某基坑支護(hù)邊坡局部塌方原因分析及對(duì)策

劉劍 范優(yōu)銘

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.043

摘 要：近年來(lái)基坑施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)由于天氣變化或地下管線變化產(chǎn)生支護(hù)邊坡塌方，主要是基坑周?chē)h(huán)境突然發(fā)生了很大變化導(dǎo)致局部失穩(wěn)現(xiàn)象。該文結(jié)合具體工程案例，分別從地質(zhì)條件、地下水情況以及連續(xù)3 d大暴雨對(duì)北部支護(hù)的沖刷3方面分析了基坑支護(hù)出現(xiàn)局部塌方的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并提出了地下水排水、地表水排水、北側(cè)基坑支護(hù)增加泄水孔、北側(cè)增加一道木樁和鋼管土釘方案。按照施工搶修方案實(shí)施后，以后連續(xù)下了多次強(qiáng)暴雨后基坑支護(hù)仍然只有很少可控范圍的變形，收到了較好的效果，保證了地下工程的正常施工。

關(guān)鍵詞：基坑支護(hù) 局部塌方 原因分析 對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）03（a）-0043-02

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，土地資源的日益緊張，必然導(dǎo)致建筑越造越高，地下基坑越挖越深，對(duì)地下工程的設(shè)計(jì)與施工提出了更高的要求，基坑工程施工出現(xiàn)不少險(xiǎn)情，不少事故導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失及不良的社會(huì)影響。因此按照《危險(xiǎn)性較大工程安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案編制及專(zhuān)家論證審查辦法》（建質(zhì)[2004]213號(hào)）及建設(shè)部2009-87號(hào)文對(duì)于超過(guò)5 m的深基坑支護(hù)方案要編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案并進(jìn)行專(zhuān)家論證，但在施工實(shí)施過(guò)程中仍會(huì)遇到天氣變化、周?chē)芫€突發(fā)異常等突發(fā)狀況，該文結(jié)合具體工程案例，對(duì)基坑支護(hù)出現(xiàn)局部塌方的現(xiàn)象進(jìn)行分析并提出對(duì)策，供大家參考。

1 工程概況

該項(xiàng)目南、西面都是道路，東、北兩面都是在建樁基工程。該工程±0.00相對(duì)于黃海高程3.55 m，現(xiàn)狀自然地坪平均標(biāo)高取黃海3.25 m，地下室外墻條基基底標(biāo)高為黃海-2.15 m，挖深為5.4 m。根據(jù)周邊環(huán)境、基坑挖深和地質(zhì)情況，該工程安全等級(jí)為三級(jí)，側(cè)壁安全系數(shù)為0.9，基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)使用期限為一年。

工程按計(jì)劃施工到北邊時(shí)，基坑支護(hù)僅打二排木樁及鋼管土釘，面層還沒(méi)有綁扎面網(wǎng)鋼筋，更沒(méi)有噴射混凝土面層，突遇長(zhǎng)時(shí)間暴雨，結(jié)果出現(xiàn)局部塌方現(xiàn)象（見(jiàn)圖1）。如果不及時(shí)采取有效措施，有可能塌方面積和程度迅速增大，進(jìn)而導(dǎo)致北邊的灌注樁產(chǎn)生偏移，后果非常嚴(yán)重。

2 原因分析

基坑土方開(kāi)挖和基坑支護(hù)施工過(guò)程中，破壞了土層中的原有的應(yīng)力平衡，土層應(yīng)力要重新調(diào)整，坡面發(fā)生變形，直到新的平衡出現(xiàn)才能穩(wěn)定。產(chǎn)生新的平衡，要考慮工程要求、工程周?chē)h(huán)境、地質(zhì)條件、地下水情況、臺(tái)風(fēng)暴雨氣候變化等客觀因素以及施工組織設(shè)計(jì)等主觀因素。

2.1 地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件較差，基坑位于第②2土層內(nèi)，屬于灰黑色流塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，開(kāi)挖時(shí)容易產(chǎn)生剪切破壞等現(xiàn)象。

