經證求社會各方意見，改為基坑深度大於9米的嚴格限制使用噴錨支護方案。7.21事故之前，廣州地區70%的基坑采用噴錨支護方案，現只有1/3的基坑采用噴錨支護方案。
5 、海珠城廣場事故的社會影響
（1）該事故對廣州市政府造成巨大的壓力和負面影響。新聞媒體、網絡使該事故傳遍讓全世界。該事故是近十幾年來廣州最大的工程安全事故，在國內是繼2004年上海地鐵安全事故後的又壹在全國產生重大影響的工程事故；
（2）從設計、施工、監理、建設單位到廣州市建委、海珠區政府、廣州市余泥辦等相關政府部門的三十多位工程技術、管理人員及政府官員受處分。
6 、事故造成的損失
海珠城廣場基坑倒塌事故，從直接經濟損失角度考慮，其損失值超過兩億元，其中包括：基坑及土方施工費、地下室已施工的底板及壹層地下室部分；倒塌的海員賓館及相關物資損失；海員賓館附樓中近二百戶商家的財產損失；事故搶險過程中所投入的大量材力、人力、設備。事故過程中，近五百九十人的臨時搬遷；1#樓五十六戶人家外遷近壹個月的費用；事故發生過程中三個死者的賠償費；建設方前期報建、設計、監理費；該場地從規劃設計為商業用地到事故後變為綠化用地的土地價值損失費。直接經濟損失是可以計算的清楚的，但對社會、對政府、對行業造成的間接損失影響是難以估量的。
（三）基坑倒塌原因分析
為什麽該基坑南邊倒塌而其余東、西、北邊不倒？
專家組意見：
1 、超挖：原設計4層基坑17米，後開挖成五層基坑（20.3米），挖孔樁成吊腳樁；
2 、超時：基坑支護結構服務年限壹年，實際從開挖及出事已有近三年；
3 、超載：坡頂泥頭車、吊車、鉤機、超載；
4 、地質原因：巖面埋深較淺，但巖層傾斜。
設計單位仍采用理正軟件對原設計方案進行復核、設計，而忽視現場開挖過程中巖面從南向北傾斜，傾角約為25°的實際狀況。
另外，施工過程中發現巖面傾斜，南部位移較大後，曾對部分區域進行預應力錨索加固，加固範圍只是南部西側的20~30米，但加固範圍太少。甲方認為加固是由於設計不周引起，加固費用應由設計單位支付，因此，設計單位壓力較大。
二、部分典型基坑安全事故介紹
1 、噴錨支護安全事故
東莞石龍某基坑工程
該基坑周長約400m，開挖深度3.8m，采用攪拌樁結合噴錨支護方案，錨桿2排，長度為6~8m；實際施工3m；當基坑開挖至3.8m時，鄰近馬路壹側基坑產生滑塌破壞，市政水管爆裂破壞。
2 、樁錨（撐）支護安全事故
廣州某基坑工程
該基坑長約1100米，基坑挖深約11米。采用鉆孔樁結合雙層鋼支撐，鉆孔樁樁間采用三重管旋噴止水方案。在施工過程中，由於施工單位未按設計要求設置二道支撐，當基坑開挖至設計標高時，在淩晨1：00突然倒塌，造成壹名路過摩托車手死亡，另二名摩托車手受傷。
3 、連續墻加支撐支護安全事故
廣州某車站基坑工程
該基坑工程長約160米，基坑寬從20~30米不等，基坑開挖深度約18米。采用連續墻加鋼管內支撐方案，由於支撐斜撐與腰梁之間連接不牢，當基坑開挖至近基坑底時，支撐滑落，連續墻倒塌，鄰近民房傾斜。
由於事故發生前監測工作做得到位，人員及時撤離，未造成人員傷亡。
4 、基坑降水安全事故
廣州某基坑工程
該基坑長約130米，寬約50米，深約7米。采用攪拌樁結構噴錨支護方案，工程樁采用人工挖孔樁。
在基坑施工完畢，人工挖孔樁施工過程中，鄰近200米範圍內地面下沈，民房開裂。
三、基坑安全防範措施
（壹）基坑工程從勘察設計至使用完畢回填的全過程
基坑工程勘察設計至使用完回填的全過程
（二）基坑工程勘察設計的安全防範措施
1、確保地質勘察資料的完整性、準確性
