王德意，王金鳳，盧鎮(zhèn)文

（1.珠海大橫琴投資有限公司，廣東 珠海 519000；2.珠海市燃?xì)夤こ萄芯吭O(shè)計(jì)有限公司，廣東 珠海 519000；3.國(guó)網(wǎng)長(zhǎng)沙供電公司，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

1 工程概況

某大型基坑工程位于深圳市南山區(qū)，基坑的西側(cè)與北側(cè)均臨現(xiàn)狀市政道路，南側(cè)為正在運(yùn)行的鐵路，南側(cè)及東北向臨規(guī)劃地鐵線路?；娱_(kāi)挖深度約為15.25m，基坑支護(hù)周長(zhǎng)約1000m?；悠矫嫒鐖D1所示。

圖1 基坑平面布置示意圖

2 地質(zhì)條件

場(chǎng)地為原填海區(qū)域，原始地貌為海岸灘涂，后經(jīng)人工回填成陸地，工程地質(zhì)水文條件復(fù)雜，含深厚淤泥層。土質(zhì)不均勻，呈流塑狀，有球狀風(fēng)華殘留體存在，容易引起不均勻沉降，同時(shí)首層土含有大量填石，均屬不穩(wěn)定土體，其工程地層如下：第四系人工填土層、第四系海相沉積層、第四系沖洪積地層以及第四系殘積層。下伏基巖為加里東期混合花崗巖。場(chǎng)地地層巖性分述如下：第四系人工填土層（Qml）、第四系海相沉積層（Qm）、第四系沖洪積地層（Q3al+pl）以及第四系殘積層（Qel）。下伏基巖為加里東期混合花崗巖（Mγ53）。

3 水文條件

地下水類型主要分為孔隙水、基巖裂隙水兩類。第四系孔隙水主要賦存于人工填土層、海相沉積淤泥質(zhì)細(xì)砂層、沖洪積含粘性土砂層中，其次賦存于沖洪積含砂粘性土等其他粘性土層。地下水位與周邊河水及海水存在水力聯(lián)系，含砂層結(jié)構(gòu)松散，自穩(wěn)性差。

4 原設(shè)計(jì)及事故情況

由于基坑距離規(guī)劃地鐵線位較近，錨索打設(shè)長(zhǎng)度較大，為避免對(duì)后期地鐵盾構(gòu)開(kāi)挖的影響，節(jié)約投資與工期，靠近規(guī)劃地鐵線路側(cè)采用可回收錨索，其余均為普通錨索。為掌握基坑開(kāi)挖對(duì)周邊土體及深層土體的位移情況，錨索預(yù)應(yīng)力情況，設(shè)計(jì)時(shí)加強(qiáng)了對(duì)可回收式錨索段的監(jiān)測(cè)要求。原設(shè)計(jì)支護(hù)采用φ1.0m@1.6m灌注樁+φ1.0m旋噴樁止水+4道錨索維護(hù)結(jié)構(gòu)。具體標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)斷面如圖2所示。

圖2 基坑標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)斷面圖

險(xiǎn)情發(fā)生前，基坑已開(kāi)挖至第四道錨索標(biāo)高處，基坑?xùn)|南側(cè)（采用可回收式錨索）支護(hù)段中部突發(fā)基坑滑坡險(xiǎn)情，首先發(fā)現(xiàn)可回收式錨索錨頭開(kāi)始崩落，緊接著局部腰梁掉落，錨索松弛，最后支護(hù)樁折斷并伴有異常聲響，基坑出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。整個(gè)過(guò)程持續(xù)不足40s，產(chǎn)生滑坡面積約5000㎡，所幸無(wú)人員傷亡和機(jī)械損壞。

5 主要原因分析

圖3 基坑險(xiǎn)情現(xiàn)場(chǎng)

根據(jù)基坑險(xiǎn)情發(fā)生過(guò)程資料、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查情況結(jié)合原設(shè)計(jì)圖紙資料分析，導(dǎo)致本次險(xiǎn)情的原因主要如下。

5.1 可回收錨索錨具及錨索失效

回顧險(xiǎn)情發(fā)生過(guò)程，首先是錨索錨頭錨具的脫落，導(dǎo)致錨索腰梁的掉落，從而錨索失效。同時(shí)根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)其它段已實(shí)施普通錨索及可回收式錨索現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，普通錨索無(wú)異?，F(xiàn)象，另一使用可回收式錨索段錨索錨頭錨具出現(xiàn)局部脫落現(xiàn)象（見(jiàn)圖4）。加之現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單位巡查工作人員反饋，在夜間進(jìn)行巡查監(jiān)測(cè)時(shí)可聽(tīng)到個(gè)別錨具松動(dòng)的響聲，由此可見(jiàn)，可回收錨索錨具與本次險(xiǎn)情存在著一定的關(guān)系。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)已松弛的錨索錨具及已更換的錨具圖

