竇洪羽DOU Hong-yu

（中國鐵建大橋工程局集團(tuán)有限公司，杭州311100）

0 引言

近年來，深基坑工程事故頻繁發(fā)生、險(xiǎn)情不斷，不僅造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，而且影響工程進(jìn)度，產(chǎn)生不良社會(huì)影響，因此深基坑施工安全為重中之重。深基坑工程風(fēng)險(xiǎn)高且具有很強(qiáng)的區(qū)域性，每個(gè)基坑都有各自的工程特點(diǎn)和重難點(diǎn)，尤其是軟土區(qū)域深基坑，十分復(fù)雜。設(shè)計(jì)方案、施工方案、工程水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、施工組織與管理等都是導(dǎo)致基坑安全風(fēng)險(xiǎn)的因素。本文依托某軟土地層地鐵出入口深基坑滑坡工程案例，分析事件發(fā)生的原因，介紹采取的應(yīng)急治理措施，為類似工程提供相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)。

1 工程案列介紹

1.1 工程背景 事件地鐵出入口基坑呈“L”型布置，基坑面積590.51m2，為地下一層框架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段挖深11.01m，集水井挖深14.55m，斜坡段坡度27°?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)采用SMW 工法樁+內(nèi)支撐，工法樁樁徑φ850mm@600mm，內(nèi)插H 型鋼，標(biāo)準(zhǔn)段樁深28.8m，集水井段樁深31.5m，斜坡段樁深19.8m，坑底采用三軸攪拌樁加固，標(biāo)準(zhǔn)段抽條加固深度3m，斜坡段滿堂加固深度3m，坡頂外采用雙排850mm@600mm 攪拌樁加固，樁深6m，坡頂?shù)撞课醇庸獭；訕?biāo)準(zhǔn)段設(shè)置1 道鋼筋砼支撐+2 道φ609mm 鋼支撐，集水井處設(shè)置1 道鋼筋砼支撐+3 道φ609mm 鋼支撐。

根據(jù)勘察報(bào)告及設(shè)計(jì)圖紙，基坑范圍內(nèi)涉及土層為：①1 雜填土，松散，層厚3.8m；②31 黏質(zhì)粉土，稍密，層厚3.6m；④1 淤泥質(zhì)黏土，流塑狀，具有高壓縮性，低強(qiáng)度和低滲透性，靈敏度中，層厚7.4m；④2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，流塑狀，具有高壓縮性，低強(qiáng)度和低滲透性，靈敏度高，層厚3.2m。工程地下水主要為潛水，潛水靜止水位埋深1.10～2.40m。

出入口北側(cè)為城市主干道，南側(cè)臨近高層建筑，距地下室外邊6.32m，與地下室之間管線較多，主要為電力、污水、綜合通信管線。

1.2 滑坡概況2020 年6 月18 日晚出入口斜坡前標(biāo)準(zhǔn)段及斜坡段墊層澆筑完成，2020 年6 月19 日上午8 點(diǎn)40分，斜坡段由坡頂向下產(chǎn)生縱向滑坡，滑移面高度最大為50cm，長8.7m，導(dǎo)致墊層及部分加固土體破壞，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，計(jì)劃補(bǔ)充澆筑加筋墊層，在滑移土中心橫向插打一排6m長松木樁，并快速綁扎一層鋼筋網(wǎng)，3 點(diǎn)20 分左右，澆筑墊層前斜坡段發(fā)生第二次滑坡，范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，經(jīng)實(shí)際測(cè)量，滑移面高度最大為2.96m，長14.91m，滑下的土體堆積于坡腳，未破壞鋼支撐，未造成人員傷亡。基坑滑坡情況如圖1 所示。

2 滑坡原因分析

滑坡事件發(fā)生后，參建各方及業(yè)內(nèi)專家共同參與進(jìn)行原因分析，便于精準(zhǔn)施策，制定治理措施，經(jīng)綜合分析，主要原因有以下幾點(diǎn)：①根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查看，斜坡段滑坡圓弧滑動(dòng)特征較明顯，基坑內(nèi)土質(zhì)較差，基底加固深度為3m，設(shè)計(jì)方案對(duì)滑移面的影響考慮不充分。②2020 年6 月18 日至6 月19 日，受間斷性強(qiáng)降雨影響，場(chǎng)地排水不及時(shí)，坡頂圍護(hù)墻體存在滲流，土體經(jīng)過浸泡，強(qiáng)度降低，加上雨水產(chǎn)生動(dòng)水壓力，致使斜坡安全系數(shù)降低，施工時(shí)對(duì)不良天氣影響認(rèn)識(shí)不充分，促進(jìn)了滑坡事件的發(fā)生。③施工工序安排不合理，集水井段落低深坑在基坑開挖時(shí)一次完成，導(dǎo)致坡腳土體抗力降低，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)段及斜坡段底板施工完成后，再進(jìn)行集水井土方開挖施工。

