重慶萬州萬達項目滑坡地帶基坑開挖土體變形控制技術研究

石立國，張茅，余德浩，陳博

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司，重慶 400021）

0 引言

隨著國內建設的大量開展，一些對基坑有特殊要求的建筑物的誕生，使得深基坑工程在國內的發(fā)展也比較成熟了，深基坑支護方面的研究也不少，曾經還有過“基坑工程學”的概念，大體上也形成了一定的體系，諸如基坑工程的時效性、系統(tǒng)性、環(huán)境效應等，所以深基坑工程已經算是比較完備了。我國的建設事業(yè)發(fā)展如火如荼，但是在發(fā)展的同時，我們隨時不能忘記總結，總結能夠使我們有新的理解和發(fā)現(xiàn)。該項目即是在實踐之中遇到的新問題，三峽庫區(qū)內一個大體量滑坡變形體上的深基坑工程，在施工過程中，考慮到滑坡與深基坑的同時作用，對于變形體控制技術我們作了必要的研究。

1 土體變形規(guī)律

1.1 勘察

重慶萬州萬達廣場工程位于重慶市萬州區(qū)和平廣場馮家院片區(qū)，屬于重慶市萬州區(qū)和平廣場滑坡堆積體內的南部。和平廣場堆積體是以崩滑堆積為主，坡積、河流沖積為輔混合形成的，堆積體呈橫長型，前緣高程108～147m，后緣高程210～215m，橫長2.5km，面積105萬m2，總體積1950萬m3，地處長江左岸與其一級支流苧溪河交匯處，為長江三峽工程庫區(qū)重點勘察防治的“四大滑坡”之一，屬三峽庫區(qū)列入規(guī)劃必須治理的地質災害體，三峽水庫在非汛期（每年10月至次年4月上旬）壩前水位保持在145m～175m～145m（吳淞高程）之間波動，水位變幅為30m?？辈毂砻?，擬建場地中地下水位埋深0.71～20.12m，地下水位頂標高157.00～183.38m。場地內不存在統(tǒng)一、連續(xù)以及完整的含水層和隔水層。在和平廣場堆積體前部發(fā)育有3個小型滑坡體，即勝利路滑坡、萬安市場滑坡和三馬路滑坡。該滑坡已經過專項勘察、設計和治理并于2008年通過竣工驗收。

1.2 計算

據(jù)勘察資料和變形體特征，選擇4-4’剖面為計算主剖面，3-3’剖面和1-1’剖面為計算輔助剖面。4-4’和3-3’、1-1’剖面分別從176.30m高程挖至175m、170m和165m高程進行了驗算。

圖1 4-4'剖面治理工程布置圖

表1 變形體穩(wěn)定性計算結果統(tǒng)計表(基坑支護樁施工前)

2 基坑開挖對滑坡體的影響

重慶萬州萬達項目部進場后對前期的平場、土方開挖、基坑支護等工序施工的同時，考慮到長江漲水和滑坡體變形的影響，且由于處于滑坡體系上的建筑物均為老房，自身地基十分不穩(wěn)固，滑坡體系對擬建工程及處于滑坡體系內的民房建筑的危害過大，決定對擬建場地滑坡體進行治理。

3 方案選擇

該案例中所涉及的滑坡體上開挖深基坑的問題確實還是罕見的，既要保證一般意義上的基坑支護，又要保證其達到對滑坡體最小的擾動，加固該工程基坑支護的方案即限定在地下連續(xù)墻與排樁兩種方式之上?？紤]到影響坡體周圍環(huán)境復雜的情況，不能引起過大的擾動，不適宜選用具有大面積動土的治理方式，總結目前狀況，我們提出了滑坡治理與深基坑開挖兩方面統(tǒng)籌兼顧的思想，故在方案選擇上，選擇了懸臂抗滑樁的形式，以預應力錨索增強其力學性能，設置部分懸臂抗滑樁，部分埋入式抗滑樁，既能增加基坑的安全性，也帶來了經濟節(jié)省。在進行滑坡治理后，其相應的數(shù)據(jù)已經達到了可靠值，大大降低了基坑支護的難度。

3.1 滑坡體治理方案

由于在連續(xù)幾天的降雨過程中萬州區(qū)望江路一帶（主要集中在原“和平廣場滑坡”2－3剖面之間的后緣部分）出現(xiàn)變形加劇的趨勢，部分民房出現(xiàn)拉裂變形，為避免整個施工場地周邊民房建筑再次出現(xiàn)較大的異常情況，同時確保整個基坑施工的安全性和穩(wěn)定性，變形體治理措施方案為在擬施工基坑及周邊民房的中間增加雙排抗滑樁施工。

3.1.1 雙排樁

雙排樁前后排樁之間用連梁連接，使雙排樁組成的結構體系具有較大剛度和抗彎能力，相對于懸臂樁其截面尺寸更小，控制變形能力更強。

由于現(xiàn)場施工場地所限，雙排樁布置沿已修建的市政道路外側布置，具體情況如下:

