軟土地基深基坑圍護(hù)樁+鋼砼內(nèi)支撐圍護(hù)體系裂縫分析與防治

范建立楊秀慧

1.新世紀(jì)建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 金華 321000; 2.杭州寶洋建設(shè)工程有限公司

軟土地基深基坑圍護(hù)樁+鋼砼內(nèi)支撐圍護(hù)體系裂縫分析與防治

范建立1楊秀慧2

1.新世紀(jì)建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 金華 321000; 2.杭州寶洋建設(shè)工程有限公司

本文主要是對(duì)深基坑支撐系統(tǒng)在實(shí)際使用中經(jīng)常見(jiàn)出現(xiàn)的一些問(wèn)題作一些分析，并提出一些改進(jìn)措施，增強(qiáng)了該類支護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

圍護(hù)樁;內(nèi)支撐;主動(dòng)防治;被動(dòng)防治

采用圍護(hù)樁+鋼砼內(nèi)支撐作為基坑圍護(hù)體系是近年來(lái)常用的一種基坑圍護(hù)體系，該體系從實(shí)際應(yīng)用看來(lái)還是比較安全可靠的，但也出現(xiàn)一些事故，如2008年年底溫州某大廈基坑采用該體系出現(xiàn)局部坍塌。一次坍塌事故會(huì)帶給企業(yè)重大的經(jīng)濟(jì)和信譽(yù)損失，一次次的教訓(xùn)作為施工企業(yè)人員極有必要對(duì)坍塌的原因作一些分析和總結(jié)，以便對(duì)該類圍護(hù)體系施工時(shí)掌握一些好的經(jīng)驗(yàn)方法。

圍護(hù)體系出現(xiàn)坍塌甚至垮塌，其首要征兆必然是先出現(xiàn)了裂縫，通過(guò)對(duì)裂縫的成因分析和掌握一些防治方法對(duì)基坑圍護(hù)施工能否成功是至關(guān)重要的。

1 裂縫成因分析

1)、土方開(kāi)挖太快、開(kāi)挖方式不對(duì)稱導(dǎo)致圍護(hù)體系受力不均勻。

2)、存在超挖現(xiàn)象。

3)、土方開(kāi)挖后基槽未及時(shí)封閉。

4)、支護(hù)設(shè)計(jì)薄弱，受力達(dá)極限。

5)、地質(zhì)情況異常。

6)、基礎(chǔ)邊沿6m范圍內(nèi)超載。

7)、不嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和施工方案施工。

除以上之外該類圍護(hù)體系還有一個(gè)明顯的薄弱點(diǎn)，先看一下該類圍護(hù)體系的節(jié)點(diǎn)受力情況：

從右圖中可以清晰地看出圍護(hù)樁的受力情況，圍護(hù)樁上端的壓頂梁與支撐梁節(jié)點(diǎn)是一個(gè)固定支座，而圍護(hù)樁的下部與軟土地基接觸是一個(gè)自由支座。土方開(kāi)挖后圍護(hù)體系受力，圍護(hù)樁的下端會(huì)產(chǎn)生一定量移動(dòng)，這就給上端支座處產(chǎn)生一個(gè)很大的彎矩，導(dǎo)致了支撐梁和壓頂梁附近產(chǎn)生了上寬下窄的裂縫，這與以往施工中支撐梁產(chǎn)生裂縫的位置、形式相一致。

2 裂縫的防治

2.1 主動(dòng)防治：

1)、設(shè)計(jì)方案會(huì)審時(shí)盡量多考慮不利因素，提高圍護(hù)體系本身的可靠度。

2)、嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、施工方案和有關(guān)規(guī)范要求組織施工。

3)、開(kāi)挖速度與墊層、胎模施工應(yīng)相一致，使基槽能及時(shí)封閉防止基槽土隆起，減少基坑深層位移變形。

4)、嚴(yán)禁超挖，超挖就會(huì)大大增加圍護(hù)體系的側(cè)壓力。

5)、在圍護(hù)樁下端與工程樁之間，加厚墊層、提高墊層的砼強(qiáng)度等級(jí)，甚至可采用速凝砼澆灌，以便在圍護(hù)樁下端形成的一個(gè)支點(diǎn)，減少圍護(hù)樁下端的位移，從而減少和防止上部支撐梁裂縫的產(chǎn)生。