3 治理措施

3.1 總體原則 針對(duì)出入口滑坡事件，以確?；臃€(wěn)定及周邊環(huán)境的安全為首要原則，快速進(jìn)行基坑回填反壓，防止基坑失穩(wěn)，再結(jié)合基坑的現(xiàn)狀及事件發(fā)生的原因，制定切實(shí)可行的補(bǔ)救方案，過程中加密監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)管控，直至結(jié)構(gòu)底板澆筑完成。

3.2 具體措施 ①基坑加密監(jiān)測(cè)。為防止滑坡引起基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)連鎖反應(yīng)，對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)，掌握基坑變化動(dòng)態(tài)，同時(shí)安排技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)基坑及周邊環(huán)境的巡視，判斷是否存在異常情況。②基坑回填反壓土。為防止回填土導(dǎo)致滑坡再次發(fā)生，回填按照由坡腳至坡頂?shù)捻樞蚴┕?，由于滑坡土受雨水影響，呈淤泥狀，考慮回填時(shí)效性及效果，在坡腳外采用碎石回填，滑坡位置采用黏土回填，采用長臂挖機(jī)施工，盡量遠(yuǎn)離基坑，同時(shí)避免碰撞鋼支撐，回填土超過底部鋼支撐標(biāo)高時(shí)，應(yīng)保證鋼支撐兩側(cè)回填土的對(duì)稱。③砼封層。基坑回填完成后，防止降水及滲流沖刷，對(duì)回填土進(jìn)行簡單平整，在回填土表面澆筑C20 早強(qiáng)砼封層，并鋪設(shè)彩條布，將雨水及坡頂滲流引排至標(biāo)準(zhǔn)段后進(jìn)行抽排。④架設(shè)臨時(shí)鋼支撐及軸力復(fù)加。為避免滑坡引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形加大，在斜坡段增加4 根φ609mm 鋼支撐對(duì)圍護(hù)體系進(jìn)行增強(qiáng)，同時(shí)對(duì)既有鋼支撐進(jìn)行軸力復(fù)加。⑤圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏封堵?；踊潞?，斜坡段及坡頂部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲漏水，在坑外對(duì)應(yīng)位置采用1:1 水泥、水玻璃雙液漿進(jìn)行注漿封堵，注漿孔深至滲漏位置以下1m，直至封堵完成。⑥坡頂段噴砼護(hù)坡?；踊聦?dǎo)致坡頂段圍護(hù)樁及周邊土體部分開裂，采用干噴工藝進(jìn)行掛網(wǎng)噴射砼加固，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為φ8mm@100×100mm，單方砼用料按照水泥摻量450kg、細(xì)砂摻量983kg、集配碎石806kg 進(jìn)行配比，嚴(yán)格控制骨料含水率及粗骨料粒徑，防止堵管，砼噴射厚度保證10cm 以上。⑦采用拉森鋼板樁及型鋼進(jìn)行斜坡防護(hù)。在斜坡段坡腳、坡頂及中間各設(shè)置一道拉森鋼板樁，其中坡頂及中間拉森鋼板樁背后增加4 根H 型鋼加強(qiáng)，拉森鋼板樁兩端與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)型鋼采用2cm 厚三角鋼板焊接牢固。拉森鋼板樁采用SP-Ⅳ型，樁長15m，H 型鋼規(guī)格為700×300×13×24mm，頂標(biāo)高根據(jù)回填土及結(jié)構(gòu)底板高程進(jìn)行控制，底板施工時(shí)拉森鋼板樁及H 型割除至墊層，不進(jìn)行拔除。⑧回填土注漿加固。對(duì)斜坡段回填土體進(jìn)行雙液漿注漿加固，根據(jù)鋼支撐間距，采用小型引孔注漿一體機(jī)進(jìn)行施工，注漿深度至滑坡面下50cm 以上，孔間距不大于1m，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，水玻璃按照1:3 體積比加水稀釋，水泥漿配合比為1:1，雙漿液配合比按照水玻璃:水泥漿=1:1，注漿壓力為0.3～0.5MPa。⑨開挖及底板施工。根據(jù)拉森鋼板樁及型鋼位置分段進(jìn)行施工，按照由下到上順序，如圖2 中①-②-③-④-⑤。分段進(jìn)行土方的開挖、清理、墊層修復(fù)及底板施工，底板結(jié)構(gòu)完成后再進(jìn)行下一段開挖，最后施工集水井段。