A型雙排樁:布置在1-1剖面和2-2剖面控制段。前后排樁截面尺寸均為1500mm，樁間距2.5m，排距4.0m，樁長為28m左右，共18根（A1～A18），治理長度45m。

B型雙排樁:布置在3-3剖面控制段。前后排樁截面尺寸均為1500mm，樁間距2.5m，排距4.0m，樁長為35m左右，共14根（B1～B14），治理長度40m。

C型雙排樁:布置在4-4剖面控制段。前后排樁截面尺寸均為1500mm，樁間距2.5m，排距4.0m，樁長為33m左右，共16根（C1～C16），治理長度34m。

3.1.2 抗滑鍵

由于4-4剖面控制段滑動面相對設計增加雙排樁時所采用滑動面出現(xiàn)下移，而設計的雙排樁因其嵌固段長度不夠，存在安全隱患，故在雙排樁后設置埋入式抗滑樁。埋入式抗滑樁采用C40混凝土澆筑，孔徑1500mm，間距3000mm（梅花型布置，前后排樁排距3m）。開挖基坑期間，在雙排樁樁頂設置預應力錨索+連系梁用以減緩變形體的變形。

圖2 滑坡體平面及剖面線圖

3.1.3 預應力錨索

2-2剖面和3-3剖面控制段采用A型預應力錨索，設計為12束1x7Φs15.2鋼絞線，水平間距5.0m，錨索自由段孔徑150mm，錨固段擴孔至200mm，采用M30水泥砂漿灌漿；錨索錨入穩(wěn)定中風化基巖不小于10.0m；2-2剖面控制段錨索水平入射角35°，3-3剖面控制段30°。連系梁采用C30混凝土澆筑，截面尺寸800×1200mm，保護層厚度25mm。

4-4剖面控制段采用B型預應力錨索，設計為8束1×7Φs 15.2鋼絞線，水平間距2.5m，錨索自由段孔徑150mm，錨固段擴孔至200mm，采用M30水泥砂漿灌漿；錨索錨入穩(wěn)定中風化基巖不小于8.0m；錨索水平入射角35°。連系梁采用C30混凝土澆筑，截面尺寸800×1200mm，保護層厚度25mm。

3.2 基坑支護方案

擬建場地深基坑開挖后將形成高達10.4m的直立邊坡，為保證基坑施工的安全，結合擬建場地特殊的地質狀況及滑坡體帶來的潛在威脅，針對擬施工邊坡進行加固處理，加固措施選定為在已建基坑支護樁（如圖1）的基礎上增加錨桿施工，形成錨桿＋支護樁的樁錨支護體系，并在基坑坡面進行掛網噴射混凝土施工。

3.2.1 排樁

該工程開挖面積較大，達到3萬多m2，采用懸臂式排樁做基坑支護，以便于施工。在增加基坑排樁支護之后，我們采用“理正深基坑6.0”進行計算，得出變形體穩(wěn)定性在理論計算上滿足開挖要求，見表2。

表2 4-4剖面水位降工況下穩(wěn)定性計算

3.2.2 隔水帷幕工程

在已靠近基坑邊沿的前排支護樁樁間采用旋噴樁進行隔水帷幕的施工。

3.2.3 錨桿工程

通過錨桿桿體的縱向拉力作用，使錨桿位于巖土體內與巖土體形成一個新的復合體，這個復合體中的錨桿是用以解決圍巖體的抗拉能力低的缺點，從而使得巖土體自身的承載能力大大加強。

3.2.4 掛網噴射混凝土工程

噴錨掛網支護是通過在巖土體內施工一定長度和分布的錨桿，與巖土體共同作用形成復合體，彌補土體強度不足并發(fā)揮錨拉作用，使巖土體自身結構強度潛力得到充分發(fā)揮，保證邊坡的穩(wěn)定。坡面設置鋼筋網噴射混凝土，起到約束坡面變形的作用，使整個坡面形成一個整體。

4 結論

在遇到滑坡體與深基坑多種復雜情況同時存在時，選擇滑坡治理與基坑支護方案的時候，要周全考慮，一般情況下，滑坡治理強度要大于基坑支護體系強度，所以，我們要盡量利用滑坡治理結構的作用，增加基坑支護的可靠性與經濟性，以滑坡治理為主。當然滑坡治理也是為基坑的施工服務的。

在遇到工程滑坡一類問題的時候，我們要結合實際情況，加大勘察力度，力求將滑坡地質掌握清楚，以對后續(xù)決策提供完整可靠的條件。

當我們的項目初步規(guī)劃超出了地質承受條件，而需要我們采取措施的情況下，我們應當采用價值工程的評價辦法，考慮所增加功能是否經濟，爭取以較小的付出，換來最大的回報。

[1]中國建筑西南勘察設計研究院有限公司重慶分公司.重慶市萬州萬達廣場巖土工程勘察報告[R].2010.

[2]中國地質環(huán)境監(jiān)測院.長江三峽工程庫區(qū)滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)程[S].北京:地質出版社，2001.