摘要：设计好深基坑的排水方案才能保证工程的顺利进行，否则将会造成严重的施工事故。本文详述了三项工程的深基坑施工情况，这三个工程都用了预应力锚杆和土钉墙支护，在建设地下室时发生了崩塌事故，施工方及时采取应急处理保障了深基坑的安全，这三起事故都是因为排水方案不足，所以使用土钉墙护坡要结合实际情况。
关键词：深基坑工程；施工事故；预应力锚杆；基坑崩塌；基坑抢险
0 引言
随着经济增长，建筑业得到了良好的发展，建筑技术呈现蓬勃发展的态势。在建设工程项目的深基坑施工中，土钉墙支护是一种成本较低得到广泛应用的支撑保护方式，其理论知识和实践经验十分充足，但在施工进行的时候还会发生基坑工程事故。下面根据工程实例分析发生原因和处理措施。
1由暴雨引起预应力锚索和土钉墙锚杆拉断的护坡滑移事故
1.1工程概况
某工程位于该市主干道――市中心区南侧，北侧，东侧为自然土岗，西侧为该村南北向主要通道，占地6706.4m2，总建筑面积66852.74 m2，为3栋联体商住楼，高96m，采用框架一剪力墙结构，地下室2层，基坑开挖深度8.7～9.7m，裙房采用3层框架结构，第4层为转换层，5～28层为住宅。5层以上采用剪力墙结构，人工挖孔桩基础。
1.2降水方案
本工程基坑底采用错开人工挖孔桩位置的施工方法，在基坑下边缘四周沿两条不同轴线交叉布置Φ600大口径和Φ300小口径水井降水。小口径井间距11～12m，深23～36.5m；大口径井间距14～15m，深23～36.5m。
1.3基坑支护方案
（1）南侧外距建筑红线2m处为正在使用的2栋5层工业厂房，经调查该厂房为条形浅基础，为保证安全采用1：0.3O放坡，布置6排Φ25钢筋锚杆@1500mm，长8～10m，在第3排锚杆处与锚杆相间布置l排预应力锚索，锚索长16m（自由段4m），锚索采用2×7Φ5钢绞线。坡面挂Φ6@200×200钢筋网，喷C20混凝土厚100mm。
（2）东侧北段为绿化地带，故采用一般土钉墙支护，1：0.15放坡，布6排Φ25钢筋锚杆@1500mm。长610m，坡面挂Φ6@200×200钢筋网，喷C20混凝土厚100mm。东侧南段距红线2m是4m高的陡坎，陡坎向上6m为一座小土岗，上有一栋3层民宅。考虑到该处为周边最危险位置，采用1：0.30放坡，并布置6排Φ25钢筋锚杆@1500mm，长8～10m，在第3，4排锚杆处与锚杆相间布置1排预应力锚索，锚索长16m（自由段4m），采用2×7Φ5钢绞线。坡面挂Φ6@200×200钢筋网，喷C20混凝土厚100mm。
（3）西侧为南北向主要干道，考虑有动荷载，采用1：0.20放坡，并布设6排Φ25钢筋锚杆@1500mm，长6～10m，坡面挂Φ6@200×200钢筋网.喷C20混凝土厚100mm。
（4）北侧红线外10m是深南大道的辅路及绿化带，没有太大的动荷载，故采用1：0.27放坡，布设5排Φ25钢筋锚杆@1500mm，长6～10m，坡面挂Φ5@200×200钢筋网，喷C20混凝土厚100mm。
1.4事故情况
基坑开挖后进展顺利。进入收尾清槽阶段后某夜遇暴雨，先听到钢筋断裂声，后经技术人员观察发现基坑东北角护坡出现险情，护坡大面积滑落崩塌，并影响到东南侧高土岗下陡坎处预应力锚杆和混凝土护坡。由于雨势很大，滑坡裂缝不断加大，且发出土钉墙钢筋和预应力锚杆钢丝束断裂声.险情严重。
1.5应急处理
建设方紧急召集支护设计、施工单位、监理单位和总包各方研究，根据现场情况经简单研究决定采用如下临时应急措施：（1）立即疏散小土岗上的居民；（2）在大道辅路沿工地北围墙一侧及通往小土岗的便道上拉警戒线，禁止人员和车辆靠近；（3）立即调1台大功率挖掘机进场。由于正值黑夜且有雨，夜间暂不采取其他措施。