2.2 地下水情況

賦存于①層填土、②1層粉質(zhì)粘土和②2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土中的潛水，主要由大氣降水和地表徑流補(bǔ)給，蒸騰排泄，其水位受季節(jié)性影響較大。考慮到前期已提前兩周進(jìn)行了降水處理，正常情況下不影響施工。

2.3 暴雨氣候變化

土方開(kāi)挖時(shí)天氣陰晴相間，但突然連續(xù)下了3d中到暴雨，北面樁基部分幾千平方米范圍的水全部流向基坑，北坡側(cè)后的土體長(zhǎng)時(shí)間受到雨水的沖刷、浸泡，使得北邊坡產(chǎn)生新的不平衡，局部塌方。具體原因如下。

（1）該工程基坑采用大口徑管井等方法降水，原地下水已降到基坑底0.5 m以下，突然大量雨水的侵入，造成基坑北側(cè)地下水位大幅上升，邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)遭到額外的水壓力作用；（2）北側(cè)坡后土體長(zhǎng)時(shí)間受到雨水的沖刷、浸泡，部分土體處于軟化狀態(tài)，土體的抗剪切力等物理指標(biāo)大幅降低，同時(shí)含水率提高后土壓力明顯增加；（3）鋼管土釘（包括木樁支護(hù)）與土體的摩擦阻力降低，導(dǎo)致抗拔能力降低。

2.4 對(duì)策

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，及時(shí)采取了對(duì)策，重點(diǎn)是解決水的問(wèn)題，降低水位：（1）密切觀察管井等降水系統(tǒng)的情況，保證正常地降水；（2）基坑北側(cè)后方立即開(kāi)挖多條東西向排水明溝，將地表雨水及時(shí)引向東西兩邊，并增加抽水機(jī)及時(shí)將地表水排除；（3）基坑北側(cè)坡頂增加排水管道，及時(shí)排除坡頂?shù)牡乇硭⒂梅紝⑵马敻采w防止再次淋雨；（4）北側(cè)坡面地增加泄水孔，及時(shí)將坡后的積水排出；（5）為防止進(jìn)一步塌方，北側(cè)基坑支護(hù)由原來(lái)坡面設(shè)置2道6 m鋼管釘和2道6 m長(zhǎng)豎向木樁（圖2），增加1道6 m鋼管釘和1道6 m長(zhǎng)豎向木樁（圖3），坡底根部增設(shè)木板擋土。

2.5 處理效果

經(jīng)過(guò)不斷地表排水處理以及北側(cè)坡頂帆布覆蓋等處理，及時(shí)進(jìn)行表面鋼筋網(wǎng)綁扎并噴漿處理，邊坡基本穩(wěn)定，在后面的幾次大雨中經(jīng)受了考驗(yàn)，這樣處理是正確的，效果是良好的。

3 結(jié)語(yǔ)

基坑支護(hù)工程是臨時(shí)性工程，但容易再現(xiàn)一些問(wèn)題，一旦出現(xiàn)會(huì)增加成本，延誤工期，甚至發(fā)生安全事故。因此施工中要加強(qiáng)基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)，坡頂水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè)、已建承臺(tái)與地梁的沉降觀測(cè)、對(duì)地下水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)3方面，如果發(fā)現(xiàn)邊坡有塌陷、裂縫及滑移以及基坑周邊建筑物、道路及地表有裂縫出現(xiàn)，則立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，采取必要措施。

基坑支護(hù)邊坡穩(wěn)定最主要的隱患是水，最有效的方法是快速排水，尤其是天氣突然變化連續(xù)下雨，既要處理好坡頂?shù)牡乇碛晁懦ぷ鞑蛔屍錆B入，還要注意土層中滯水的引出。只有將水擋在邊坡的外面并將內(nèi)部的滯水排除內(nèi)外相結(jié)合，邊坡才能穩(wěn)定，施工才能安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)建筑科學(xué)研究院.JGJ120-2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2] 楊文生，薛麗影.基坑工程常見(jiàn)險(xiǎn)情分析與處理措施[J].工程質(zhì)量，2015（7）：40-43.