珠海市拱北祖国广场基坑坍塌特大事故案例分析

作者:佚名 来源:互联网 2012-12-02 14:00:46 0人评论 1392次浏览 分类:基坑事故

一、 祖国广场基本情况

祖国广场项目是集商业、宾馆、写字楼于一体的高级综合大楼。位于某市拱北口岸旁、迎宾大道西、金叶酒店南侧,与拱北口岸新联栓大楼遥遥相对,发展商计划在澳门回归前建成投入使用。该大楼地下四层(是某市目前最深入的地下室,基础开挖深度为-1645米和-17.25米,长90.27米,宽71.92米),地上26层,建筑高度98.5米,总建筑面积101993.91平方米。由中外合资企业某市仁业房产开发公司开发。拱北恒达工贸企业公司、拱北仁和有限公司、拱北鸿泰工贸公司分别占项目股份的30%、12%和31%,香港盛明基建工程有限公司占27%的股份。天仁企业集团有限公司是拱北鸿泰工贸公司与合作伙伴拱北仁利工贸公司为合作开发祖国广场项目成立的,代表甲方实施项目管理。项目的地地使用、勘探、设计、报建等所有手续均以拱北鸿泰工贸公司的名义办理。项目的土地使用、勘探、设计、报建等所有手续均以拱北鸿泰工贸公司的名义办理。工程地质勘探由某市建筑工程勘察设计院和中国有色金属工业总公司长沙勘察院珠海分院先后承担。工程地质勘察报告揭示该工程地质条件复杂,淤泥和淤泥质粉质粘土软弱深厚,最大埋深达18米。整体设计由化工部长沙设计研究院担任。地下室基坑支护方案设计由中国建筑科学研究院珠海科研设计部(以下简称建研院珠海设计部)承担,采用了“逆作法砼挡墙加钢结构内支撑”方案,这种方案在事故发生前尚无国家批准颁发的专门性技术规范,但在珠海及其他地区有多个成功工程实例。项目施工总承包单位是中国建筑五局珠海工程公司(以下简称中建五局珠海公司),逆作地下连续墙和水平钢支撑分别由该公司第四工程处在中建五局工业设备安装公司承建;止水工程由中科院广州化学灌浆公司分包;静压桩基础工程由中山市基础工程公司机械施工四处分包;土方挖运工程由省水电三局珠海公司分包;基坑支护应力监测由建研院珠海设计部和四川省建筑科学研究院承担。广场基坑支护工程于1997年11月2日正式动工,至1998年5月6日止,共完成土方挖运8万多立方米,剩下2~3万立方米。

二、 事故经过

5月6日上午,基坑南边的工地职工宿舍出现倾斜。中午,钢支撑连续发生爆裂,第10号第三层钢支撑失稳。下午15时30分,逆作地下墙下沉移位,钢支撑的部分工字钢发生严重扭曲,部分支撑爆裂后脱离墙体预埋件,有的工字钢端部撕裂、扭曲。施工单位当即决定派人分头通知在基坑内作业和在工棚里休息的人员及附近的居民立即疏散,避免了伤亡人员的扩大。16时30分左右,钢支撑爆裂声频率加快,基坑东南角逆作地下墙朝基坑内滑陷,坑边的商铺开始坍塌,随即西南角的逆作地下墙也滑向基坑,工地职工宿舍和三栋民宅滑陷坑中。晚上20时许,基坑支护整体结构失稳,应力重新分布,北侧的逆作地下墙和周边的建筑物也轰然倒塌。至此,整个基坑全部倒塌。

三、 事故抢险救灾过程

事发后,全国人大常委、原市委书记梁广大,原市委副书记、市长黄龙云等领导同志先后赶赴事故现场,组织相关部门展开抢险救灾工作。并迅速成立了以副市长余荣霭为组长的现场指挥领导小组,下设工程、卫生、后勤、治安、事故调查等小组,制定了确保群众生命财产安全、防止事态进一步扩大蔓延的抢险方案,决定对基坑实施回填加固,避免再次出现滑坡造成更大损失。9日上午,回填加固工作基本完成。当天下午14时30分,进行事故现场清理。从塌陷的楼房和附近的煤气代充点清理出煤气缺罐30只,对基坑坍塌时可能会有伤亡人员的地带进行了挖掘,确认事故没有人员死亡。