1.6抢险措施
次日经各有关单位协商决定采用以下抢险措施：
（1）安排大功率反铲挖掘机和装载机各1台。以机械为主，人力辅助清理塌方：
（2）由技术工人配戴安全带在挖掘机斗上切断全部受滑坡塌方影响的土钉墙和未受滑坡影响的土钉墙横向连接钢筋；
（3）大功率挖掘机由上而下、由北向南分层清理：
（4）在已发生滑动、崩塌的支护坡面边缘向外开挖，作退台放坡用，每1m放1个坡台，从坡上拉安全绳，沿坡台每清理1层坡台后立即做土钉支护，支护完成后再进行下一层施工，以确保安全；
（5）对新修护坡和未受扰动的原护坡间的接缝进行补强加固，确保新旧接缝处连接可靠。紧急抢险施工历时2d，险情得到控制。东北侧护坡逐台放坡并支护完毕，险情被彻底排除。
1-8事故原因分析经事后调查，从设计、土方开挖放坡，土钉、预应力锚杆及钢筋网施工，预应力锚杆拉拔试验，技术交底，混凝土面层配合比，施工工艺及衔接、场地硬化、挡水墙和排水等诸环节进行分析检查，均未发现问题；再经现场认真勘察，发现滑坡的裂缝出现在红线（围墙）以外。在西北角土钉端头处为种有植物的绿化用素软土，土层整体被拉开，断裂面整齐，经取样确认属杂填土。预应力锚杆端头位于其边缘，强降雨使杂填土整体充水，含水量增加，抗剪强度下降；水压及流速增大，在这些因素的共同作用下。土钉端头（由于设计锚杆长度相等，端头全部位于杂填土同一个断面上）处杂填土松软，握裹力小，土钉端头整体被拉开形成裂缝，水灌入并冲刷裂缝形成滑移面，导致整个护坡土体被从土钉端头处拉开，造成护坡崩塌。
2由渗水引起的基坑崩塌事故
2.1工程概况
某市塔院危房改造（小区）配套商业办公楼，地下室2层，基坑开挖至标高-10.780m，地上19层，建筑平面呈L形。
关键词：深基坑工程；施工事故；预应力锚杆；基坑崩塌；基坑抢险
0 引言
随着经济增长，建筑业得到了良好的发展，建筑技术呈现蓬勃发展的态势。在建设工程项目的深基坑施工中，土钉墙支护是一种成本较低得到广泛应用的支撑保护方式，其理论知识和实践经验十分充足，但在施工进行的时候还会发生基坑工程事故。下面根据工程实例分析发生原因和处理措施。
1由暴雨引起预应力锚索和土钉墙锚杆拉断的护坡滑移事故
1.1工程概况
某工程位于该市主干道――市中心区南侧，北侧，东侧为自然土岗，西侧为该村南北向主要通道，占地6706.4m2，总建筑面积66852.74 m2，为3栋联体商住楼，高96m，采用框架一剪力墙结构，地下室2层，基坑开挖深度8.7～9.7m，裙房采用3层框架结构，第4层为转换层，5～28层为住宅。5层以上采用剪力墙结构，人工挖孔桩基础。
1.2降水方案
本工程基坑底采用错开人工挖孔桩位置的施工方法，在基坑下边缘四周沿两条不同轴线交叉布置Φ600大口径和Φ300小口径水井降水。小口径井间距11～12m，深23～36.5m；大口径井间距14～15m，深23～36.5m。
1.3基坑支护方案
（1）南侧外距建筑红线2m处为正在使用的2栋5层工业厂房，经调查该厂房为条形浅基础，为保证安全采用1：0.3O放坡，布置6排Φ25钢筋锚杆@1500mm，长8～10m，在第3排锚杆处与锚杆相间布置l排预应力锚索，锚索长16m（自由段4m），锚索采用2×7Φ5钢绞线。坡面挂Φ6@200×200钢筋网，喷C20混凝土厚100mm。
