某深基坑围护桩倒塌事故剖析及处理

一、工程概况

该工程位于厦禾路北段东侧，厦门市富山国际展览城斜对面，是一栋 20层商业城，有2层地下室，基坑面积约 2000m²。该场地原为池塘回填，土层分布如图1。由于场地四周有建筑物，地下管线，道路，故须四周围护（图2）。

该围护工程采用人工挖孔桩φ1000 @2200，桩长 17m（地面算起），桩身混凝土强度等级为 C25，配筋15主 25 （-Tm以下），11φ25（～7m以上），桩顶设压顶圈梁（300mm 高 × 1000mm 宽）配筋6418，2414，坑深9.7m。基坑开挖从 AB 开始局部开挖，范围为宽7~8m。长约36m。12月12日开挖深为5.5m，桩后土体下沉约2cm。裂缝宽约2cm，当挖深增大时，土体下沉及裂缝宽也不断增大，至 14 日晚，挖深达9.2m。此时，桩后土体下沉增至 3cm，裂缝宽增至3cm，圈梁出现3条宽约1mm 裂缝。这些现象说明围护桩已产生较大位移，达到极限状态。但并未引起重视。15 日早，圈梁被剪断，缝宽达 2cm，桩间掉土严重。不久，AB 段的围护桩（16 根）被推倒（5根）或折断（11根），并伴有淤泥从桩间挤出。

二、事故原因

1.计算取值问题

如表1。原设计计算粗砂层内聚力取15kPa，是不合理的，因粗砂层粘聚力近似零;基坑开挖时间一般不超过1~2个月，由于淤泥大多为欠固结，且渗透性差（K≈10-6～10-8cm/s），在短时间里，未能有效地排水固结，故宜取快剪或不排水剪指标计算，表1 中淤泥中取12°偏大。

2.弯矩取值

根据太沙基试验结果及国内外有关文献，当围护桩墙底部位位移达到其高度的1/100 时，才能达到朗肯或库伦土压力理论的被动土压力值;但实际工程中，不允许桩墙底有这么大位移。故应对理论计算所得的被动土压力值作适当折减。折减幅度应根据实际工程所允许的位移值来确定。如不作适当折减，围护桩入土深度将偏小，位移大。

此时柱身的配筋安全系数需大些，因要考虑桩倾斜引起桩身自重偏心而产生的较大弯矩。该工程的围护桩大多在一7~-9m处折断，与此因素分不开，原设计中没有考虑到这个因素，反而将桩身实受摩矩折减 30%来进行内力计算，这种作法不适应软基深基坑情况。

3.配筋计算

由于土质和地下水的干扰。护壁质量难以达到设计要求。原设计把护壁作用全部考虑到配筋计算中是不符合工程实际的。

4.桩距

从照片可以看到，淤泥从桩间挤出，说明原桩距偏大，淤泥是流塑性的，未能形成70~80cm 宽的土拱。

5. 地下水

现场发现有四股水流顺淤泥层顶板流出，水量较大，由于水浸润作用，土层的参数降低;另外，地下水产生的动水压力也不容忽视，所以，处理好地下水问题是基坑工程成功的关键之一。

6.桩顶围梁

太小，未能起到使围护桩共同受力的作用。

7.施工问题

施工单位技术力量弱，未能根据有关现象采取有效措施。调查中发现有的桩采用改制材钢筋，改制材钢筋材性不稳定，不宜用于围护桩。

四、体会

（1）软基深基坑围护设计时，应充分了解场地条件，C、φ值应采用快剪或不排水剪的。

（2）软基深基坑围护桩间距不能太大，宜取净间距不大于30cm。（3）地下水问题必须重视，有条件的应做好降水工作。

（4）要认识到基坑工程的重要性，决不能为了节省投资，安全系数取得太小。我们认为对于土质较好的。安全系数可取1.1。对于淤泥类土。安全系数取1.2。如果基坑开挖后再作工程桩的，因工程桩施工的影响，基坑暴露时间长，安全系数尚应适当放大。否则，会得不偿失。

（5）应尽量避免局部开挖，宜采用从上至下分层开挖或从中向四周开挖的施工顺序，让层应力释放有过程。在施工过程中.应加强监测工作。根据监测资料及时发现问颗解决问题，决不能盲干，存在侥幸心理。

（6）对于人工挖孔桩，配筋计算时，护壁作用不宜计入，最多只能考虑一半。