鼬 瀑・ 基坑变形原因分析及处理措施 张绍宝 （四川广汇建设有限公司，四川广元６２８０００） 【摘要】 针对基坑变形，从地质条件、设计及施工等方面进行原因分析，有针对性地提出来了处理 措施。 【关键词】 防滑桩； 变形；处理措施 【中图分类号】ＴＵ９４ ２ 【文献标识码】Ｂ 广汇花园工程项目位于广元市区，为高层建筑，各主楼 动力触探击数１～４击。 地上１２层、２４＋１层、２５层、３０层不等，地下设两层地下室。 ④一１强风化砂岩（Ｊ ）：浅黄色～黄褐色，细砂结构，斜 根据中国建筑西南勘察设计研究院有限公司提供的该工程 层理构造，呈巨厚层产生，其矿物成份主要为长石、石英，强 《广汇花园项目岩土工程勘察报告》，以中风化泥岩或中风化 风化，可用手捏碎岩块。层厚为０．７—１．６ ｌｒ／ｌ＇，层顶高程为 砂岩层作为桩基持力层。根据中国建筑西南设计研究院有 ４６６．４８～４７０．６４ ｍ。 限公司提供的设计文件表明主体结构为钢筋混凝土剪力墙 ④一２中等风化砂岩（Ｊ： ）：浅黄色，层理清晰，细砂结 结构，基础采用人工挖孔扩底灌注桩基础，桩长根据现场情 构，斜层理构造，呈巨厚层产生，其矿物成份主要为长石、石 况确定，但应大于或等于６ Ｉｌｌ。应通过施工勘察确定桩底３Ｄ 英，夹泥质团块，局部夹较多泥岩，中风化。岩芯采取率达 深范围内无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件；基础形 ９０％以上。岩石为软岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本 式为桩筏，筏板基础的埋深为一９．３５以下，基坑类别为一级。 质量等级为Ｖ级。层厚为１．３～５．２０ ｍ，层顶高程为４６８．４６ 根据《岩土工程勘察报告》反映该地形情况较复杂。 ４６９．４４ ｍ。 在基坑南侧⑥～⑩轴段，在防滑桩施工完毕后，土方分 ⑤一１强风化泥岩（Ｊ ）：紫红色，泥状结构，以黏土矿物 层开挖至地面下５．０ ｍ左右时，围墙根部且平行边坡出出现 为主，夹薄层砂岩。风化裂隙发育，岩体破碎，呈强风化，可 了一条宽２～５ ｍｍ、长约４０ ｍ的裂缝，冠梁向基坑内位移３５ 用手捏碎岩块，用镐可挖掘。分布于整个场地，层厚０．７０～ —４５ ｍｍ，其变形远大于预期设想，出现严重的安全隐患。 ３．４０１＂ｔ１＇，层顶高程为４６５．４３—４７０．２５ ｍ。 １工程地质条件 ⑤一２中等风化泥岩（Ｊ ２ ）：紫红色～紫褐色，泥状结构， １．１地形地貌及地层 中厚层状，以黏土矿物为主，中等风化，岩体较完整，用镐难 根据《广汇花园项目岩土工程勘察报告》，场地地貌单元 挖掘。在场地中部分孔中有揭露，最厚度１０．３０ ｍ，该 属于嘉陵江二级阶地，场区地层构成及特征 层未揭穿。 据钻探揭露，场区土层主要为第四系人工回填土（Ｑ４ ）、 １．２地基土物理力学性质 第四系上更新统冲洪积层（Ｑ； ＋ｐ１）及侏罗系中统沙溪庙组 根据《广汇花园项目岩土工程勘察报告》，场地地基土物 （Ｊ ）。场地地层自上而下主要为： 理力学性质指标摘录见表１。 ①一１杂填土（Ｑ ）：杂色、松散、湿，主要由建筑垃圾组 该场地地下水类型为上层滞水和基岩裂隙水。其中，上 层滞水主要赋存于第四系填土及粉质黏土层中，主要受大气 成。堆积时间较短，为新近回填土，层厚０．６０—４．００ ｍ。该 层主要分布于１栋和２栋楼层所在场地。 