（2）东侧北段为绿化地带，故采用一般土钉墙支护，1：0.15放坡，布6排Φ25钢筋锚杆@1500mm。长610m，坡面挂Φ6@200×200钢筋网，喷C20混凝土厚100mm。东侧南段距红线2m是4m高的陡坎，陡坎向上6m为一座小土岗，上有一栋3层民宅。考虑到该处为周边最危险位置，采用1：0.30放坡，并布置6排Φ25钢筋锚杆@1500mm，长8～10m，在第3，4排锚杆处与锚杆相间布置1排预应力锚索，锚索长16m（自由段4m），采用2×7Φ5钢绞线。坡面挂Φ6@200×200钢筋网，喷C20混凝土厚100mm。
（3）西侧为南北向主要干道，考虑有动荷载，采用1：0.20放坡，并布设6排Φ25钢筋锚杆@1500mm，长6～10m，坡面挂Φ6@200×200钢筋网.喷C20混凝土厚100mm。
（4）北侧红线外10m是深南大道的辅路及绿化带，没有太大的动荷载，故采用1：0.27放坡，布设5排Φ25钢筋锚杆@1500mm，长6～10m，坡面挂Φ5@200×200钢筋网，喷C20混凝土厚100mm。
1.4事故情况
基坑开挖后进展顺利。进入收尾清槽阶段后某夜遇暴雨，先听到钢筋断裂声，后经技术人员观察发现基坑东北角护坡出现险情，护坡大面积滑落崩塌，并影响到东南侧高土岗下陡坎处预应力锚杆和混凝土护坡。由于雨势很大，滑坡裂缝不断加大，且发出土钉墙钢筋和预应力锚杆钢丝束断裂声.险情严重。
1.5应急处理
建设方紧急召集支护设计、施工单位、监理单位和总包各方研究，根据现场情况经简单研究决定采用如下临时应急措施：（1）立即疏散小土岗上的居民；（2）在大道辅路沿工地北围墙一侧及通往小土岗的便道上拉警戒线，禁止人员和车辆靠近；（3）立即调1台大功率挖掘机进场。由于正值黑夜且有雨，夜间暂不采取其他措施。
1.6抢险措施
次日经各有关单位协商决定采用以下抢险措施：
（1）安排大功率反铲挖掘机和装载机各1台。以机械为主，人力辅助清理塌方：
（2）由技术工人配戴安全带在挖掘机斗上切断全部受滑坡塌方影响的土钉墙和未受滑坡影响的土钉墙横向连接钢筋；
（3）大功率挖掘机由上而下、由北向南分层清理：
（4）在已发生滑动、崩塌的支护坡面边缘向外开挖，作退台放坡用，每1m放1个坡台，从坡上拉安全绳，沿坡台每清理1层坡台后立即做土钉支护，支护完成后再进行下一层施工，以确保安全；
（5）对新修护坡和未受扰动的原护坡间的接缝进行补强加固，确保新旧接缝处连接可靠。紧急抢险施工历时2d，险情得到控制。东北侧护坡逐台放坡并支护完毕，险情被彻底排除。
1-8事故原因分析经事后调查，从设计、土方开挖放坡，土钉、预应力锚杆及钢筋网施工，预应力锚杆拉拔试验，技术交底，混凝土面层配合比，施工工艺及衔接、场地硬化、挡水墙和排水等诸环节进行分析检查，均未发现问题；再经现场认真勘察，发现滑坡的裂缝出现在红线（围墙）以外。在西北角土钉端头处为种有植物的绿化用素软土，土层整体被拉开，断裂面整齐，经取样确认属杂填土。预应力锚杆端头位于其边缘，强降雨使杂填土整体充水，含水量增加，抗剪强度下降；水压及流速增大，在这些因素的共同作用下。土钉端头（由于设计锚杆长度相等，端头全部位于杂填土同一个断面上）处杂填土松软，握裹力小，土钉端头整体被拉开形成裂缝，水灌入并冲刷裂缝形成滑移面，导致整个护坡土体被从土钉端头处拉开，造成护坡崩塌。
2由渗水引起的基坑崩塌事故
2.1工程概况
某市塔院危房改造（小区）配套商业办公楼，地下室2层，基坑开挖至标高-10.780m，地上19层，建筑平面呈L形。
2.2地质情况
场地自上而下为：①杂填土，粘聚力5kPa，层厚0.9O～3.80m；②粘质粉土，粘聚力14.1kPa，层厚3.00～6.30m；③粘质粉土，粘聚力26.2kPa，层厚1.70～4.50 m；④粘质粉土，粘聚力27.40kPa，层厚l2.80～16.60m；⑤卵石，粘聚力为0。
2.3降水方案