四、 事故原因分析
(一) 事故的直接原因

根据国家建设部专家组《“珠海祖国广场”工程基坑坍塌事故技术论证意见》和调查组取证分析确定:造成这次事故 的直接原因是基坑东南角部分挡墙底部趋于失稳的塑性区的渐进性发展而导致整体滑动破坏,而该部分的破坏使基坑整体失去平衡而最终形成整个基坑的破坏。

(二) 事故的主要原因

1.设计方案对这种无嵌固深度的逆作挡墙在本场地的适应性缺乏深入的论证分析;对基坑挡墙底部地基土由塑性变形发展至失稳破坏的可能性及严重估计不足;偏重上部挡墙和支撑的强度和稳定性,忽视了基坑底部失稳可能性的详细分析;对挖沟安装支撑与挖土如何配合,没有作出明确交待;施工说明和图纸表达不够详细,不能完全体现设计图和指导施工;尤其是对基坑东南角和西南角少打8根支托挡墙的桩未加以重视,仅在设计变更通知中采用将砼挡土墙延伸至基坑底,水平位置延至预制桩边的措施,没有采取更为有效的补救措施,最后基坑失稳就是从东南角延伸至西南角开始破坏的。

2.设计计算未根据拟定的工况对基坑支护结构及底部土体的内力、变形及稳定性进行详细的计算分析,也未考虑钢筋砼挡墙下沉引起钢支撑偏心受压、承载力下降的不利因素。围护结构入土深度偏小(入土比仅0.338),围护结构刚度和强度不足,基坑支护结构稳定性差;经验算,在坑内设三层水平钢支撑后,基坑再向下开挖时,基坑支护结构的倾覆稳定性安全系数下降,坑内土方开挖至第四层支撑位置时,墙体向坑内倾覆变形最大值约215mm,基坑支护结构的倾覆稳定性安全系数降至0.826,基坑向“踢脚”失稳状态发展。

3.《施工组织设计》在施工过程中未能切实遵照执行,也未能根据本工程地质条件的复杂性提出针对性措施,现场施工监管不严。在第三层支撑基本完成向下开挖基坑时,尚未架设第四层支撑就过早开挖接近设计标高,致使基坑“踢脚”失稳发展加速,支撑体系受力迅速增大。经验算,在该工况条件下,基坑支护结构的倾覆稳定性安全系统数降至0.484;支撑轴力和斜撑剪力超过构件承载轴力的1.21~1.66倍,超过焊缝剪力1.66倍,导致焊缝爆裂,支撑失稳破坏。

施工中还存在以下问题;(1)未对钢支撑施加预应力;(2)挡墙、止水帷幕存在不同程度的质量问题;(3)未设置有效的地面排水设施;(4)在基坑边上堆放了大量的建筑材料和机械设备,增加了基坑支护的压力。

4.建设单位自身技术力量薄弱,不具备组织管理工程的条件,也不委托有资质的单位进行监理,没有起到对设计、施工单位的协调作用,甚至放弃对工程的监督管理。在施工现场建临时商铺,逾期既不拆除,又不续期,影响了东南角支护结构底部少打了6个根支承柱,南侧因民房拆迁回问题未落实少打2根支承柱。

5.施工过程中出现异常情况和险情后,设计、施工、建设单位没有认识到问题的严重性,没有采取相应的有效措施,也没有向有关主管部门汇报,错失了抢险机会。

(三) 其他原因

1.管理监督不到位。原市规划局1996年10月批准建设单位在祖国广场建设用地上建临时商铺,虽然规定了使用期限为1996年10月31日至1997年10月31日,但由于委托市城监支队对临时建筑进行监督管理时,未明确具体衔接,导致该临时建筑期满后,未能及时督促建设单位予以拆除。市城监支队接受委托后,管理监督不到位,原规划局对这些临时商铺没有及时责令拆除,直接影响了基坑支护结构底部支承桩的施工。

