某基坑支護邊坡局部塌方原因分析及對策

劉劍 范優銘

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.043

摘 要：近年來基坑施工過程中經常出現由于天氣變化或地下管線變化產生支護邊坡塌方，主要是基坑周圍環境突然發生了很大變化導致局部失穩現象。該文結合具體工程案例，分別從地質條件、地下水情況以及連續3 d大暴雨對北部支護的沖刷3方面分析了基坑支護出現局部塌方的現象產生的原因，并提出了地下水排水、地表水排水、北側基坑支護增加泄水孔、北側增加一道木樁和鋼管土釘方案。按照施工搶修方案實施后，以后連續下了多次強暴雨后基坑支護仍然只有很少可控范圍的變形，收到了較好的效果，保證了地下工程的正常施工。

關鍵詞：基坑支護 局部塌方 原因分析 對策

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（a）-0043-02

隨著我國城鎮建設的蓬勃發展，土地資源的日益緊張，必然導致建筑越造越高，地下基坑越挖越深，對地下工程的設計與施工提出了更高的要求，基坑工程施工出現不少險情，不少事故導致重大經濟損失及不良的社會影響。因此按照《危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法》（建質[2004]213號）及建設部2009-87號文對于超過5 m的深基坑支護方案要編制專項施工方案并進行專家論證，但在施工實施過程中仍會遇到天氣變化、周圍管線突發異常等突發狀況，該文結合具體工程案例，對基坑支護出現局部塌方的現象進行分析并提出對策，供大家參考。

1 工程概況

該項目南、西面都是道路，東、北兩面都是在建樁基工程。該工程±0.00相對于黃海高程3.55 m，現狀自然地坪平均標高取黃海3.25 m，地下室外墻條基基底標高為黃海-2.15 m，挖深為5.4 m。根據周邊環境、基坑挖深和地質情況，該工程安全等級為三級，側壁安全系數為0.9，基坑支護的設計使用期限為一年。

工程按計劃施工到北邊時，基坑支護僅打二排木樁及鋼管土釘，面層還沒有綁扎面網鋼筋，更沒有噴射混凝土面層，突遇長時間暴雨，結果出現局部塌方現象（見圖1）。如果不及時采取有效措施，有可能塌方面積和程度迅速增大，進而導致北邊的灌注樁產生偏移，后果非常嚴重。

2 原因分析

基坑土方開挖和基坑支護施工過程中，破壞了土層中的原有的應力平衡，土層應力要重新調整，坡面發生變形，直到新的平衡出現才能穩定。產生新的平衡，要考慮工程要求、工程周圍環境、地質條件、地下水情況、臺風暴雨氣候變化等客觀因素以及施工組織設計等主觀因素。

2.1 地質條件

根據地質勘察報告，區域內地質條件較差，基坑位于第②2土層內，屬于灰黑色流塑淤泥質粉質粘土，開挖時容易產生剪切破壞等現象。

2.2 地下水情況

賦存于①層填土、②1層粉質粘土和②2層淤泥質粉質粘土中的潛水，主要由大氣降水和地表徑流補給，蒸騰排泄，其水位受季節性影響較大?？紤]到前期已提前兩周進行了降水處理，正常情況下不影響施工。

2.3 暴雨氣候變化

土方開挖時天氣陰晴相間，但突然連續下了3d中到暴雨，北面樁基部分幾千平方米范圍的水全部流向基坑，北坡側后的土體長時間受到雨水的沖刷、浸泡，使得北邊坡產生新的不平衡，局部塌方。具體原因如下。

（1）該工程基坑采用大口徑管井等方法降水，原地下水已降到基坑底0.5 m以下，突然大量雨水的侵入，造成基坑北側地下水位大幅上升，邊坡支護結構遭到額外的水壓力作用；（2）北側坡后土體長時間受到雨水的沖刷、浸泡，部分土體處于軟化狀態，土體的抗剪切力等物理指標大幅降低，同時含水率提高后土壓力明顯增加；（3）鋼管土釘（包括木樁支護）與土體的摩擦阻力降低，導致抗拔能力降低。

2.4 對策

根據現場實際情況，及時采取了對策，重點是解決水的問題，降低水位：（1）密切觀察管井等降水系統的情況，保證正常地降水；（2）基坑北側后方立即開挖多條東西向排水明溝，將地表雨水及時引向東西兩邊，并增加抽水機及時將地表水排除；（3）基坑北側坡頂增加排水管道，及時排除坡頂的地表水，并用帆布將坡頂覆蓋防止再次淋雨；（4）北側坡面地增加泄水孔，及時將坡后的積水排出；（5）為防止進一步塌方，北側基坑支護由原來坡面設置2道6 m鋼管釘和2道6 m長豎向木樁（圖2），增加1道6 m鋼管釘和1道6 m長豎向木樁（圖3），坡底根部增設木板擋土。

2.5 處理效果

經過不斷地表排水處理以及北側坡頂帆布覆蓋等處理，及時進行表面鋼筋網綁扎并噴漿處理，邊坡基本穩定，在后面的幾次大雨中經受了考驗，這樣處理是正確的，效果是良好的。

3 結語

基坑支護工程是臨時性工程，但容易再現一些問題，一旦出現會增加成本，延誤工期，甚至發生安全事故。因此施工中要加強基坑支護監測，坡頂水平位移和垂直位移監測、已建承臺與地梁的沉降觀測、對地下水位進行監測3方面，如果發現邊坡有塌陷、裂縫及滑移以及基坑周邊建筑物、道路及地表有裂縫出現，則立即啟動應急預案，采取必要措施。

基坑支護邊坡穩定最主要的隱患是水，最有效的方法是快速排水，尤其是天氣突然變化連續下雨，既要處理好坡頂的地表雨水排除工作不讓其滲入，還要注意土層中滯水的引出。只有將水擋在邊坡的外面并將內部的滯水排除內外相結合，邊坡才能穩定，施工才能安全。

參考文獻

[1] 中國建筑科學研究院.JGJ120-2012，建筑基坑支護技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2] 楊文生，薛麗影.基坑工程常見險情分析與處理措施[J].工程質量，2015（7）：40-43.