本基坑有2层地下水：（1）潜水，静止水位深0.50～2.20m；（2）层间潜水，静止水位深28.3O～32.20m。开挖前在距基坑开挖线外1.5m，每隔8m布置1口直径600mm的大口径井进行降水，井深22～24m，降水效果良好。
2.4基坑支护方案
邻近小区马路有动荷载的基坑边坡（1T段）采用无放坡预应力锚杆及土钉加混凝土面层，其他无动荷载的边坡（I段）采用1：0.2放坡，边坡面挂Φ6.5@200×200钢筋网，喷C20混凝土，厚80～100mm。
2.5坑口防护及排水
在坑边坡上沿砌挡水墙及排水沟,雨季前基坑支护及边坡上沿的挡水墙、排水沟、场地硬化等全部完成，由监理公司组织逐项检查验收后开始基础施工。
2.6事故情况
基础施工期间，该地区进入雨季，8月某夜大雨后，护坡崩塌并导致施工用电短路，业主、总包、监理及支护施工单位技术人员赶到现场，观察塌方处土层不断下滑并伴有电线短路发出的弧光。塌方位置见图2，轴线之间及之间两处。
2.7应急处理
经简单磋商，采取以下紧急措施：
（1）在临近道路边塌方处拉警戒线，加派流动值班员，严禁车辆行人在靠近塌方路段行走或停车，另在场地塌方处拉警戒线；
（2）值班人员随时观察塌方情况，有重大险情立即通报；（3）切断电源。
由于天黑雨大，暂不采取其他抢险措施。
2.8抢险措施及实施效果
次日业主召集总包、监理、支护施工设计单位协商，做出如下抢险决定：
（1）拆除临近塌方段的砖砌围墙（围墙已出现裂缝），改用轻质瓦楞铁皮做围墙；
（2）路面开裂处用半干水泥填缝；
（3）对紧临塌陷的路段设警戒线（夜里加装红色闪烁灯）并设专人值班，劝阻车辆及行人靠近；
（4）在塌陷地段临近的建筑物设立观测点进行沉降及倾斜观测；
（5）在有条件的塌方段边沿上方进行卸载开挖清理：在切断已崩塌和未崩塌土钉墙的横向连接筋后，用机械拆除清理；
（6）对护坡崩塌后的坡面，从上向下分层向外修坡，修坡后自上而下重新施工预应力锚杆和土钉墙混凝土支护；对个别塌方较严重、又无修坡和放坡工作面的地段，采用静压钢板桩支护。由于采取以上措施。加上天气转好，基础施工期间未再出现险情。
2.9事故原因分析
危险隐患排除后，由业主组织有关单位查找预应力锚杆和土钉墙崩塌的原因。经反复观察。发现塌方处有水流从土钉墙下部冲出形成“泉涌”，导致土钉墙后背土体流失脱离护坡，是塌方的直接原因。为此专门查找水流形成的原因，由于硬化场地没有较大的裂缝，不致形成大的渗漏，最后从布置在基坑上沿的排水槽中发现了较大的裂缝。
由于地面上雨水汇入排水槽后从裂缝下灌形成水源，使土钉墙后侧土体含水量激增，形成较大量积水；又由于土钉墙有防水作用，墙后土体进水量大，出水量小，在水压和重力差共同作用下，水流在土钉墙下部薄弱处冲出，形成泉涌。这股水流剥离了土钉支护墙和土层的粘结，墙后土层被水流冲刷流失，形成空鼓，导致土钉墙大面积崩塌，大量下滑的土方又拉动土钉，使边坡大面积松动，造成较严重的冲刷式塌方。
本次险情是由于基坑护坡上沿排水沟裂缝渗水而形成“泉涌”，造成土钉墙崩塌，虽未伤及人员，但也造成了工料和时间上的浪费和延误。
3结语
综上所述，深基坑土钉墙支护要根据情况来谨慎使用，综合考察地质条件，做好实地的排水工作计划，对土钉墙仔细检查防止漏水现象，避免将所有土钉或预应力锚杆端头处于同一土层断面，做好应急处理工作，保证及时解决发生的问题，为工程顺利安全完成打下基础。
参考文献：
[1]胡世杨.深基坑施工中常见事故对策和补救方法[J].铁道建筑技术，2005年S1期.
[2]孙平 赵威.浅析深基坑工程事故及其预防策略[J].城市建设理论研究，2012年第20期.
