基坑應急加固支護處理措施探析

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【摘要】由于基坑周邊環(huán)境的復雜性以及難以預測的惡劣天氣影響，再加上基坑支護施工過程中追求速度的盲目性，近年來基坑事故很多。文章以某基坑險情為例，通過對該基坑進行注漿加固、增設鋼花管等方式，較為經(jīng)濟有效地控制了基坑變形，確保工程順利進行。對基坑施工容易出現(xiàn)的問題進行了分析并給出了建議，對同類型工程具有警示及借鑒意義。

【關鍵詞】基坑;裂縫;注漿;加固

基坑工程隨著近年建筑業(yè)的快速發(fā)展，其技術理論及實際施工水平已經(jīng)取得了較大進步。總體上，基坑工程的發(fā)展趨勢主要以開挖深度越來越大、周邊環(huán)境越來越復雜、支護工藝及體系越來越多為主。在此背景下，基坑施工的事故也在不斷增多，輕則增加工程造價，重則產(chǎn)生人員死傷，造成惡劣的社會影響。因此對于基坑工程出現(xiàn)意外險情后，對于基坑險情的應急處理措施就顯得尤為重要。本文從實際工程案例出發(fā)，對具體基坑工程出現(xiàn)的險情進行了調(diào)查，對其出現(xiàn)的原因作了綜合分析。結合工程實際情況，對基坑進行了應急加固處理，效果良好。

1工程概況

該項目地處市區(qū)，場地周邊環(huán)境較為復雜。場地北側(cè)距離既有6F老舊小區(qū)住宅樓約12m，西側(cè)緊鄰在建項目基坑，南側(cè)距離東西向快速干道約10m，東側(cè)距離巷道約7m。據(jù)調(diào)查，基坑南側(cè)分布有污水管線，距離基坑開挖頂邊線約8m，基坑東側(cè)分布有污水溝，距離基坑開挖頂邊線約6m，基坑與周邊環(huán)境關系如圖1所示。該工程擬建地上4層商業(yè)體，地下2層車庫，基坑開挖深度7．5～10．45m?；娱_挖長度70．2m，寬度33．2m。根據(jù)地勘報告，場地地層主要以雜填土、黃土狀土、粉質(zhì)黏土為主，勘察時，地下水位屬低水位期，地下穩(wěn)定水位埋深12．40～13．50m，由于場地地下水位較深，可不考慮地下水對基坑的影響?；?a href="http://m.coffee125.com/lunwen/jkzhlw/183429.html" target="_blank">支護設計參數(shù)如表1所示。該基坑支護型式主要以復合土釘墻為主，因基坑西側(cè)緊鄰在建項目基坑，且基坑開挖前后時間差別不大，因此經(jīng)過建設單位協(xié)調(diào)，基坑相鄰段最終方案以挖通進行處理，既緩解了基坑支護的壓力，同時也能較為經(jīng)濟安全的解決問題。

2基坑險情的發(fā)生

由于業(yè)主資金問題，該項目自籌劃開工起，至實際開工時，延誤時間長達2年之久。在項目實際開始施工時，緊鄰西側(cè)項目已整體施工完畢，但現(xiàn)場施工時未及時將實際情況反饋給設計單位。對于基坑西側(cè)，施工單位為爭搶工期，對于圖紙設計內(nèi)容理解不清，在明知設計圖紙與現(xiàn)場不符的情況下，自行按照其它相接斷面的支護型式進行支護，且上部由于緊鄰西側(cè)已建地下室，土釘長度只有1．5m有余。坡頂未進行任何硬化防水處理，且坡頂堆置有建筑材料，致使基坑的安全性受到了極大影響?，F(xiàn)場實際施工詳見圖2?；釉谕谥量拥滋?，由于正值夏季，降雨量較多，現(xiàn)場施工人員在巡視時，發(fā)現(xiàn)西側(cè)基坑頂部出現(xiàn)裂縫，且裂縫呈不斷發(fā)展趨勢。于是，施工單位暫停施工，將情況報告給建設單位，由建設單位通知基坑設計單位到現(xiàn)場進行處理。

3基坑險情分析及處理

3．1基坑現(xiàn)狀調(diào)查

設計單位到達現(xiàn)場后，對于基坑整體狀況進行了實地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)西側(cè)基坑頂部出現(xiàn)較大張裂縫且已發(fā)生錯臺現(xiàn)象，裂縫橫向最大距離1．8cm，豎向最大錯段距離2．1cm，西側(cè)緊鄰已施工完畢1F商業(yè)樓停車場外墻出現(xiàn)明顯墻皮脫落現(xiàn)象，如圖3、圖4所示。

