黨向榮

1 工程概況

某太原高層住宅樓北側(cè)臨街，東、西兩側(cè)較開(kāi)闊，近臨 6層住宅小區(qū)，南側(cè)地勢(shì)較高，坡頂為道路及二層民居。其中高層住宅樓地上28層，地下2層。建筑總高度87.6m，平面尺寸為50.6m× 20.4m，純剪力墻結(jié)構(gòu)，灌注樁基礎(chǔ)，基坑南側(cè)深度10.1m，距基坑邊4 800為二層村民自建樓房，其余三面基坑深為5.6m～6.2m。工程平面及場(chǎng)地環(huán)境條件如圖1所示。

2 工程地質(zhì)情況

該工程基坑的影響范圍內(nèi)地質(zhì)情況條件為大地構(gòu)造位置屬臨汾運(yùn)城新裂陷—運(yùn)城凹陷中，所處地貌單元屬鹽湖區(qū)北岸的湖岸壟崗，巖性主要為河湖相形成的粉土(鹽漬土)、粉質(zhì)粘土、粘土組成，屬 1級(jí)(輕微)非自重濕陷性場(chǎng)地。具體如表 1所示。

表1 工程地質(zhì)情況

3 地下水情況

地下水水位在11.5m～13.4m間，為地下潛水，由大氣隨季節(jié)變化徑流側(cè)向補(bǔ)給，對(duì)基礎(chǔ)施工無(wú)影響。

4 基坑支護(hù)

本工程基坑最深處為10.1m，建設(shè)單位自行組織基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)施工，原設(shè)計(jì)選用密排 φ800人工挖孔灌注樁支護(hù)基坑南側(cè)邊坡，樁長(zhǎng)為基坑底面以下8.00m，基坑底面以上6.00m，上端約2.5m，按照 1∶0.35進(jìn)行放坡，邊坡修整后，噴射混凝土面層至頂。上口設(shè)置冠梁，在攪拌樁頂部埋入插筋，冠梁尺寸為 700×700，其他側(cè)面放坡開(kāi)挖，不考慮進(jìn)行支護(hù)。因勘探水位較低，基坑施工不考慮地下水的影響。但建設(shè)單位為減少投資，實(shí)際的南側(cè)基坑支護(hù)采用φ700，密排改為樁心距 1 400，樁配筋也進(jìn)行了調(diào)整，未設(shè)置冠梁，未進(jìn)行放坡及坡面處理。

5 基坑變形原因分析

5.1 施工險(xiǎn)情

開(kāi)挖過(guò)程中，正值雨季。基坑南側(cè)從坡頂上居民下水管一直排出生活污水。采用分層開(kāi)挖，挖至基礎(chǔ)底面時(shí)，發(fā)現(xiàn)局部有變形跡象，且完成挖土后，在進(jìn)行基礎(chǔ)底面整平清土?xí)r，突然有明顯側(cè)壁掉土現(xiàn)象，人員及時(shí)撤離后約 1 h出現(xiàn)局部坍塌。坍塌長(zhǎng)約16m，寬 2m，有 2根灌注樁折斷，相鄰的支護(hù)樁也有明顯位移。

5.2 原因分析

未按照原基坑支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工是導(dǎo)致局部變形坍塌的主要原因。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度均與原設(shè)計(jì)有較大差別，且未按照原設(shè)計(jì)進(jìn)行放坡卸載，使得支護(hù)結(jié)構(gòu)承載能力降低過(guò)多。南側(cè)居民的生活污水管的滲漏，導(dǎo)致具有 1級(jí)濕陷性的鹽漬土部分濕陷;由于采用灌注樁進(jìn)行支護(hù)，基坑頂面變形偏大，土體內(nèi)隨著基坑支護(hù)使用時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生裂縫;坡頂是南側(cè)居民的道路，時(shí)有重車經(jīng)過(guò)，加重變形及產(chǎn)生路面裂縫，加之雨季期間雨量偏大，雨水沿裂縫滲入，土方飽和，終于導(dǎo)致局部坍塌。

由此可見(jiàn)，導(dǎo)致基坑發(fā)生局部坍塌的原因是:

1)未按照原基坑支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，使得基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力大幅降低。

2)南側(cè)坡頂居民的下水污水管變形長(zhǎng)期滲漏對(duì)基坑土體粘聚力及內(nèi)摩擦角的影響，導(dǎo)致實(shí)際污水管垂直滲漏，將部分土體脫離，直接作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上。

3)上部過(guò)車，相當(dāng)于基坑邊超載，震動(dòng)加劇基坑變形的速率。

4)雨季的強(qiáng)降雨，導(dǎo)致基坑變形產(chǎn)生的路面裂縫成為滲流通道，加劇沿變形裂縫脫離土體的形成速度，按照裂縫形成的滑移面滑移，最終導(dǎo)致破壞。

6 處理措施

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及現(xiàn)場(chǎng)條件，確定采取如下方案:

1)切斷周圍的上下水，并對(duì)土體及樁體的位移、周圍建筑物的沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2)對(duì)未斷支護(hù)樁頂部的土體按照 1∶0.5進(jìn)行放坡卸載，在樁頂形成一個(gè)卸載平臺(tái)，并進(jìn)行噴射混凝土，防雨水沖刷。

3)加強(qiáng)支護(hù)樁結(jié)構(gòu)，取消原基礎(chǔ)底面的灰土墊層，改為 400厚C15早強(qiáng)混凝土墊層，加強(qiáng)坑底抗隆起能力，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%后，利用 6m長(zhǎng)、壁厚 6mm、直徑為 219焊接鋼管進(jìn)行斜向45°支撐，一端支撐在混凝土墊層上，一端通過(guò)膨脹螺絲、鋼板與支護(hù)樁固定連接，空隙采用C30混凝土填充封閉。

4)坍塌部位相鄰支護(hù)樁支撐好后，將嚴(yán)重變形位移的支護(hù)樁用鋼絲繩作為纜風(fēng)繩固定好，先用砂袋裝土壘成 3m高 1∶0.5的護(hù)坡土臺(tái)，頂部設(shè)1m寬卸載平臺(tái)，向上剩余7m高部分按照1∶0.5削掉懸空土體并放坡至頂，側(cè)面及頂面噴射混凝土，防雨水沖刷。通過(guò)放坡卸載、斜向鋼管支撐后，經(jīng)觀測(cè)基坑穩(wěn)定變形很小，周圍建筑物并未發(fā)生附加沉降，認(rèn)為基坑處于穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)入基礎(chǔ)施工。

7 結(jié)語(yǔ)

由于建設(shè)單位對(duì)于基坑支護(hù)的重要性認(rèn)識(shí)不足，隨意修改設(shè)計(jì)，再加之工程地質(zhì)情況及周邊環(huán)境條件復(fù)雜多樣，導(dǎo)致該局部變形坍塌的發(fā)生。由此可見(jiàn)，方案的選擇及實(shí)施，應(yīng)建立在對(duì)地質(zhì)條件的盡可能準(zhǔn)確了解，對(duì)周邊環(huán)境的分析評(píng)估、實(shí)地勘察，及對(duì)鄰近工程的仔細(xì)調(diào)研基礎(chǔ)上，不能隨意調(diào)整修改，如需修改，應(yīng)經(jīng)重新論證確認(rèn)。另外，在施工中，不論何方為施工主體，在深基坑施工時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)到其可能存在的危險(xiǎn)，做好應(yīng)對(duì)措施，并做好應(yīng)急預(yù)案及信息化施工，才能在施工中防患于未然。本例對(duì)類似地質(zhì)條件下工程基坑施工具有一定的借鑒意義。