某基坑支護(hù)工程邊坡坍塌分析及處理

秦海燕

（貴州聯(lián)建土木工程質(zhì)量檢測監(jiān)控中心有限公司 貴州貴陽 550001）

0 引言

隨著城市發(fā)展加快，在城市建設(shè)的過程中會大量使用基坑支護(hù)技術(shù)，為了保證質(zhì)量，必須合理使用相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，確?；又ёo(hù)的整體水平，尤其是要加強對基坑支護(hù)的設(shè)計工作。而對于基坑邊坡的坍塌問題，也需要做好對坍塌原因的分析，總結(jié)經(jīng)驗和改進(jìn)設(shè)計，保證基坑的穩(wěn)定性。

1 工程概述

工程概況和周邊情況：

本工程為二通廠南區(qū)棚改項目，建設(shè)高層住宅樓和配套公共服務(wù)樓、地下停車庫等等，計劃建設(shè)地下室三層、地上建筑最高二十八層。建筑的基坑長280m，寬度240m，基坑深度大約17.10m。

當(dāng)?shù)氐孛矊儆谟蓝ê記_洪積扇頂部，所以地質(zhì)相對比較平坦，地面的標(biāo)高在57.79~62.00m之間，場地的地層包括人工堆積層和第四系沖洪積層兩種。其中，人工填土層主要包括層雜填土，厚度在0.2~14m左右；層素填土厚度在0.3~12.3m左右。第四系沖基層包括層砂質(zhì)粉土、層粘質(zhì)粉土、層粉細(xì)砂、鵝卵石。根據(jù)勘察的結(jié)果，在廠區(qū)的范圍內(nèi)有一定的地下水，地下水屬于潛水，地下水的深度在23.4~26.6m左右，穩(wěn)定水位的標(biāo)高在34.24m左右。自然降水滲入地下是補給地下水的主要渠道，地下水通過徑流、蒸發(fā)排泄，每年地下水有1~2m的變化幅度。

廠區(qū)被分成三個地塊，其中兩個地塊使用同時進(jìn)行基坑支護(hù)，另一個地塊沒有進(jìn)行施工。廠區(qū)是北側(cè)為一號地塊，二號地塊和一號地塊之間，規(guī)劃14m寬的道路，作為張儀村二號路。目前，道路是臨時道路?；拥纳峡诰€與張儀村二號路的距離在5~40m；基坑西側(cè)是張儀村東三路，目前作為基坑建設(shè)的臨時道路，基坑的上口和東三路距離為3~9m。基坑?xùn)|側(cè)規(guī)劃張儀村東路，基坑的上口與東五路的距離在6.55~11.55m?；涌诰嚯x南側(cè)的道路為30m左右。

2 基坑坍塌和處理

2.1 基坑支護(hù)設(shè)計方案

基坑的深度為17.1m左右，基坑的支護(hù)體系使用了雙排樁、錨索、土釘墻的支護(hù)系統(tǒng)，在基坑的頂部的5m處做1：0.5的土釘墻，同時預(yù)留寬在800mm的肥槽，設(shè)計地面超載20kPa。在雙排樁的支護(hù)設(shè)計上，護(hù)坡樁的長度為16m，樁頂相對標(biāo)高-5m，嵌固段為3.9m，樁之間間距3.2m，排距1.6m。樁的內(nèi)徑為800~1000mm左右，外徑設(shè)計為1000~1200mm。樁身設(shè)計強度為C25，混凝土坍落度為180~220mm。

對于土釘墻的設(shè)計，在低下1.5m處、3.0m處和4.5m處設(shè)計了3排土釘，橫間距為1.5m，土釘?shù)目讖綖?20mm，長度在6~7m，設(shè)計傾斜角為5°~10°，土釘插入1C16HRB400級熱軋螺紋鋼筋。在兩個排樁中間，布置了兩個微型鋼管樁，鋼管樁的間距為0.6m，鋼管樁的長度為16m，孔徑為130mm。成孔后下入鋼管，鋼管的中下部焊鋼筋頭，保證鋼管的劇中，之后注入注水灰比0．5礦渣純水泥漿，強度20MPa。在樁基的頂部設(shè)置冠梁，強度為C25。設(shè)置兩道錨索控制樁頂位移量，錨索在冠梁頂部一下的4m處和8m處，水平間距為樁間距，錨索的下傾角為15°，錨索的孔徑設(shè)計為150mm，成孔以后下入低松弛型鋼絞線。

2.2 邊坡坍塌的分析

2.2.1 邊坡坍塌情況

坍塌發(fā)生在基坑的西南側(cè)，在該段開挖以及支護(hù)到-5m的位置發(fā)生坍塌，在基坑上口線位置0.6m處發(fā)生整體坍塌，坍塌的長度為30m。坍塌的位置的邊坡的土質(zhì)為雜填土，坍塌之后，埋設(shè)在地下的臨時電纜露出。在基坑坡頂外1.5m位置的臨時道路并沒有因為坍塌受到影響，并且在坍塌時，邊坡下并沒有人員作業(yè)，所以并未因為坍塌造成人員傷亡。