3．2原因分析

根據(jù)施工單位提供資料以及實地調(diào)查，本次導致基坑西側(cè)坡頂裂縫的主要原因如下:(1)由于項目停滯，導致基坑周邊環(huán)境發(fā)生變化，施工單位未及時將現(xiàn)場實際情況反饋給設計單位，將其它支護段盲目施作到本段，是本次事件的主要因素。(2)建設單位對施工現(xiàn)場缺乏管理，對現(xiàn)場實際情況沒有及時反饋給設計單位進行設計變更。(3)由于基坑西側(cè)處于已竣工建筑的放坡范圍內(nèi)，后期西側(cè)基坑上部以松散回填土進行了回填，前期不均勻沉降較大，在持續(xù)高強度降雨條件下，靠近本項目基坑一側(cè)出現(xiàn)較大沉陷，停車場雨水全部匯聚并滲入本項目基坑西側(cè)填土內(nèi)。西側(cè)建筑排水管道設置于本基坑一側(cè)且其封閉性不好，導致排水管破裂，建筑排水全部泄入本基坑西側(cè)坡頂。(4)建設單位未按照規(guī)定委托第三方具有相關資質(zhì)的監(jiān)測單位對基坑進行監(jiān)測，導致基坑變形異常時，未能及時發(fā)現(xiàn)。

3．3基坑應急加固處理

針對現(xiàn)場實際情況，由于基坑已開挖完畢，且底部已開始施工筏板基礎，西側(cè)又緊鄰已竣工建筑，場地狹窄，施工面極為有限而且存在不安全因素。(1)如將西側(cè)土體卸載，由于底部筏板已經(jīng)施工，施工受限，且西側(cè)建筑物地下室將暴露在外，此種方案被兩側(cè)建設單位均予以否認。(2)如采用支護樁加固，根本無施工作業(yè)面，可能由于施工導致裂縫進一步加大，且施工周期較長，不滿足要求。綜上所述，如何在不卸載土體的情況下，又能控制基坑變形，保證西側(cè)基坑的安全性，同時加固處理的時間較為緊張，是本項目基坑加固的重、難點。設計單位經(jīng)過綜合考量，針對本項目基坑應急加固處理提出了以下方案(圖5)。(1)為封閉裂縫，防止由于后續(xù)降雨進入裂縫導致裂縫進一步擴大，對現(xiàn)狀張裂縫采取注漿加固處理。注漿漿液采用PO42．5R純水泥漿，水灰比1∶0．5，重力式注漿。由于本基坑一側(cè)主要以上部填土為主，因此注漿應多次補漿，確保漿液充滿縫隙。(2)對西側(cè)建筑物排水設施進行改造處理，將排水口接長后引入外側(cè)市政管道，同時由于停車場一側(cè)產(chǎn)生沉降導致雨水積聚下滲，因此對停車場一側(cè)進行排水疏導，修建排水溝并且接長排水管將雨水引入市政管道。(3)對基坑坡頂采用鋼花管注漿加固，成孔方式為人工洛陽鏟成孔，成孔深度9．0m，間距1．0m，梅花型布置，注漿壓力采用0．2MPa，注漿漿液采用PO42．5R純水泥漿，水灰比1∶0．6，分多次注漿，確保漿液飽滿，施工時應注一跳一，加固圖如圖5所示。(4)對基坑坡頂至西側(cè)建筑物外墻統(tǒng)一做硬化防水處理，對停車場一側(cè)除進行排水疏導外，還應進行硬化處理。(5)由建設單位委托第三方具有相關資質(zhì)的監(jiān)測單位，對基坑坡頂進行水平、豎向位移監(jiān)測，監(jiān)測單位應以本基坑西側(cè)為監(jiān)測重點，針對性的編制專項監(jiān)測方案，且監(jiān)測進場日期不應大于2天，對基坑西側(cè)監(jiān)測頻率為4次/天，應增大人工巡查力度，由專人特別是在雨期每天保證不少于4次巡檢。(6)施工單位應停止一切施工，待基坑加固處理完成且基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定后方可施工，施工應在保質(zhì)保量的情況下盡快施工完地下結構后進行肥槽回填。(7)由監(jiān)測單位將基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)，施工單位將現(xiàn)場實際情況等及時有效的每天向建設單位及設計單位進行匯報。