地質勘察資料不能僅利用為主體結構工程而進行的勘察資料，還應根據基坑的平面位置，沿基坑周邊布孔進行勘察。對深基坑，條件許可時。需對基坑外側10~30米範圍內的地質情況進行勘察，這主要是考慮采用噴錨或預應力錨索支護方案時，錨桿或錨索會延伸到基坑外壹定範圍。
另外，針對目前勘察市場的現狀，建設單位應與地質單位溝通好，確保地質資料的準確性。
建議：再省也不要省地質勘察的錢。
2 、周邊環境資料的準確性、完整性
（1）周邊建（構）築物的基礎型式、與基坑邊的距離、埋深布置等要了解清楚。不同基礎型式（天然地基、樁基礎）不同埋深、與基坑邊距離的不同、對基坑的影響是不壹樣的。
（2）地下建（構）築物，如地鐵、人防工程、河流（湧）地下貯水池、油庫、化糞池等基礎型式，與基坑邊的距離、埋深要了解清楚。
（3）地下管線（電信電纜、供、排水管、煤氣管）的類型、埋深，與基坑邊的距離要了解清楚。
3 、設計方案的針對性
基坑設計方案要根據基坑周邊地質條件，環境條件（包括地上建（構）築物、地下建（構）築物、地下管線），基坑開挖深度的不同，分別按不同的支護剖面進行設計。以上三大要素中，任壹條件變化，其支護方案都要相應變化，才能確保方案的合理性，安全性、可行性及經濟性。
4 、基坑監測方案設計：
監測方案的設計要考慮周邊環境的允許位移及沈降，支護結構的型式（類型），基坑的安全等級來綜合考慮。
（1）壹般而言，采用噴錨支護結構或樁、撐支護結構，需采用測斜管才能測到最大位移，僅采用樁頂或坡頂水平位移監測是不能測到基坑的實際最大位移的。
（2）對樁、錨或噴錨支護結構，采用錨頭應力計，可有效地監測預應力的施加及損失情況，對控制基坑位移有很好的參考價值。
（3）所有監測的基準點必須在基坑位移影響範圍之外。
（4）在基坑開挖過程中，每開挖壹層土，必須進行不少於壹次的監測。
（5）壹般而言，按國家、省、市基坑規範進行基坑允許或報警值的進行控制，在報警值之內壹般不會出現安全事故。
5 、動態設計的重要性
動態設計是指針對基坑支護結構施工過程情況，基坑開挖過程的地質情況及基坑開挖過程中監測數據所反映的情況，根據以上情況分析支護方案的安全性，對以上揭示情況與原設計依據的資料不符之處，或施工發現達不到設計要求之處，及時進行設計變更，確保支護結構及周邊環境的安全。
（1）由於地質鉆孔是有限的，有限個孔所揭露的土層情況與實際開挖出的地質情況總有不符之處。由於地質情況與設計參考的地質資料不同，設計人員要及時驗算在實際地質資料下，原設計方案是否安全，否則要及時進行變更設計，確保安全。
（2）周邊環境條件與原設計參考的周邊環境資料也不壹定完全相同，特別是壹些地下建（構）築物、地下管線等，發現不同，也要及時調整設計方案，確保安全。
（3）基坑開挖深度是否由於原地面標高變化，底板、地梁、承臺厚度、標高等變化而變化，很多基坑設計是基礎圖出來之前就己完成的，此時要根據實際基礎開挖深度對原設計方案進行復核。
（4）支護結構的施工質量能否達到設計要求。若不能達到要求，必須及時補強，該補錨桿（索）支撐還是增設止水措施，根據實際情況而定。
（5）根據基坑開挖過程中的監測結果，對原設計方案的安全性進行復核，若基坑未達到設計標高，位移或應力己達到或超過設計報警值，必須及時進行補強設計，確保基坑安全。
6、常見的幾種由於設計原因引起的安全事故
（1）地質資料不齊、準確性差；
（2）周邊環境未調查清楚，超載取值有誤；
（3）設計未對支護結構的整體穩定進行驗算；
（4）過分相信軟件計算結果，未能根據實際地質情況作出判斷；
（5）止水帷幕設計有誤，施工質量難以達到設計要求；
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（6）設計沒有選取地質情況最差的鉆孔進行設計；