2.考虑到澳门回归临近,祖国广场项目工期紧迫,市计委、市环保局、市消防局等部门在建设单位“支护工程和桩基工程”先行施工的报告上加具了“同意先施工”的意见,原市规划局发出了《建设工程基础许可证》,市建委根据当时情况及各部门的意见,要求发展商、设计单位、施工单位立下安全承诺责任书后,才发出了《临时开工证》,为该项目实行边报建、边施工、边完善提供了条件,没有严格按基建程序审批。

3.没有建立有效的施工安全监督管理机制,建筑安全管理机构不健全,安全管理的深度、力度远远滞后于建设工程的发展速度。

4.施工分包单位过多,对一些分包单位管理不力。当施工中出现操作方法不尽合理时,总包单位未向分包方提出意见,也未与设计方协商。

5.事发前连降大、暴雨,致使主动土压力增大,土体泡软,增大了支护结构的内力和变形,降低了土体的抗剪强度,给险情发生后应急抢险措施的实施造成困难。

综上所述,某市拱北祖国广场“5?6”特大基坑坍塌事故,是建研珠海设计部、中建五局珠海公司、珠海天仁企业集团有限公司在设计、施工和监督管理过程中存在上述问题和多种因素造成的,是一起重大责任事故。

五、 事故责任和处理意见
(一) 单位责任及处理意见

1.建研院珠海设计部对项目的地质条件缺乏深入的论证分析,设计指导思想出现偏差,存在设计考虑不周,没有明确安装支撑与挖土的有机配合,提供的施工说明和图纸表达不详,不能完全体现设计意图和指导施工,设计计算不够详细,导致基坑支护结构的倾覆稳定安全系数下降,对基坑东南角和西南角少打8根桩重视不够,亦没有采取有效的补救措施等问题,现场监督管理经验不足,应对事故负主要责任;同时,由于其与周围单位签订安全承诺责任书,因此,应承担相应的经济赔偿责任。根据《中华人民共和国建筑法》第七十三条和建设部第29号令《建设工程质量管理办法》第五十一条规定,建议建设行政主管部门降低其资质等级,罚款5万元。

由于建研院珠海设计部是中国建筑科学研究院在珠海的派出机构,不具备独立法人资格,以中国建筑科学研究院在资质在珠海承揽工程,因此,中国建筑科学研究院在对其驻珠机构缺乏有效的监督管理、对设计方案审核把有关不严方面负有一定责任。建议中国建筑科学研究认真吸取教训,积极开展自查整顿,加强建筑安全教育。

2.中建五局珠海公司对项目地质条件复杂性认识不足,施工过程未切实执行《施工组织设计》,存在某些工况不符合设计要求,分包单位过多,管理不力,土方超挖和钢支撑施工滞后,未对钢支撑施加预应力,个别工序存在质量问题等,应对事故负次要责任;同时,由于其与周围单位签订安全承诺责任书,因此,应承担相应的经济赔偿责任。根据《中华人民共和国建筑法》第七十四条和建设部第29号令《建设工程质量管理办法》第五十一条规定,建议建设行政主管部门降低其资质等级,罚款4万元,并令其限期改善工程建设技术安全措施。

由于中建五局珠海公司是中国建筑五局的下属公司,用中国建筑五局的资质承揽工程,作为上级主管单位,中国建筑五局对其下属公司监督管理不力,应负一定责任。建议中国建筑五局认真吸取教训,积极开展自查整顿,加强建筑安全教育。

3.珠海天仁企业集团有限公司自身技术力量薄弱,缺乏组织管理能力,也不委托有资质的单位进行监理。在建设用地建商铺,逾期既不续期,又没落实拆迁,造成基坑东南角少打了6根支承桩,应对事故负一定责任;同时,由于其与周围单位签订安全承诺责任书,因此,应承担相应的经济赔偿责任。建议行政主管部门给予通报批评,并处以3万元罚款。

4. 某市计委、原市规划局、市消防局、市环保局、市建委对项目的审批、管理和监督等环节把关不严,市城监支队对临时建筑管理不到位,对事故发生造成一定的影响。建议上述部门的负责人向市政府作出深刻检查,并尽快按基建程序完善管理机制。