出入口滑坡治理措施如圖2 所示。

4 基坑監(jiān)測(cè)

深基坑施工要嚴(yán)格遵循“時(shí)空效應(yīng)”理論，出入口滑坡治理過程時(shí)間較長，增加了施工風(fēng)險(xiǎn)，基坑監(jiān)測(cè)信息化施工至關(guān)重要，本工程發(fā)生滑坡至拉森鋼板樁施工完成按照1 次/2 小時(shí)頻率進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)圍護(hù)樁頂水平位移及周邊地表進(jìn)行了監(jiān)測(cè)點(diǎn)加密，在開挖至集水井結(jié)構(gòu)完成按照4 次/天頻率監(jiān)測(cè)，便于定量掌握基坑變化趨勢(shì)，保證基坑本體及作業(yè)人員的安全。

4.1 墻體深層水平位移監(jiān)測(cè) 出入口基坑滑坡至結(jié)構(gòu)底板完成，對(duì)斜坡段墻體深層水平位移（圖2 中監(jiān)測(cè)斷面位置）監(jiān)測(cè)累計(jì)變化量數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，具體如圖3 所示。

如圖3，基坑滑坡前后，墻體位移增加了1.58mm，未發(fā)生突變，較穩(wěn)定。滑坡事件處理過程中，墻體位移隨施工時(shí)間呈均勻增加趨勢(shì)，日變化速率未達(dá)到報(bào)警值，累計(jì)變化量最大值為89.43mm，出現(xiàn)在底板澆筑前一天，體現(xiàn)了軟土基坑施工特性。

4.2 支撐軸力監(jiān)測(cè) 出入口基坑滑坡至結(jié)構(gòu)底板完成，對(duì)斜坡段支撐軸力值（圖2 中監(jiān)測(cè)斷面位置）進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，支撐軸力變化最大值出現(xiàn)在第二道鋼支撐（設(shè)計(jì)預(yù)加軸力為900kN），具體如圖4 所示。

圖2 出入口滑坡治理縱剖面示意圖

圖3 墻體深層水平位移累計(jì)變化量曲線圖

圖4 支撐軸力值曲線圖

如圖4，基坑滑坡前后及處理過程中，支撐軸力變化相對(duì)平緩，未發(fā)生突變及預(yù)警情況，支撐體系較穩(wěn)定。

5 建議

①地鐵出入口斜坡段在設(shè)計(jì)方案階段，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)情況，復(fù)核土體滑動(dòng)力，充分考慮土體滑動(dòng)面的影響，對(duì)于軟土等不良地質(zhì)，建議增加地基加固深度。②合理安排施工作業(yè)流程，對(duì)于集水井落低段基坑的施工，不能提前開挖，應(yīng)在周邊底板完成后再進(jìn)行集水井施工，避免坡腳擾動(dòng)。③對(duì)于軟土基坑施工，施工方應(yīng)高度重視，不得隨意施工，斜坡段施工受空間及坡度的影響，施工存在一定難度，工序組織應(yīng)銜接緊密，縮短作業(yè)時(shí)間，設(shè)備作業(yè)應(yīng)規(guī)范，避免土體受擾動(dòng)或暴露時(shí)間過長，應(yīng)盡快完成墊層澆筑及底板封閉。④基坑作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格控制坡頂及坑外的堆載、機(jī)械荷載，盡量降低附加荷載對(duì)基坑土體的影響。⑤軟土地層圍護(hù)樁體及地基加固要規(guī)范作業(yè)，保證墻體及加固體施工質(zhì)量。⑥斜坡段施工應(yīng)充分考慮不利天氣的影響，盡量避免雨天作業(yè)，同時(shí)要做好截水、應(yīng)急排水措施以及應(yīng)急物資、設(shè)備的儲(chǔ)備。

6 結(jié)語

據(jù)了解，近幾年地鐵出入口滑坡事件多次發(fā)生，應(yīng)對(duì)不及時(shí)，可引發(fā)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失效連鎖反應(yīng)，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失、工期滯后等嚴(yán)重后果，通過本工程案例的介紹、事件原因分析及采取的應(yīng)急處置手段，總結(jié)了軟土地鐵出入口滑坡治理措施與預(yù)防措施，對(duì)今后相類似的工程具有較強(qiáng)的借鑒及指導(dǎo)意義。