巖土基坑邊坡失穩(wěn)原因研究

文/張井泉、崔力鵬、孫念平 核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究有限公司 四川成都 610000

影響基坑邊坡穩(wěn)定性的因素是多方面的,既有土體本身內(nèi)在因素的影響,又有外界自然因素和人工開(kāi)挖擾動(dòng)等因素的影響。同時(shí)，這些因素具有復(fù)雜多變性、不確定性和數(shù)據(jù)的不完備性等特征,因此，應(yīng)采取有效預(yù)防及補(bǔ)救措施，降低邊坡失穩(wěn)造成的損失，確保項(xiàng)目施工效益。

1、邊坡的定義及分類(lèi)

(1）定義。邊坡是自然或人工形成的斜坡，是人類(lèi)工程活動(dòng)中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一，也是工程建設(shè)中最常見(jiàn)的建筑形式。

(2)分類(lèi)。1）按邊坡的成因可分為人工邊坡和天然邊坡，天然邊坡是自然形成的山坡和江河湖海的岸坡。2）按構(gòu)成邊坡坡體材料的性質(zhì)可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。3）按邊坡的穩(wěn)定性程度可分為穩(wěn)定性邊坡、基本穩(wěn)定邊坡、欠穩(wěn)定邊坡和不穩(wěn)定邊坡，這種分類(lèi)方法一般根據(jù)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)的大小進(jìn)行劃分，但無(wú)嚴(yán)格的規(guī)定。4）按邊坡的高度分類(lèi)，邊坡高度大于15m稱(chēng)為高過(guò)坡，小于15m稱(chēng)為一般邊坡。5）根據(jù)邊坡的斷面形式可分為直立式邊坡、傾斜式邊坡、臺(tái)階形邊坡和復(fù)合形邊坡。6）根據(jù)使用年限分為臨時(shí)性邊坡和永久性邊坡，臨時(shí)性邊坡是指工作年限不超過(guò)兩年的邊坡，永久性邊坡是指工作年限超過(guò)兩年的邊坡。

2、基坑邊坡失穩(wěn)原因分析

(1)地質(zhì)原因。造成基坑失穩(wěn)的地質(zhì)原因主要有：1）地下水位過(guò)高，導(dǎo)致基坑邊坡不穩(wěn)；基坑邊坡土質(zhì)為砂性土，透水性強(qiáng)，基坑因地下水滲漏而出現(xiàn)軟化，從而發(fā)生邊坡滑動(dòng)。2）基坑土體承載能力不足，一旦開(kāi)挖很容易因坡度過(guò)大而出現(xiàn)滑坡問(wèn)題。3）在施工過(guò)程中，場(chǎng)地附近出現(xiàn)地震等地質(zhì)變化，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。

(2)工程設(shè)計(jì)原因。工程勘測(cè)設(shè)計(jì)是關(guān)乎工程施工質(zhì)量及進(jìn)度的重要環(huán)節(jié)之一，而因工程勘測(cè)設(shè)計(jì)失誤造成的基坑邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象也屢見(jiàn)不鮮。具體如下：1）忽略現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘察是工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的必要環(huán)節(jié)，然而部分工作人員由于工作責(zé)任心不強(qiáng)、工作態(tài)度不認(rèn)真，而未到施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際了解基坑地質(zhì)情況及周?chē)h(huán)境，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的支護(hù)方案不合理，存在較多邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。2）數(shù)據(jù)參數(shù)不準(zhǔn)確。開(kāi)挖基坑時(shí)需用到土層物理參數(shù)，而實(shí)際中部分設(shè)計(jì)方案提供的數(shù)據(jù)參數(shù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致基坑開(kāi)挖邊線偏離實(shí)際觀測(cè)點(diǎn)，增加基坑失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。3）排水方案不合理。排水工程是基坑施工主要內(nèi)容，若設(shè)計(jì)人員或單位提供的排水方案不合理，易導(dǎo)致施工出現(xiàn)地下水滲漏問(wèn)題，引起邊坡失穩(wěn)。4）計(jì)算方法錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)人員或設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)擋土斷面時(shí)，需用到一系列計(jì)算方法。如計(jì)算方法選擇錯(cuò)誤，其設(shè)計(jì)的擋土結(jié)構(gòu)將不合理，影響邊坡穩(wěn)定性。5）基坑整體安全性不足。設(shè)計(jì)基坑整體的穩(wěn)定性、抗傾覆性較小，并支護(hù)方案的實(shí)際支護(hù)剛度、強(qiáng)度不足，因而容易引起邊坡失穩(wěn)。6）止水帷幕設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致施工過(guò)程中出現(xiàn)管涌、流沙等現(xiàn)象，引發(fā)邊坡失穩(wěn)。

