地鐵車站基坑邊坡滑移分析及處理

祝李京 張能 操抗

（作者單位：祝李京、操抗，武漢華中科大土木工程檢測中心；張能，中建三局集團有限公司）

在我國軌道交通工程建設迅速發展的背景下，隨之而來的是各種問題的出現。本文依托某地鐵車站基坑放坡開挖過程中，在諸多外在因素影響下，發生的邊坡滑移現象，分析產生滑移的原因和采取的相應措施，為后續類似建設積累經驗。

隨著城市的發展，城市軌道交通建設規模逐漸擴大，車站基坑也越來越多，根據車站基坑的開挖深度、地質情況、對周邊環境的影響以及造價等相關因素，給出不同的開挖方式，其中放坡開挖與其他樁基支護形式相比，不僅工期短、造價低廉，且工藝簡單、風險較小。盡管如此，在基坑放坡開挖過程中仍會出現各種突發事件。

一、工程概況

該車站為地下兩層12m島式站臺車站，標準段寬度為21.3m，全長255.50m，車站基坑開挖深度約為13.5～17.1m。車站采用明挖法施工?；拥闹ёo方式有兩種，分別是放坡開挖支護和樁+內支撐支護。車站處淺丘地貌，地形略有起伏，坡度較緩。上覆第四系全新統人工雜填土（），雜色，為路基填料及回填砂巖、泥巖碎塊組成，在場地內廣泛分布，其下為第四系坡殘積層（）黏土，黃褐色、灰黃色，局部褐灰色，可塑，局部呈硬塑狀，Ⅱ級普通土；下伏天馬山組（K1t）泥巖、砂巖，強風化泥巖，泥質結構，塊狀構造，巖芯呈短柱狀，Ⅳ級軟質巖；中等風化泥巖：泥質結構，塊狀構造，巖芯呈長柱狀，Ⅳ級軟質巖。中等風化砂巖：泥質膠結，塊狀構造，巖芯呈長柱狀，Ⅳ級較軟巖，特殊巖土主要為雜填土、軟土、風化巖、膨脹巖；泥巖為膨脹巖，遇水易軟化。

二、監測數據

根據現場監測數據反映：

1.5月18日～5月19日期間，地表豎向位移及坡頂豎向位移部分測點監測數據出現預警，坡頂水平位移部分測點監測數據出現向基坑內滑移預警，地表及坡頂出現多條裂縫；圖2-1及圖2-2中測點沉降有明顯變化，圖2-3中測點位移有明顯變化；

2.圖2-2及圖2-3可以看出，5月19日～5月20日期間，坡頂豎向位移及坡頂水平位移部分測點數據發生突變，監測數據急劇增加；現場坡頂裂縫明顯擴大，坡頂有凹陷，坡面有鼓包、有開裂；

3.5月20日～5月23日期間，坡頂豎向位移及坡頂水平位移監測數據持續增大；坡頂及坡面裂縫擴張較大、坡頂凹陷及坡面鼓包十分明顯，地表以下有脫空；

4.5月19日～5月22日期間，地表豎向位移部分測點監測數據持續增大，地表出現多條裂縫；5月22日～5月23日期間，地表豎向位移部分測點監測數據發生突變，裂縫長度、數量、寬度有明顯增加。

三、原因分析

1.地質條件差

（1）現場開挖面地質情況與地勘資料有出入，第四系坡殘積層（）黏土深度與地勘資料上顯示多出近2m，導致現場施工出現諸多不確定性因素，同時對設計成果起到誤導作用。

（2）車站基坑兩側均有小山坡，地勢較低，且整體地質條件差，主要為人工雜填土（）和淤泥質黏土（），不具備承載能力，抗震能力弱，一般還具有浸水濕陷性。

2.設計考慮欠佳

（1）對淤泥土質的邊坡沒有足夠的重視，未充分考慮到該地區復雜地質及氣象條件等因素。

（2）未慎重研究降水，排水方案，導致巖面與泥層之間未能排出，且不易排出。

（3）設計坡度較大。

（4）土釘支護角度及長度未能滿足現場要求，失去作用，導致地面裂縫到坡面裂縫夾角約為27.79°。

3.連續降雨及其他因素影響

（1）受連續降雨影響，兩側山坡雨水流向基坑，邊坡土體存在雨水長期侵入，雨水難以排出坡面，導致土體軟化、強度降低，邊坡噴錨支護后，出現多處開裂、沉降等情況。

（2）基坑周圍有材料堆積，對基坑邊坡形成長期負重荷載。

4.處理措施

（1）對于邊坡采用刷坡放緩坡率的處理辦法，對于周邊施工場地有條件的，采用1︰1.5坡率。

（2）優化土層錨桿設置。具體為增加土釘打入角度及深度，保證土釘有一部分入巖，并適當加密土釘間距（由1.5mx1.5m修改為1.2mx1.2m）。

（3）在平臺處采用腰梁+錨索形式進行加強，其中對高壓鐵搭附近采用平面交叉腰梁+錨索形式進行加強。

（4）對坡頂出現裂縫或地面沉降已達預警值的部分盡快按處理方案進行處理，對有條件的地方盡快刷坡處理，并對坡面及時支護，嚴禁在雨天修整坡面。

（5）對基坑應進行分段開挖、分段施做，避免一次將整個基坑或大面積暴露出來。

（6）做好基坑周邊的防排水工作，避免周邊匯水進入基坑，同時減少周邊匯水侵入基坑周邊土體。在坡面上嚴格按設計設置泄水孔，并根據地層含水情況適當增加泄水孔。

（7）在開挖過程應仔細觀察周邊地層情況，如仍有異常，應及時停工并通知各方到現場處理。如現場情況緊急，可按上述處理原則先進行處理，后告知各方確認。

（8）現場錨桿及錨索應按設計要求嚴格執行，如長度等。當錨索的預拉軸力無法滿足要求時，應告知設計進行處理。

（9）加強基坑的監測工作，特別對于監測數據有急劇加大或持續變化的監測項，對于監測數據異?；驅⑦_到預警值時，應及時通知設計進行處理。

（10）對于雨水施工，應做好相應的防洪防澇工作，嚴格執行專項方案中的措施。

四、結語

通常在人們看來，基坑放坡開挖工藝簡單、風險較小，所以關注不高，不太重視，忽略了諸多細節。放坡開挖在不同地質條件下，應充分考慮區域降雨量、巖層滲水系數、巖層特性、周邊荷載、土釘系數、受力平衡參數、坡率等諸多因素，并進行分析核算，以確保工程的順利進行，并為后期類似工程積累經驗，提供參考。