（7）支撐與腰梁、腰梁與支護結構節點設計考慮不周局部破環引起整體破壞；
（8）支護結構的設計未考慮工程樁施工的影響；
（9）未能及時根據監測結果調整設計方案。
（三）基坑施工過程的安全防範措施。
1 、周邊環境資料與設計圖紙是否壹致。
（1）施工單位在基坑施工前，應先對周邊環境資料按設計圖紙先核實，特別是地下建（構）築物，地下管線，壹旦發現與設計圖紙不符，應及時通知設計進行設計變更。
（2）由於種種原因，部分地下建（構）築物，地下管線在基坑施工前未能查清，則在施工過程中壹旦發現或發現情況與設計圖不同，應及時向設計反映，以便及時進行設計變更，確保基坑安全。
由於施工不慎引起基坑周邊管線（包括給排水管、電纜線、煤氣管）等破壞，是基坑工程常見的事故之壹，這壹點施工單位應高度重視。
2 、設計參考的地質資料與實際開挖所揭露的地質資料是否壹致。
（1）地質資料是支護方案設計的最重要的依據之壹，同樣的支護方案，地質條件不同，方案的安全度也不同。因此，在施工過程中，特別是基坑土方開挖過程中，若發現實際開挖所揭露的地質條件與設計所參考的地質資料有異，則必須及時向設計反映，若實際地質條件比設計所參考的資料好，則可對原方案進行優化；若變差，則需進行補強。
3 、支護結構施工質量能否滿足設計要求。
（1）錨索（桿）抗拔力能否滿足設計要求。
所有預應力錨索都應按規範要求張拉至設計抗拔力的1.1～1.2倍後再進行預應力鎖定作業；普通錨桿應按規範要求進行錨桿抗拔力的檢驗；對噴錨支護方案，普通錨桿的抗拔力試驗的最大試驗拉力要考慮為錨桿滑動面以內那部分的抗拔力加上滑動面之外部分的抗拔力之和。
（2）預應力錨索（桿）的鎖定力能否達到設計要求。大量的測試結果表明，采用預應力錨索支護的支護設計方案，預應力的鎖定值只是設計值的50%左右。因此，如何施加預應力，包括錨具、夾片的選擇，預應力的施加方法。
（3）樁的嵌固深度及質量能否達到設計要求，若由於地質原因，樁的嵌固深度不能滿足設計要求，則需在樁的端部增設鎖腳錨桿；若樁身質量不能滿足要求，或增加錨索，或增加支撐，目的是減少樁身的位移和應力。當然，條件允許的話，補樁更好。
（4）腰梁與支護結構的連接能否達到設計要求
腰梁與支護結構之間，既要保證腰梁能傳遞水平力，也要保證能傳遞
剪力。因此，當腰梁采用鋼筋砼腰梁時，腰梁與支護結構的接觸面壹定要打毛、植筋；當腰梁采用型鋼時，型鋼與支護結構的預埋件要焊接，或型鋼與支護結構之間要采用砼填實，確保腰梁與支護結構之間的接觸面的受力均勻。
（5）止水結構能否滿足止水要求
止水結構能否滿足止水要求是基坑施工及工程樁、承臺、底板的施工能否順利的重要因素之壹，也是基坑施工過程中周邊環境的安全與否的重要因素之壹。
目前基坑工程常用的止水結構為攪拌樁止水帷幕、旋噴樁止水帷幕、擺噴墻止水帷幕。
壹般說來，下列幾種情況，止水帷幕的止水效果不容易達到設計要求：
①、砂層底下為強~中風化巖層；
②、砂層中含有較多的舊基礎，特別是木樁基礎；
③、砂層中的水為流動水，如壹邊抽水壹邊進行止水帷幕施工；
④、止水帷幕施工過程中，設備故障多，導致止水帷幕的施工搭接口較多；
4 、信息化施工
由於地質條件、周邊環境、地下建（構）築物、地下管線等因素都會影響到基坑的安全，而這些因素在施工前的調查是難以確保百分之百準確。因此，施工過程中發現上述條件發生變化時，及時與設計溝通，及時對設計方案進行修改，才能確保基坑施工的安全。
5 、施工過程中容易產生安全事故的情況
（1）搶工期：支護結構，特別是錨桿（索）齡期未達到規範要求，強度未達到設計要求就開挖下壹層土；