(3)施工原因。施工過(guò)程是直接影響施工質(zhì)量的環(huán)節(jié)，并且施工過(guò)程中任何一個(gè)微小的失誤都有可能造成邊坡失穩(wěn)問(wèn)題。具體如下：1）施工企業(yè)未嚴(yán)格按施工方案開(kāi)展施工，致使邊坡失穩(wěn)。2）邊坡支護(hù)效果不明顯，并隨著邊坡外側(cè)的開(kāi)挖，土體側(cè)壓力增加，導(dǎo)致?lián)跬涟迨テ胶猓斐蛇吰率Х€(wěn)。3）未嚴(yán)格按規(guī)定操作開(kāi)挖處理位于松軟土體中的基坑。4）未嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行排水及降水操作，導(dǎo)致排水、降水效果不良，基坑土地軟化嚴(yán)重，基坑沉降，邊坡發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。5）支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量不符合相關(guān)工程質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致施工中發(fā)生邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象。另外，未按照施工規(guī)章進(jìn)行操作、挖土方式不合理，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響等原因，同樣會(huì)增加邊坡失穩(wěn)的發(fā)生率，從而影響施工進(jìn)度與質(zhì)量安全。

(4)工程監(jiān)理原因。工程監(jiān)理是控制建筑工程施工質(zhì)量的主要手段之一，因此在場(chǎng)地地質(zhì)、施工設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量等方面均無(wú)問(wèn)題的前提下，監(jiān)理工作水平不高同樣會(huì)導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)，影響施工質(zhì)量。工程監(jiān)理中的監(jiān)測(cè)操作最容易導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，具體包括：檢測(cè)裝置陳舊，精度不高；監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置不合理；檢測(cè)方法選擇錯(cuò)誤等幾方面。

3、如何應(yīng)對(duì)邊坡支護(hù)失穩(wěn)

通過(guò)分析邊坡失穩(wěn)原因發(fā)現(xiàn)，應(yīng)對(duì)邊坡失穩(wěn)的原因主要包括預(yù)防及補(bǔ)救2方面。

(1)邊坡失穩(wěn)的預(yù)防措施。1）做好施工方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員或單位在設(shè)計(jì)施工方案前，要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際勘察、監(jiān)測(cè)，了解施工場(chǎng)地的地質(zhì)情況、地理位置、自然環(huán)境、氣候條件等，從而為方案設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的參考資料，確保方案的科學(xué)性。另外，在設(shè)計(jì)施工方案時(shí)，要選用正確的計(jì)算方案、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)等，確保方案的準(zhǔn)確性。2）施工人員應(yīng)具備高度負(fù)責(zé)的工作態(tài)度與敬業(yè)精神，設(shè)計(jì)人員應(yīng)選擇合理的勘測(cè)工作，確?？睖y(cè)所得數(shù)據(jù)的精確性。同時(shí)，施工人員應(yīng)采用高質(zhì)量的錨桿，并對(duì)錨桿直徑、長(zhǎng)度、錨桿間間距等因素進(jìn)行嚴(yán)格控制，提高整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)能力。3）設(shè)計(jì)有效的排水降水方案。設(shè)計(jì)合理的止水帷幕方案，避免較高地下水位對(duì)基坑土體產(chǎn)生影響，并出現(xiàn)地面沉降問(wèn)題，引起邊坡失穩(wěn)。

(2)失穩(wěn)后的處置措施。在發(fā)生邊坡失穩(wěn)后，施工企業(yè)應(yīng)采取如下補(bǔ)救措施。1）增設(shè)管釘，以補(bǔ)強(qiáng)邊坡土釘?shù)目估芰?，從而維持坡體的穩(wěn)定性。2）采用雙液法坡頂灌漿，以防滲堵漏，避免滑坡再次發(fā)生。3）對(duì)存在的裂縫進(jìn)行注漿處理，避免地面水再次深入土層內(nèi)。4）采用人工挖孔方式并增加降水井。

結(jié)語(yǔ):

基坑邊坡支護(hù)是建筑工程基坑施工的重要內(nèi)容，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到基坑的穩(wěn)定性及使用安全。因此，做好邊坡支護(hù)工作對(duì)建筑行業(yè)發(fā)展有著重要的意義。另外，基坑施工過(guò)程中易出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)，如何采用有效措施增強(qiáng)基坑邊坡穩(wěn)定性成為項(xiàng)目研究的重點(diǎn)。

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