降水补给，基岩裂隙水以地下径流形式排泄。勘察期间正值 地下水平水期，地下水静止水位埋深为３．１０—４．１０ ｍ，相应 ①一２素填土（Ｑ ）：褐色、松散、湿，主要由粉质黏土构 高程为４７６．５１～４７８．１８ ｍ。据区域水文地质资料，该场地地 成。回填时间较短，为新近回填土。层厚约０．９０～６．００ ｍ。 下水水位变幅在１．００～２．００／１３之间，历史最高地下水水位 该层分布于整个场地。 按标高４７９．００ ｍ取值。该场地含水层的平均渗透系数ｋ值 ②粉质黏土（Ｑ， ）：褐色、可塑、硬塑，无摇振反应，稍 约为４ｍ／ｄ。 有光泽，干强度高，韧性中等。含较多铁锰质氧化物，少量钙 质结核，层厚５．３０～１３．４０ ｍ。分布于整个场地。 ③稍密卵石（Ｑ ）：褐灰色，湿～饱和，卵石粒径２— １０ ｍｍ，其母岩成份以岩浆岩为主，沉积岩次之，亚圆形，中等 ［定稿日期］２０１２—０８—２４ 风化一微风化，卵石含量约４５％左右，其中混有较多砾石 ［作者简介］张绍宝（１９７６～），男，工程师，注册建造师， （约２０％左右），充填物为黏性土。层厚０．５０—１．７０ ｍ，Ｎ。２０ 全国注册造价员。 四川建筑第３３卷２期２０１３．０４ ８５ 表１ 岩土的工程特性指标建议值 岩土名称 重度 （ｋＮ／ｍ ） 粘聚力Ｃ（ｋＰａ） 内摩擦角 （。） 承载力特征值ｆ ｋ（ｋＰａ） ①一１ 杂填土 １８．０ １０ ｌ０．０ ｆ ①一２ 素填土 １７．０ １０ ８．０ ， ② 粉质黏土 １９．７ ２０ １４．５ １８Ｏ ③ 稍密卵石 ２１．Ｏ ３Ｏ．Ｏ ３ＯＨ０ ④一１ 强风化砂岩 ２１．５ ２０ ４０．０ ３０ＨＤ ④一２ 中等风化砂岩 ２４．９ ３５ ４５．０ ｌｏｏＯ ⑤一１ 强风化泥岩 ２０．０ ２５ ３０．Ｏ ２６０ ⑤一２ 中等风化泥岩 ２３．７ ４５ ３５．Ｏ ８００ ２基坑支护设计及其变形失稳 续表２ 项目 设计参数 ２．１基坑支护设计 根据周围环境条件分析，将采取直立开挖方式施工，由 桩间喷射混凝土 强度Ｃ２０，厚度１００ｍｍ 于直立边坡高达ｌ０．９０ ｍ，地层主要是黏性土，常规的砌墙或 桩间钢筋网布置 击６．５＠２００ Ｘ２００ 硅酸盐砌块支护方案无法抵御其较大的侧壁土压力。综合 桩间加强钢筋 西１４钢筋，ｌＩ级 分析场地邻近建筑条件、地质条件和基坑支护成功经验，经 各方论证采用排桩加锚索支护体系，并由具有资质的单位作 ２．２裂缝发展趋势 基坑支护专项岩土工程设计。具体设计详见图１。 ２０１０年３月１０日开始对基坑南侧⑥一⑩轴段进行排桩 加锚索支护体系施工，同年４月１５日施工完毕。由于场地 地表土为杂填土，土质松散，该处道路雨水为无组织排水，存 在部分地下雨水管道渗水。５月１８日土方分层开挖至地面 下５．０ ｍ左右时，围墙根部（裂缝距基坑边缘较近）且平行边 坡处出现了一条宽２—５ ｍｍ、长约４０ ｍ的裂缝，冠梁向基坑 内位移２５～３０ｍｉｌｌ，基坑紧邻人行道及机动车主道，且有行 二ｌｕＪ智 人和较多重车经过，若裂缝继续发展并向外扩散，会严重影 响安全。 ３基坑变形失稳原因分析 每个基坑的地质条件是特定的，诸多不定因素在设计、 施工中予以充分考虑，而设计采用的施工工艺也是相对确定 的。本工程基坑变形的原因有如下几个方面： 芷 耋』色璺 桩身配筋图 （１）基坑表面场地土为杂填土，土质松散，土体稳定性 图１基坑支护方案 差。