基坑邊坡支擋工程失效分析及補救設計

孔文健

摘 要：本文在對基坑支護工程失效形成邊坡塌滑、開裂變形災害調查分析基礎上，對邊坡的各種狀態下的穩定性進行分析，確立合適的支護系統。

關鍵詞：機理分析；穩定性評價；變形控制設計

中圖分類號：TU723.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）20-0103-02

四川省簡陽市某房地產項目為2層滿堂地下室，前低后高，建筑后緊鄰一人工水渠。地下室開挖修建過程中，基坑支護系統局部失穩，基坑邊坡變形、開裂、塌滑，人工水渠河堤拉裂、損壞，附近房屋垮塌，造成較為嚴重的社會影響，損失重大。為此急需對邊坡進行有效支護，恢復河堤和水渠，減少損失。

1 基坑邊坡失穩現狀

建筑物地下室基坑開挖面進入地下負二層，邊坡支護失效，沿人工水渠展布的基坑邊坡出現兩種失穩狀態：一種是支護系統完全變形破壞，邊坡塌滑、拉裂，河堤局部垮塌，水渠局部拉裂破壞，渠水外泄，渠邊建筑垮塌（AB段）；第二種是，基坑邊坡變形加大，邊坡體上出現較多裂紋，支護系統部分破壞，形成潛在不穩定坡體（BC段）。

2 基坑邊坡原支護設計方案及不足之處

（1）原支護設計方案采用鋼管樁+掛網噴砼支護：鋼管樁采用12根φ60mm鋼管成方形排列為一排，鋼管間距0.3m，進入強風化巖層，每排間距2.5m，臨基坑邊5m，沿基坑邊展布，同時基坑邊坡臨空面采取掛網噴砼進行護坡，坡面近直立。（2）支護設計不足之處：一是沒有對邊坡范圍進行詳細勘察，工程水文地質條件不清，導致邊坡區域內的老滑坡在基坑開挖后復活，坡體變形、破環嚴重；二是支護設計采用是柔性支護系統，較大的變形，導致水渠的拉裂破壞，水渠的滲水又危害邊坡的穩定，同時擴大了災害影響的范圍[1]。

3 對邊坡變形區實施專項勘察

（1）查清了坡體工程水文地質條件；查清了履蓋層厚度；查清了滑坡和潛在不穩定坡體的分布和影響范圍；（2）查清了滑坡段支護系統失效的形成機制。老滑坡段自然地形坡度總體不大，地形坡度15～25°，斜坡體內有厚度2～6m不等堆積體，其成份為素填土、粘土，素填土結構松散，粘土層具弱膨脹性，遇水易發生脹縮變形開裂，下伏基巖全風化泥巖厚度較大，全風化表面夾有細砂及角礫，地下水易沿全風化表層下滲，軟化全風化泥巖，再加上全風化巖上覆粘土具弱膨脹性，粘土見水后強度降低，粘土及全風化泥巖之間易于滑動，基坑位于坡體前沿，開挖形成臨空，臨空面坡度50～60°，開挖切坡高度5～6m，引起老滑坡重新滑塌。基坑開挖支護因未考慮老滑坡和地下水的作用，只按一般土壓力進行抗滑設計，本段原采用鋼管樁+掛網噴砼支護系統變形超過允許值，該段支護徹底失效；（3）潛在不穩定坡體段因基坑上覆土層由素填土、粘土、全風化泥巖組成，上覆土層力學性質差，有一地表水體進入坡體內部，坡體自穩能力差，加上基坑開挖形成較陡臨空面，雖采用鋼管樁+掛網噴砼支護，支護局部已失效，坡體上出現較多平行于基坑邊的裂隙，形成潛在不穩定坡體；（4）分析了滑坡段和潛在不穩定坡體的坡體穩定性；（5）提出了防治方案建議。

4 補救設計

（1）滑坡段（AB段）在天然工況下和在暴雨工況下處于不穩定狀態。（2）潛在不穩定坡體段（BC段）在天然工況下處于欠穩定狀態，在暴雨工況下處于不穩定狀態；直接危及基坑邊坡和人工水渠的安全，現有的支護系統已經失穩，必須采取有效措施，保證邊坡的安全。根據計算分析，采用樁板墻支護系統+墻后盲溝排水+坡頂道路邊溝排水，樁間距均為3.5m，設計具體見AB段基坑邊坡支護施工設計剖面圖1所示，BC段基坑邊坡支護施工設計剖面圖2所示[3-4]。（3）AB段采用現澆鋼筋混凝土過水箱涵恢復已破壞的人工水渠（由具有水利設計資質單位根據邊坡勘察報告完成專項設計）。

5 施工監測及總結

（1）在樁板墻完成冠梁澆筑后，設置邊坡變形監測點，及時對邊坡和支護系統進行變形監測，并持續了一個水文年度的監測，監測結果顯示，支護系統變形較小，坡體穩定，人工水渠未再發生變形。（2）在專項邊坡勘察后，根據勘察結果，采取合理的支護系統，保證了基坑邊坡的穩定性。（3）支護方法的確立應考慮邊坡變形的要求。（4）排水采用盲溝+坡體道路邊溝排水，對坡體的穩定也有重要作用。

參考文獻

[1]DZ/T0218-2006.滑坡防治工程勘查規范[S].

[2]DZ/T0219-2006.滑坡防治工程設計與施工技術規范[S].

[3]GB50021-2001（2009年版）.巖土工程勘察規范[S].

[4]GB50026-2007.工程測量規范[S].