2.2.2 基坑邊坡坍塌原因分析

針對現(xiàn)場的情況，總結(jié)了基坑邊坡坍塌的原因。首先土釘墻支護(hù)完全嚴(yán)格按照分層開挖和分層支護(hù)的要求進(jìn)行，該段的邊坡長為30m，在邊坡坍塌之前，3排土釘都完成了注漿、掛網(wǎng)和噴射混凝土的施工工作。坍塌位置的基坑開挖支護(hù)時，距離基坑上口9.5m處施工方堆放了了基坑開挖出的渣土，渣土堆高度為3.0m，寬度為5m。由于渣土堆導(dǎo)致的堆載非常大，所以會增加基坑側(cè)壁土的壓力，這在設(shè)計時是沒有考慮的荷載，這就導(dǎo)致原有的支護(hù)設(shè)計承受過大的水平力，產(chǎn)生了過大的水平位移，從而造成基坑坍塌。

由于邊坡的南側(cè)轉(zhuǎn)角含有很多老舊的基礎(chǔ)，在支護(hù)工作完成之后，就開始進(jìn)行老舊基礎(chǔ)的破碎工作。使用炮錘沖擊的方式來對老舊基礎(chǔ)破碎，會導(dǎo)致嚴(yán)重的土體震動。其次，施工場地內(nèi)的渣土車、罐車也經(jīng)過該處，車輛的往來同樣會引起比較嚴(yán)重的振動。震動的水平力通過周邊土體，傳到支護(hù)結(jié)構(gòu)上。綜合以上因素，導(dǎo)致了該基坑坍塌的發(fā)生。

2.3 坍塌邊坡的處理

再出現(xiàn)邊坡坍塌的問題之后，對周圍的地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況、低下結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定性的需求，采取了如下措施解決坍塌問題。首先，在西側(cè)渣土堆距離基坑上口線的9.5m處，針對護(hù)坡使用了雙排樁支護(hù)體系。因為該位置的土質(zhì)比較差，而且基坑回填土的位置比較深，在8~10m左右。第一道錨桿位置在地表以下的9m，由于錨桿位置比較深，而且渣土堆距離基坑的上口位置也比較近，會對基坑的穩(wěn)定性造成比較大的影響。所以在施工時為了避免出現(xiàn)問題將渣土進(jìn)行了轉(zhuǎn)移，并且對西側(cè)道路的行車也作出了限制，要求渣土車、罐車和基坑的上口線距離要在3m以上，并且任何重車都不能在基坑的邊停留。

護(hù)坡樁的樁長在改造后增加，樁長由原來的16m增加到了19m，樁頂?shù)臉?biāo)高也從-5m調(diào)整為-2m，保持護(hù)坡的嵌固深度不變。第一道錨桿的長度從16m加長到19m，角度也進(jìn)行了調(diào)整，從15°調(diào)整為20°。通過調(diào)整，能夠產(chǎn)生的錨固力從517kN增加到648kN。第二道錨桿的長度從15m增加到了16m，錨固力從460kN增加到了500kN。對于樁頂部由5m1：0.5放坡改為樁頂上部2m1∶1放坡。而對于出現(xiàn)坍塌的部位，使用水泥袋來進(jìn)行補救，形成1：1的坡比。放坡預(yù)留注漿管，并且在-1.5m處打入5m的土釘，在坡體的強度達(dá)到要求之后，再對坡體的內(nèi)部進(jìn)行壓漿處理，保證穩(wěn)定性。

在改造過程中，也加強了對基坑變形情況的監(jiān)測，并做好在發(fā)生異常時進(jìn)行進(jìn)一步改造的準(zhǔn)備。經(jīng)過改造之后，整個基坑并沒有出現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果異常的情況，在達(dá)到開挖設(shè)計的標(biāo)高之后，基坑整體十分穩(wěn)定。

3 基坑邊坡坍塌的總結(jié)

本工程在設(shè)計的時候沒有充分考慮周邊的地質(zhì)情況，并沒有充分應(yīng)用勘察報告的結(jié)果。由于基坑周邊有很多地下基礎(chǔ)不牢固，所以雜填土的土性相比其他區(qū)域比較松軟，而勘察報告也并沒有根據(jù)這個結(jié)果給出提醒和建議。

施工人員在施工過程中應(yīng)該時刻關(guān)注現(xiàn)場開挖情況與地勘報告的一致性，并且時刻關(guān)注周圍環(huán)境的情況，如果發(fā)現(xiàn)異樣需要馬上與設(shè)計單位、勘察單位取得聯(lián)系，對基坑當(dāng)前的情況作出全面的判斷，從而制定合理解決的措施。本例中的坍塌來自于西側(cè)渣土堆載已經(jīng)超過了設(shè)計的坡頂荷載，并且由于炮錘沖擊以及坡頂?shù)能囕v往來，同樣增加了坡頂荷載，導(dǎo)致支護(hù)系統(tǒng)難以承擔(dān)側(cè)向力。針對深基坑開挖的過程中，還要重視坡頂變形的監(jiān)測結(jié)果，了解基坑目前的位移情況，以及觀察周圍建筑是否存在異樣的變化，及時采取措施，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。

4 結(jié)束語

深基坑工程是一個系統(tǒng)的問題，建設(shè)過程中需要和場地、工程勘察、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、周邊環(huán)境等方面的了解。需要充分考慮對地質(zhì)條件，做好對施工現(xiàn)場環(huán)境的監(jiān)控，結(jié)合前期的勘察結(jié)果，作出更為合理的設(shè)計。施工過程中若發(fā)現(xiàn)周邊環(huán)境的監(jiān)測結(jié)果存在問題，必須及時采取措施，避免出現(xiàn)坍塌的情況。針對坍塌問題，也要根據(jù)測量數(shù)據(jù)對設(shè)計進(jìn)行改良，保證基坑的穩(wěn)定性。