(二) 有关人员责任和处理意见

1.刘金砺,建研院珠海设计部经理,受中国建筑科学研究院委托,在珠海行使有关权限。对基坑支护方案的设计组织、监督不力,负有领导责任。根据《国务院关于国家机关行政工作人员奖惩暂行条例》,建议有关部门给予记大过和相应的党纪处分。

2.陈新余,建研院珠海设计部常务副经理,珠海祖国广场基坑支护设计项目主要负责人,对设计方案中存在的问题和施工现场监督不力负有直接管理责任,根据《国务院关于国家机关行政工作人员奖惩暂行条例》,建议给予撤职处分。

3.杨生源,中国建筑五局副局长,中建五局珠海公司总经理、法人代表,珠海祖国广场项目经理及技术负责人,对施工过程中存在的问题和施工现场管理不力有直接领导和管理责任,根据《国务院关于国家机关行政工作人员奖惩暂行条例》,建议有关部门给予降级和相应的党纪处分。

4.余忠,珠海天仁企业集团公司祖国广场项目工程部经理,没有认真履行组织、协调、监督的职责,负有直接管理责任,根据《企业职工奖惩条例》,建议有关部门给予适当经济处罚。

(三)事故责任划分

1.根据国家建设部文件(建建安便字[1998]27号)和省建委《关于某市拱北祖国广场“5?6”基坑坍塌事故处理意见的请示》(粤建函[1998]350号),并结合现场施工监督管理的情况,建议对设计单位和施工单位的责任划分为:建研院珠海设计部应承担40%的经济赔偿责任,中国建筑五局珠海工程公司应承担35%的经济赔偿责任。

2.根据事故原因和责任分析,珠海天仁企业集团公司应承担25%的经济赔偿责任。

六、事故教训和防范措施
(一) 事故教训

这次事故的发生不是偶然的,虽无大的人员伤亡,但经济损失数额大,漏洞多,充分暴露了我市在建筑安全管理和建筑工程质量方面仍存在不少问题:一是为了增加容积率达到规划要求,26层大楼不按规范、不按实际情况设计4层地下室;二是部分建筑企业管理不严,质量责任、质量措施不落实,层层转包、挂靠承包、以包代管,导致工程质量难以保证;三是质量安全管理措施落实不到位,没有在实施过程中进行全过程的跟踪、监督、检查;四是部分企业管理制度不完善,对存在的事故隐患抱侥幸心理,没有及时跟踪整改,没有制定各种事故的防范措施;五是当时的管理办法不能适应经济发展中建筑市场管理出现的新情况、新问题。

(二) 防范措施

1.切实吸取事故教训,加强对安全生产工作的领导。事故发生后,该市立即召开了事故现场会,强调各单位要牢固树立“安全第一,预防为主”和生产、安全两手抓的思想观念,要把安全生产工作摆上重要议事日程,认真落实各级安全生产责任制,尤其是建筑施工行业,要不断提高建设工程安全质量水平。

2.由市安委会、市建委牵头对全市现有的施工现场进行了一次全面的安全检查,加强对一些重大工程和施工项目的巡查,并做好危险工程的监察和维护。

3.健全监督管理机构。市政府批准成立了“某市建筑工程安全监督站”,发出《关于对某市建设工程实施安全监督的通知》,加强对施工现场的专项安全管理;发挥质量监督机构和监察、审计部门的作用,对工程建设质量实行政府强制性监督。

4.强化项目管理,严格按基建程序办事。严格项目审批;实行施工图设计文件审查制度;工程建设要坚持先勘察、后设计、再施工的原则,坚决杜绝边勘察、边设计、边施工的“三边”工程;对于不具备规定条件的工程,不予颁发施工许可证;对违反建设程序和审批权限的,要追究有关单位及其领导人的责任;建立健全工程建设各项管理制度,全面推行建设监理制,加快制订和实施《某市工程建设监理管理暂行规定》,确保建设工程质量。

5.加强建设市场管理,完善市场准入制度。要加强对勘察、设计、施工、监理企业的资质管理,完善市场准入证制度;整顿建设市场,规范交易行为,重点培育和完善有形建筑市场,严格实行招投标制度。

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