场地自上而下为：①杂填土，粘聚力5kPa，层厚0.9O～3.80m；②粘质粉土，粘聚力14.1kPa，层厚3.00～6.30m；③粘质粉土，粘聚力26.2kPa，层厚1.70～4.50 m；④粘质粉土，粘聚力27.40kPa，层厚l2.80～16.60m；⑤卵石，粘聚力为0。
2.3降水方案
本基坑有2层地下水：（1）潜水，静止水位深0.50～2.20m；（2）层间潜水，静止水位深28.3O～32.20m。开挖前在距基坑开挖线外1.5m，每隔8m布置1口直径600mm的大口径井进行降水，井深22～24m，降水效果良好。
2.4基坑支护方案
邻近小区马路有动荷载的基坑边坡（1T段）采用无放坡预应力锚杆及土钉加混凝土面层，其他无动荷载的边坡（I段）采用1：0.2放坡，边坡面挂Φ6.5@200×200钢筋网，喷C20混凝土，厚80～100mm。
2.5坑口防护及排水
在坑边坡上沿砌挡水墙及排水沟,雨季前基坑支护及边坡上沿的挡水墙、排水沟、场地硬化等全部完成，由监理公司组织逐项检查验收后开始基础施工。
2.6事故情况
基础施工期间，该地区进入雨季，8月某夜大雨后，护坡崩塌并导致施工用电短路，业主、总包、监理及支护施工单位技术人员赶到现场，观察塌方处土层不断下滑并伴有电线短路发出的弧光。塌方位置见图2，轴线之间及之间两处。
2.7应急处理
经简单磋商，采取以下紧急措施：
（1）在临近道路边塌方处拉警戒线，加派流动值班员，严禁车辆行人在靠近塌方路段行走或停车，另在场地塌方处拉警戒线；
（2）值班人员随时观察塌方情况，有重大险情立即通报；（3）切断电源。
由于天黑雨大，暂不采取其他抢险措施。
2.8抢险措施及实施效果
次日业主召集总包、监理、支护施工设计单位协商，做出如下抢险决定：
（1）拆除临近塌方段的砖砌围墙（围墙已出现裂缝），改用轻质瓦楞铁皮做围墙；
（2）路面开裂处用半干水泥填缝；
（3）对紧临塌陷的路段设警戒线（夜里加装红色闪烁灯）并设专人值班，劝阻车辆及行人靠近；
（4）在塌陷地段临近的建筑物设立观测点进行沉降及倾斜观测；
（5）在有条件的塌方段边沿上方进行卸载开挖清理：在切断已崩塌和未崩塌土钉墙的横向连接筋后，用机械拆除清理；
（6）对护坡崩塌后的坡面，从上向下分层向外修坡，修坡后自上而下重新施工预应力锚杆和土钉墙混凝土支护；对个别塌方较严重、又无修坡和放坡工作面的地段，采用静压钢板桩支护。由于采取以上措施。加上天气转好，基础施工期间未再出现险情。
2.9事故原因分析
危险隐患排除后，由业主组织有关单位查找预应力锚杆和土钉墙崩塌的原因。经反复观察。发现塌方处有水流从土钉墙下部冲出形成“泉涌”，导致土钉墙后背土体流失脱离护坡，是塌方的直接原因。为此专门查找水流形成的原因，由于硬化场地没有较大的裂缝，不致形成大的渗漏，最后从布置在基坑上沿的排水槽中发现了较大的裂缝。
由于地面上雨水汇入排水槽后从裂缝下灌形成水源，使土钉墙后侧土体含水量激增，形成较大量积水；又由于土钉墙有防水作用，墙后土体进水量大，出水量小，在水压和重力差共同作用下，水流在土钉墙下部薄弱处冲出，形成泉涌。这股水流剥离了土钉支护墙和土层的粘结，墙后土层被水流冲刷流失，形成空鼓，导致土钉墙大面积崩塌，大量下滑的土方又拉动土钉，使边坡大面积松动，造成较严重的冲刷式塌方。
本次险情是由于基坑护坡上沿排水沟裂缝渗水而形成“泉涌”，造成土钉墙崩塌，虽未伤及人员，但也造成了工料和时间上的浪费和延误。
3结语
综上所述，深基坑土钉墙支护要根据情况来谨慎使用，综合考察地质条件，做好实地的排水工作计划，对土钉墙仔细检查防止漏水现象，避免将所有土钉或预应力锚杆端头处于同一土层断面，做好应急处理工作，保证及时解决发生的问题，为工程顺利安全完成打下基础。
参考文献：
[1]胡世杨.深基坑施工中常见事故对策和补救方法[J].铁道建筑技术，2005年S1期.
[2]孙平 赵威.浅析深基坑工程事故及其预防策略[J].城市建设理论研究，2012年第20期.