4基坑監(jiān)測及支護加固處理效果

設計單位在出具詳細的支護加固處理方案后，由建設單位委托具有豐富經(jīng)驗的基坑支護施工單位對基坑進行了加固施工，前后施工共計10天。監(jiān)測單位在加固施工前對基坑西側(cè)進行了為期2天的密集監(jiān)測，至施工完畢后15天，監(jiān)測頻率為4次/天，在負1層頂板施工完畢后，監(jiān)測頻率改為2次/天。根據(jù)監(jiān)測單位提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，基坑加固后，基坑西側(cè)坡頂未出現(xiàn)異常變形，整體變化趨勢較為穩(wěn)定，基坑西側(cè)坡頂最大位移監(jiān)測數(shù)據(jù)如圖6所示?；蛹庸逃?月31日開始施工，至8月9日施工完畢，從監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，在施工之前，基坑西側(cè)的水平及豎向位移都在不斷的增大，直到對裂縫注漿加固完畢，基坑水平與豎向位移均發(fā)生較為明顯的收斂，隨著基坑西側(cè)的整體加固處理完畢，基坑坡頂位移均變現(xiàn)較為正常。該項目現(xiàn)已施工完畢，基坑肥槽均按照設計要求采用水泥土進行回填夯實，說明本次基坑應急加固處理取得了較為良好的效果。

5結論

本文通過對實際基坑項目出現(xiàn)險情之后，較為針對性的按照現(xiàn)場實際情況進行了應急加固處理設計，后期顯示加固效果較為良好，不僅有效的縮短了加固工期，且加固方案較為經(jīng)濟合理。針對此類項目，總結如下:(1)基坑工程危險性較大，因此國家及各地區(qū)專門出臺相關規(guī)定，根據(jù)基坑深度及其與周邊環(huán)境的復雜關系分為了危大工程及超過一定規(guī)模的危大工程，基坑工程施工應編制專項施工方案、監(jiān)測方案，各責任人應嚴格按照相關方案實施。但目前來看，相關單位的重視程度遠遠不夠，相關方案流于形式，執(zhí)行力度不大。(2)施工單位作為現(xiàn)場實際施工的第一責任人，對基坑工程負有主要責任。施工單位在拿到相關設計文件之后，應及時編制專項方案，相關方案應通過專家論證。現(xiàn)場施工應嚴格按照設計圖紙進行施工，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場實際情況與設計不符時，應及時與設計單位進行溝通，而不是為趕工期盲目施工，甚至有些施工單位自覺施工經(jīng)驗豐富，自行更改施工內(nèi)容及施工工序，這些都是導致基坑工程出現(xiàn)險情甚至是進一步破壞的主要因素。(3)有些勘察單位在提供勘察成果時，未按照相關規(guī)范要求，對地下室范圍布設鉆孔，導致基坑支護設計后期缺乏相關數(shù)據(jù)，只能以鄰近鉆孔作為參考，如有些地段存在大厚度填土，就可能導致基坑支護設計的失效，導致相關事故的發(fā)生。(4)基坑支護設計單位，作為基坑工程的主要責任人，對設計方案負有主要責任。在進行設計時，應按照基坑開挖深度及周邊環(huán)境的復雜程度，制定安全合理的支護方案。設計不是設計完畢就宣告著責任完畢，設計單位應在方案實際實施過程中，較多的去現(xiàn)場查看，加強與施工單位的溝通。即使現(xiàn)場發(fā)生一些狀況，也能夠第一時間了解并處理，將一些容易造成事故的因素消除在萌芽狀態(tài)。(5)建設單位作為實際項目的建設人，對工程項目負主要責任。建設單位不是甩手掌柜，而應對項目建設起到監(jiān)督控制的作用。應對國家及地區(qū)的相關規(guī)定較為熟悉，對于基坑工程，應及時委托具有資質(zhì)的第三方監(jiān)測單位，對基坑進行整體監(jiān)測，對涉及到工程質(zhì)量、安全的問題，應該嚴查嚴糾。應加強與工程建設各責任單位的溝通，確保工程建設的時效性。(6)堅持信息化施工。由于工程地質(zhì)、周邊環(huán)境的復雜性，基坑工程存在較多的不確定性。因此，各責任單位應保持較為良好的溝通，對施工現(xiàn)場情況較為了解，堅持“邊觀察，邊施工”的信息化施工原則［1］。

參考文獻

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［2］閆超君，劉飛．某深基坑支護出險原因分析及處理措施［J］．山東建筑大學學報，2013，28(5):479－483．

［3］杜衛(wèi)，趙軍，李志清．某土釘墻支護基坑邊坡地面開裂原因分析［J］．西部探礦工程，2007，6:24－26．

［4］王振福，王涼生．深基坑支護工程事故原因分析及處理［J］．探礦工程，2001(增):283．

作者:何文輝 單位:信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院