（2）超挖：壹次開挖深度超出設計要求，或實際開挖深度超過設計深度；
（3）超載：坡頂堆載過高，超出設計允許超載；
（4）周邊環境調整不清楚，鄰近水管爆裂，水壓力劇增；
（5）鋼腰梁與斜撐連接點施工不牢靠，在支撐剪力作用下產生滑落破壞，支護結構倒塌；
（6）止水帷幕漏水，導致基坑周邊下沈，建築物開裂；
（7）施工不按設計要求的施工順序施工或設計方案施工。
四、基坑監測應註意的問題：
基坑施工過程中的安全與否，除了設計施工外，及時且準確的監測數據，讓設計人員及時對基坑的安全性做出評判，也是確保基坑安全的重要措施。
關於不同支護方案、不同安全等級的基坑，應選用何種測試項目，規範上已有明確指導意見。本人認為應盡量按規範要求進行監測。即使不能完成按規範要求進行選項、至少在以下方面應滿足：
（1）對噴錨支護、樁加內支撐方案，特別是開挖深度較深的基坑，水平位移的監測要采用坡頂水平位移及土體深層水平位移（測斜）相結合，且測斜孔應盡量布置在周邊環境敏感位置、地質條件較差位置，平面上盡量不要太靠近角點。
（2）測點的水平間距應控制在15~30米範圍。
（3）基坑基準點要設置在基坑位移影響範圍之外。
（4）對采用預應力錨索（桿）的支護方案，應盡量增設錨頭應力計檢測錨索（桿）的
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預應力施加及損失情況。
（5）確保基坑的初始值在基坑開挖前測量不少於2次，確保基坑在每層土開挖過程中的測試次數不少於壹次，位移臨近或超過報警值時要加密監測次數。
（6）每次監測結果要及時向設計、建設單位、政府相關部門匯報，發現異常情況要及時通知相關各方。
（7）雨季或出現水管爆裂等異常情況時，要加密監測次數，直至位移穩定、基坑安全有保障才能恢復正常觀測。
總之，準確且及時的監測數據，是將事故控制在萌芽階段的重要措施。
五、基坑工程事故的搶險方法
1、回填反壓
當基坑位移突然急劇增大，坡頂開裂，產生滑動破壞的征兆時，最快也是最有效的方法是對支護結構進行回填反壓，反壓土高度至能保證基坑位移穩定為止，然後再考慮加固方案，這樣可避免重大事故的發生。
2、坡頂卸荷
在條件允許的前提下（如周邊環境空曠）將坡頂壹定範圍內的土體挖除，減少坡頂荷載，也是最有關效的基坑搶險方案之壹。
3、基坑內臨時支撐
在可以施工對撐或可以采用工程樁進行支撐的情況下，當支護結構位移較大時，采用臨時鋼支撐也是較常用的方法之壹。
4、雙液灌漿堵水
在基坑開挖過程中，若發現止水帷幕止水效果達不到設計要求，應立即采取補救措施，對漏水量大，漏水點較深的情況，可采用雙液灌漿的堵水方案，采用水泥漿和水玻璃的混合漿液進行堵漏，不僅速度快，而且效果好，但費用稍高。
5、坡頂裂縫灌漿
當坡頂由於支護結構位移過大產生裂縫時，應及時采用水泥砂漿裂縫封堵，以免由於雨水溶入，土體軟化，坡面水壓力增大，導致支護結構位移進壹步加大。
6、坡頂裂縫灌漿切勿在不對支護結構采用防護措施為填土反壓的條件下，采用壓力灌漿方法封堵，否則很容易使支護結構產生破壞。
7、支護結構補強
當支護結構位移處於暫時穩定狀態，但支護結構的施工質量未能達到設計要求時，可對支護結構進行補強施工，補強方法可采用增設錨索（桿）或增設支撐結構等。
六、結語
基坑工程在建築工程界確實屬於事故高發項目，但對現代科學技術及施工技術而言，也並不是不可預防、不可避免；只要對基坑工程從勘察設計至基坑回填的全過程每壹環節進行有效的監控；遇到問題實事求是、認真研究處理，基坑安全事故是完全可以預防的，也是可以避免的。
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