盛蒙 盛傳福
【摘要】某基坑南側距赤衛路路邊11.3m,北側距紅線14.9m,東側距紅線最近13.6m,西側距擬建建筑物8m,東北西三面紅線外都有已建建筑物。依據湖北省地方標準《基坑工程技術規范》(DB42/T159-2012)之規定,基坑重要性等級東北角AB段,西北角和西側(FGHIJKLMN段)為一級,其余為二級。不論是一級基坑還是二級基坑總體穩定情況良好。但當基坑取土至C'B段時,受現場開挖面影響,挖土時將原設計的二級放坡改為一級坡,坡率1:0.75左右,壓入長3.6m木樁,沒有施工錨桿和土釘掛網護面,當時邊坡穩定。時隔三天一場大雨后邊坡突然失穩,整體下滑,地面嚴重開裂。
【關鍵詞】紅線、邊坡、錨桿、帷幕止水、抗滑樁、卸載平臺
1. 工程概況
某購物公園位于某市赤衛路與沿河西路交匯處,地上3~26層、地下一層,三層商業區與三棟26層住宅一條步行街相隔,地下一層為整體車庫。基坑南側距赤衛路路邊11.3m,北側距紅線14.9m,東側距紅線最近13.6m,西側距擬建建筑物8m,東北西三面紅線外都有已建建筑物。基坑邊線不規則,基坑周長676m,地下室開挖面積約22738。本項目設計±0.00=26.9m,場地標高約為26.05m(-0.85m),基坑基底標高-5.25~-7.75m,開挖深度4.40~6.90m。
2. 場區地質條件
①層雜填土,稍濕~濕,厚0.9~4.0m,平均厚2.55m。主要成份為粘性土,含大量磚渣、建筑垃圾,成份較復雜,結構稍密,下部以素填土為主,全場分布。
②層粉質粘土,厚1.1~5.6m,平均厚3.13m,頂板埋置深度0.9~4.0m,黃褐色~灰色,飽和,可塑,切面稍有光滑。該層含少量鐵錳結核顆粒、腐植物、螺殼。全場分布。
③層淤泥質粘土,厚0.9~5.6m,平均厚2.04m,頂板埋置深度1.2~8.5m,灰色、飽和,流塑,含少量黑色腐植物及白色螺殼。呈透鏡狀分布。
④層粘土,厚1.7~8.7m,平均厚4.22m,頂板埋置深度4.4~10.5m,灰色,可塑,含少量螺殼碎屑、腐植物、高嶺土,全場分布。
⑤層粉質粘土夾粉砂,厚1.6~9.9m,平均厚5.11m,頂板埋置深度8.0~15.0m,粉質粘土,灰色,飽和,軟塑,含少量螺殼碎屑。粉砂,灰色,飽和,松散,厚度0.2~0.3m,主要成份為石英、長石、云母片等。呈透鏡狀分布。
⑥層粘土,厚1.0~6.2m,平均厚3.23m,頂板埋置深度11.8~20.4m,灰色,可~硬塑,含少量腐植物、少量螺殼。呈透鏡狀分布。
⑦層粉砂夾粉土粉質粘土,厚3.3~10.3m,平均厚6.33m,頂板埋置深度17.0~25.3m。粉砂,灰色,飽和,松散~稍密,主要成份為石英、長石、云母片等。粉土,飽和,稍密,搖振反應中等,無光澤反應。粉質粘土,灰色,飽和,軟~可塑,含少量腐植物。
⑧層粉砂,厚6.4~14.1m,平均厚10.19m,頂板埋置深度23.0~28.8m。灰色,中密,主要礦物成份為石英、云母、長石及少量暗色礦物,分選性差。
⑨層灰巖(Pmc),鉆孔揭露深度大于13.7m,頂板埋置深度34.5~39.4m,灰色,中等風化,層狀結構,巖石完整程度較好,鈣質膠結,較硬巖,局部裂隙發育。并伴有溶洞。巖體基本質量等級Ⅲ級。依據巖土工程勘察報告,各土層主要物理力學指標如表1所示。
3. 設計概況
(1)依據湖北省地方標準《基坑工程技術規范》(DB42/T159-2012)之規定,本項目基坑重要性等級東北角AB段,西北角和西側(FGHIJKLMN段)為一級,其余為二級,基坑工程有效期為12個月。
(2)地下室一級坑段采用樁錨、樁撐、懸臂樁(+被動區加固)加固支護,二級坑段采用二級放坡+土釘掛網護面和噴錨支護形式。