6)、工作面許可的情況，可在圍護(hù)樁的下端留下三角土不開(kāi)挖，原理效果同上條。

7)、在被動(dòng)區(qū)加打水泥攪拌樁，原理同上效果更佳。

8)、支撐梁負(fù)彎矩集中處增配負(fù)筋；

9)、適當(dāng)加長(zhǎng)圍護(hù)樁的樁長(zhǎng)。

10)、基礎(chǔ)邊沿6m范圍內(nèi)嚴(yán)禁超載，一般不得超過(guò)15Kpa。

圖1 支撐體系節(jié)點(diǎn)受力圖

2.2 被動(dòng)防治：

通過(guò)對(duì)基坑圍護(hù)體系的監(jiān)測(cè)信息來(lái)及時(shí)做應(yīng)急補(bǔ)救，具體如下：

1)、支撐梁出現(xiàn)裂縫寬度達(dá)到0.5mm時(shí)不收斂的應(yīng)高度重視；基坑周邊地面裂縫和沉降在開(kāi)挖后三天持續(xù)不收斂的應(yīng)引起高度重視。

2)、深層位移變形達(dá)到3mm/d，且連續(xù)三天不收斂或累計(jì)變形量達(dá)到0.5H/100(H為開(kāi)挖深度) 或超過(guò)時(shí)報(bào)警。

3)、軸力一般大于設(shè)計(jì)值的1.2倍時(shí)報(bào)警。

監(jiān)測(cè)工作是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)圍護(hù)體系的受力動(dòng)態(tài)，以便及時(shí)采取一些有效措施，如被動(dòng)區(qū)砂包反壓、附加鋼結(jié)構(gòu)支撐、周邊卸載等一些穩(wěn)定基坑圍護(hù)體系的好方法，從而亡羊補(bǔ)牢避免基坑圍護(hù)的坍塌。

3 實(shí)踐運(yùn)用

在溫州市信河街2#地塊工程基坑深度8.5m～9m，在基坑施工中，出現(xiàn)較多的問(wèn)題，主要是支撐梁出現(xiàn)較多的裂縫、深層位移和軸力也超標(biāo)。后來(lái)施工中加快了墊層施工的速度和局部鋼管撐加固，基坑圍護(hù)體系各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)穩(wěn)定下來(lái)，最終確保了基坑圍護(hù)施工的成功。

溫州九山公園安置房工程基坑面積有1萬(wàn)多平方米，基坑深度4.5m～6.5m，在基坑施工中，我們嚴(yán)格執(zhí)行了主動(dòng)防治的第2～4條；第5、6條，效果顯著，裂縫出現(xiàn)很少只有在基坑局部較深處(6.5m處)，有幾根支撐梁出現(xiàn)了細(xì)小裂縫，深層位移和軸力均在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。

在溫州科技職業(yè)學(xué)院食堂、學(xué)生活動(dòng)中心工程施工中，由于現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，基坑一側(cè)有無(wú)樁基五層高老樓需保護(hù)、另該工程地下水豐富。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)诨訃o(hù)方案專家會(huì)審時(shí)，就提出對(duì)該圍護(hù)體系結(jié)構(gòu)加強(qiáng)和對(duì)被動(dòng)區(qū)進(jìn)行攪拌樁加固的建議（建議得到認(rèn)可通過(guò)）。在實(shí)際施工過(guò)程中認(rèn)真執(zhí)行了以上有關(guān)的主動(dòng)防治方法，最終該基坑圍護(hù)施工過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)裂縫和異常情況，應(yīng)該說(shuō)是相當(dāng)成功的例子。

關(guān)于軟土地基深基坑圍護(hù)樁+鋼砼內(nèi)支撐圍護(hù)體系的裂縫分析與防治就談到這里，以上分析難免有主觀的成分，見(jiàn)仁見(jiàn)智，必然有分歧，因此還需進(jìn)一步探索和實(shí)踐驗(yàn)證。

范建立 男，新世紀(jì)建設(shè)集團(tuán)有限公司，工程師。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.021