5.2 荷載影響

基坑險(xiǎn)情發(fā)生后，經(jīng)核實(shí)垮塌前基坑頂部堆載情況發(fā)現(xiàn)，垮塌段現(xiàn)場(chǎng)堆載過(guò)多，多數(shù)為建筑材料且距離基坑頂部較近（見(jiàn)圖5），同時(shí)基坑頂部及周邊工程錘擊樁基等大型施工機(jī)械動(dòng)荷載的影響，在一定程度上可使土體中的剪應(yīng)力超過(guò)其抗剪強(qiáng)度，產(chǎn)生失穩(wěn)垮塌。

圖5 基坑頂部及周邊荷載情況

5.3 地質(zhì)、水文因素

本基坑處于深圳填海區(qū)，原始地貌為海岸灘涂，淤泥層分布因場(chǎng)地的不同而存在一定的差異，現(xiàn)有維護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算采用朗金土壓力理論，假設(shè)維護(hù)結(jié)構(gòu)后為均質(zhì)無(wú)粘性土，現(xiàn)狀淤泥分布狀況與土壓力理論的假設(shè)存在較大的差異，同時(shí)險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，正值雨季，地下水位的變化以及地下水受海水潮汐的影響，加之淤泥的流動(dòng)和聯(lián)通性，上部及周邊荷載的增加，都將迫使淤泥向基坑大量涌進(jìn)，在一定程度上對(duì)維護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大壓力。

5.4 其它因素的影響

除了上述主要原因影響，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)可回收錨索的技術(shù)要求、錨索的監(jiān)測(cè)及張拉情況、錨索及灌注樁的施工質(zhì)量、土方開(kāi)挖及第三方監(jiān)測(cè)情況等等都對(duì)基坑的安全性存在一定的影響。

6 應(yīng)急加固措施及效果

險(xiǎn)情發(fā)生后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及對(duì)事故原因的分析，為了避免險(xiǎn)情的進(jìn)一步擴(kuò)大，相關(guān)參見(jiàn)單位進(jìn)過(guò)討論研究制定了相應(yīng)的應(yīng)急及加固處理措施。

①及時(shí)封閉地表裂縫，地面設(shè)置擋水坎，設(shè)置安全警示范圍，修坡及坡面整理，對(duì)有條件的及時(shí)進(jìn)行土方反壓等；

②在清理后的放坡坡面上淤泥、淤泥質(zhì)土中打入一定數(shù)量的φ100mm，長(zhǎng)3～4m的木樁，以利于臨時(shí)坡的穩(wěn)定；

③對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)兩側(cè)尚未坍塌段，進(jìn)行支護(hù)樁的檢測(cè)，并加大監(jiān)測(cè)頻率，在進(jìn)行臨時(shí)土方反壓的同時(shí)，重新設(shè)置錨索腰梁，并對(duì)錨索重新張拉鎖定；

④對(duì)現(xiàn)場(chǎng)已坍塌段，在利用底部支護(hù)樁的同時(shí)，對(duì)邊坡進(jìn)行大坡率放坡支護(hù)，并對(duì)坡面進(jìn)行噴砼防護(hù)；

⑤對(duì)基坑周邊堆載進(jìn)行限制，控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，同時(shí)為避免振動(dòng)對(duì)錨索的影響，主體結(jié)構(gòu)工程樁錘擊樁均調(diào)整為靜壓樁。

⑥加強(qiáng)對(duì)基坑的監(jiān)測(cè)。

上述處理措施實(shí)施后，基坑險(xiǎn)情得到了有效的控制，在基坑后續(xù)開(kāi)挖及主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，基坑均處于安全狀態(tài)，基坑穩(wěn)定性良好。

7 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)本基坑事故原因的綜合分析，在復(fù)雜淤泥及淤泥質(zhì)土中，采用排樁+錨索的支護(hù)形式設(shè)計(jì)與施工時(shí)，應(yīng)汲取以下經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

圖6 加固處理措施及效果圖

①排樁+錨索的支護(hù)形式的破壞垮塌過(guò)程極為短暫，為脆性破壞，鑒于基坑計(jì)算理論、作用機(jī)理與不同類型錨索的施工工藝均與實(shí)際存在一定的差異和有待進(jìn)一步的實(shí)踐摸索，建議在深厚軟土地區(qū)采用本支護(hù)形式，特別當(dāng)采用可回收式錨索時(shí)，需加大安全儲(chǔ)備；

②排樁+錨索的支護(hù)形式中錨索錨具在整體體系中起著至關(guān)重要的作用，在設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)給予足夠的重視；

③基坑頂部堆載及附近工程樁的施工形式，對(duì)基坑安全也產(chǎn)生一定的影響，基坑開(kāi)挖是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)單位，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同變化情況，信息互通及時(shí)聯(lián)動(dòng)，合理選擇支護(hù)形式、施工工藝及一系列的動(dòng)態(tài)調(diào)整措施；

④基坑險(xiǎn)情發(fā)生后，在避免險(xiǎn)情進(jìn)一步發(fā)展，及時(shí)封閉地表裂縫，地面設(shè)置擋水坎，設(shè)置安全警示范圍，修坡及坡面整理，對(duì)有條件的及時(shí)進(jìn)行土方反壓等是一些快速有效的臨時(shí)處理措施。