(3)承壓水水頭平均標高比基坑底面低5.24m,在④、⑤、⑥層弱透水層的相對隔離下不考慮承壓水對基坑的影響。上層滯水控制措施為埋管引流,明溝抽排和噴射混凝土止水,攪拌樁帷幕止水。
(4)發生滑坡地段為二級放坡,一級坡前沿用一排500@350、深5.5m的粉噴樁止水。邊坡坡率為1:0.75,設兩排6m長錨桿,錨桿孔徑120,120鋼筋。離坑底0.5m打入長3.6m@400木樁(淤泥質粘土部位)。一級坡卸載平臺寬2.5m,二級坡坡率1:1,開挖深度3m。
4. 事故情況與應急處理
4.1 綜觀整個基坑,不論是一級基坑還是二級基坑總體穩定情況良好。當基坑取土至C'B段時(約32m長),受現場開挖面影響(業主在地面修建的供施工用變壓器配電房),挖土時將原設計的二級放坡改為一級坡(基坑底標高-6.35~-7.35m不等),坡率1:0.75左右,沿坡角壓入長3.6m木樁,沒有施工錨桿和土釘掛網護面,當時邊坡穩定。時隔三天一場大雨后邊坡突然失穩,C'B段整體下滑,地面嚴重開裂,供電設施隨時有倒塌危險。險情出現后采取如下應急措施:
(1)立即將變壓器配電房調走,拆除擱置變壓器配電房的磚臺(占地面積30m2、高1.5m、砌體結構),調挖機上部卸載、坡角反壓。
(2)卸載方式為將一級坡恢復為原設計二級放坡,按原設計圖紙施工。考慮滑弧面影響將下排錨桿改為9m。
4.2 卸載邊坡形成后,施工方仍然只采用木樁加固,沒有施工兩排錨桿,就立即進行土釘掛網噴面。次日邊坡坡面出現裂隙,土體繼續下滑,并伴有坑底隆起現象。
5. 事故分析
(1)勘察報告對C'B段的雜填土厚度沒有查清。基坑剖面展開圖顯示C'B段雜填土厚度2.0m,最深處2.8m,而實際開挖雜填土厚度達4m左右。
(2)BC'段支護設計對雜填土厚度的取值只有0.9m,不僅比實際厚度要小,而且比剖面圖反映的最小厚度還小1.1m,設計計算模式與實際不符。
(3)施工單位不按信息化、施工圖施工,隨意變更設計圖紙,導改第一次邊坡失穩。
(4)邊坡出現險情卸載時,挖土機械在一級卸載平臺反復碾壓,使雨后的飽水填土形成“橡皮土”,使其土體抗剪強度大幅度降低。
(5)上部結構施工單位不聽勸阻隨意在卸載平臺和坡頂堆放鋼筋,使坡頂荷載增大。
6. 技術處理措施
(1)因邊坡失穩和坑底隆起,致使坡面嚴重開裂和邊坡整體下滑并下沉,在坡頂邊沿形成相差0.9m左右的陡坎。鑒于基坑開挖所揭示的地層分布情況和已造成的事實,將原設計的二級放坡改為一級放坡,坡率1:1.5;在坡角壓入長6m,間距@330槽鋼(18b)抗滑樁,離槽鋼頂部0.5m設一排48花管錨桿,錨桿長14m,水平間距1.0m,傾角≧150,并用鋼圍檁(槽鋼)與槽鋼連接,坡面采用素噴混凝土硬化。
(2)經上述處理基坑沒有繼續出現下滑、坑底隆起現象,邊坡基本得以穩定。
7. 結束語
(1)有地下工程的巖土工程勘察,在基坑開挖邊線外1~2倍開挖深度應設置勘探點,地質條件復雜的基坑,應根據需要進一步擴大勘察范圍,并適當的加密勘探點,為基坑設計提供較準確地質資料。
(2)基坑施工應按信息化施工。施工單位應將施工現場實際地面情況和地質條件與建筑總圖及勘察報告的差異以及監測發現的問題及時反饋到設計單位,以便設計人員對原設計圖紙按實際情況進行適當修改。
(3)施工單位應嚴格按圖施工,杜絕不經設計方同意擅自變更施工圖。
(4)各施工單位應通力協作、相互配合,充分相信巖土工程設計的科學性與嚴謹性。施工中如只圖節省與便捷,抱著較幸心理施工必將導致工程事故,造成較大經濟損失。
[文章編號]1619-2737(2013)08-19-260
[作者簡介] 盛蒙(1989.11.15-),男,職稱:助理工程師,工作單位:中建三局三公司廣州分公司,2010年7月畢業于湖北工業大學商貿學院土木工程專業。
盛傳福,職稱:高級工程師,工作單位:洪湖市勘察測繪院。