基坑坍塌的常见原因分析

基础施工是建筑施工的重要组成部分，做好基础施工的安全防范措施非常重要。根据建设部近年来的事故统计，在基础施工中，因基坑施工和人工挖孔桩引起的坍塌事故占总坍塌事故的65%，可见基坑安全对确保基础施工安全至关重要。目前，基坑在成都市建筑基础施工中被广泛使用，基坑坍塌事故时有发生，造成了一定的经济损失和人员伤亡。因此，分析事故原因，制定预防措施，有助于降低基坑坍塌的可能性，做好基础施工的安全防范工作。
基坑坍塌的常见原因
1。坑壁选择不合理
基础施工时，坑壁主要有两种形式:一是坡比法，即自然放坡；二是采用支撑结构。实践证明，基坑壁的形式直接影响基坑的安全，如果选择不当，会给基坑施工埋下隐患。施工单位在施工组织设计中，过于注重节约投资和缩短工期，忽视了坑壁形式的正确选择，导致坑壁形式选择不当。在大多数工程中，由于坡比法比支护结构节省投资，这种方法常被建设单位作为基坑施工的首选形式。但斜率法只能在工程条件允许的情况下使用。如果施工场地有限，不能满足规范要求的坡率或地下水丰富，土体稳定性差，一般不能考虑坡率法。否则容易出现隐患，坑壁坍塌。
当不满足采用梯度法的条件时，应对基坑进行支护。成都常用的支护结构有:土钉墙支护、喷锚支护、混凝土浇筑支护等。施工前应根据工程周边环境、地质水文条件和工程施工工艺要求，合理选择和设计支护形式。如果仅靠经验确定支护形式来省钱，很可能达不到支护目的，坑壁容易坍塌，造成安全事故。例如，2001年5月，我市某工地喷锚支护墙体发生坍塌，长13m，宽2.5m，高6m，造成工地相邻一栋楼汽车通道中断，基坑处一根φ200mm地下供水管漏水，排水沟破裂，基坑周边房屋、墙体、道路开裂严重。原因是某建筑的基坑和地下室之间只有一个汽车通道，由于喷浆锚墙，锚杆的长度受到限制。因此，对于这种坑壁，混凝土灌注桩更为理想和安全。
2。坑壁土方施工不规范
部分施工单位在基坑施工中不重视施工管理和控制，随意变更施工设计，违反了技术规范要求，也是造成基坑施工隐患和坑壁坍塌的主要原因。
主要表现为:一是采用梯度法时梯度值不足。在工程条件允许的情况下，基坑施工一般采用坡率法。但坡率法必须严格按照技术规范要求，做好基坑施工的坡率控制。但在实际工作中，施工单位在土方开挖时，由于坡比控制不好或地质勘察资料不准确，往往造成开挖深度大于预期深度，基坑壁坡比小于设计值，使基坑壁处于不稳定状态，坑壁容易坍塌。如我市某工地基坑施工，根据地勘报告，设计开挖深度为2.7m。开挖后发现土质情况与地勘报告不符，需超挖2.1m，由于场地有限，达不到设计级配系数，导致基坑壁坡比小于设计值，施工过程中发生坑壁坍塌。坑壁支护后才能继续施工。
二是支撑结构施工时未按要求进行土方开挖。土钉墙支护或喷锚支护结构施工时，根据规范要求，按土钉或锚杆的排距分层开挖。一层土方开挖后，应立即进行支护，待支护结构符合设计要求后，再开挖下一层土方。但在现场施工中，土方开挖往往与挡土墙施工配合不紧密，土方开挖运输速度过快，使得坑壁竖向土方长时间大面积裸露，为坑壁坍塌创造了条件。2004年8月，我市某工地在进行土钉墙支护施工时，一次开挖深度近5m，土钉墙支护及时失效。土方大面积坍塌，导致坑边一层砖木结构房屋地基裸露、下沉、墙体开裂。这面砖墙不得不拆除，在基坑内采用重力式挡土墙作为支护结构。土方回填平整压实，然后再砌砖墙。
3。不重视地表水的处理
基坑施工的“洪水”是地下水和地表水。地下水处理不好会直接影响基础工程的施工，对基坑壁的稳定性造成威胁，所以建设工程有关各方都非常重视地下水的处理，从勘察、设计、资金投入等方面都是可以保证的。目前成都市广泛采用管井降水，降水效果良好，有效消除了地下水对基坑壁的不利影响。
但是，地表水由于对基础施工影响不大，往往被忽视。事实上，地表水对基坑壁稳定性的影响也很大。地表水可分为“一明一暗”两种情况。“亮”主要是指施工场地地面可能出现的地表水，如雨水、施工用水、降水井抽出的地下水等。“暗”主要是指基坑周围地面以下管网渗漏、管道爆炸产生的地表水。这两种情况如果不及时处理，会威胁坑壁的稳定，可能导致坑壁坍塌，尤其是地下管网产生的地表水，很难被发现，后果往往更严重。2004年8月底，成都下暴雨，某工地土钉墙突然坍塌。分析原因后发现，塌陷部分有一条废弃的雨水沟。雨量较大时，其他雨水沟不能及时排水，雨水倒灌到沟里，直接流入挡土墙内的土方，导致整个挡土墙倒塌。
4。支护结构施工质量不符合设计要求
由于基坑支护结构是建筑施工过程中的临时设施，目前很多施工单位对其施工质量重视不够，挡土墙施工单位的施工行为没有得到有效约束，支护结构不按设计方案施工的现象时有发生，导致支护结构施工质量不符合设计要求，存在坑壁坍塌隐患。例如，某工程采用土钉墙作为基坑支护，设计土钉间距为1.2m，但施工单位在施工时将土钉间距扩大到1.8m，降低了支护结构的强度，使挡土墙开裂，呈现坍塌的先兆。