当基坑开挖至地面一２．２ ｍ时，发现大量管道，包括电 缆、给水管、移动通讯管、电信通讯管、雨水管、原建筑物排水 经计算、比较、分析，排桩加锚索支护体系设计参数见表２。 管。由于市政施工，上部回填土未经夯实，并有多处出现漏 表２基坑支护方案 水，使空隙水压力增加，抗剪强度减低。 项目 设计参数 （２）地表外部荷载的影响。基坑上口边缘不到１．０ ｍ处 排桩排数 ｌ排 有２．５ ｍ高的２４０厚实心砖围墙，且围墙与冠梁（基坑边缘） 排桩直径 内径１２００ ｍｍ，外径１６００ ｍｉｌｌ 上Ｋ１的高差为ｌ－７ ｍ，水平距离为１．２ ｍ，紧邻基坑有大量重 型车辆经过，增加了坡间荷载。 排桩间距 ２．５ ｍ （３）基坑边缘排水不畅。由于紧邻的人行道、绿化带、机 桩长 ｌ９．５０ｍ 动车道为刚交付使用，经观察人行道的铺装垫层等存在不均 每桩设置锚索根数 １根 匀沉降，有渗水隐患；绿化带宽度为２．２ ｍ，种植土较松散有 锚索直径 １５０ｍｍ，４束１５．２钢绞线，Ｌ＝３６．５Ｉｎ 渗水隐患；再由于机动车道为刚交付通行，经观察同样存在 锚索倾角 ２０。 不均匀沉降，沥青路面存在１～２ ｍｍ裂缝现象；且该路段无 雨水排水系统，造成雨水渗漏和直接基坑内。 冠梁 ８００ Ｆｌｉｍ Ｘ１２００ｍｍ （４）开挖不按要求施工。部分为采用盆挖法施工，疏于 ８６ 四』ＩＩ建筑第３３卷２期２０１３．０４ 赣 醐 ・ 管理造成超挖，甚至把基坑壁面挖成倒坡，对基坑稳定性造 ５几点体会 成了不利影响。土方开挖用挖掘机施作，对开完后的边坡、 排桩等应及时用人工修整，并使边坡壁面具有一定的粗糙 （１）基坑支护设计前，最好对基坑边缘做专项的边坡勘 度，影响喷射混凝土的粘结强度。 察，进一步查明影响基坑变形及稳定的不利条件。 （５）未能及时注浆。 （２）合理安排施工顺序，土方开挖顺序、方法必须与设计 工况一致。并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超 ４处理措施 挖”的原则，且及时支护。 （１）回填。在发现临街出现裂缝后，经有关部门实地考 （３）防止地下水渗漏，恶化土的物理力学性能。根据已 察并研究决定，立即采用回填基坑边坡脚，回填高度至地表 有资料，桩间土失稳或变形增大多与土体内积水有关。 下１ ｍ处。 （４）加强基坑变形观察，及时整理基坑变形曲线，做好变 （２）封闭裂缝。及时采用水泥砂浆封闭裂缝，避免雨水 形预警提示。 等地表水从绿化带及裂缝处下渗。 （５）基坑周边严禁超堆荷载。 （３）增设临时排水系统。 （６）做好专项支护方案及专家论证，做好专项土方开挖 （５）更改支护设计方案。根据上述坑壁变形原因分析， 方案及专家论证。 为了确保市政道路、市政管线、行人安全、支护施工人员及后 期土建施工安全，决定将支护方案改为：冠梁上口直径６３０ ｍｍ钢管内支撑；桩间土采用喷射混凝土支护，土层先６６．５ 参考文献 ＠２００×２００的钢筋网；钢筋与人工挖孔桩护壁圈中的预留钢 筋连接，然后安装、焊接６１４＠１ ５００×１ ５００钢筋加强网，喷 ［１］ＧＢ ５０３３０—２００２建筑边坡工程技术规范［ｓ］ 射Ｃ２０混凝土１００ ｍｍ厚，并间距２．０ ｍ，留置排水孔。此支 ［２］谢建民，肖备．施工现场设施安全设计计算手册［Ｍ］．中国建 护施工边开挖边进行，并确保土方开挖时桩间土尽量平整、 筑工业出版社，２００７ 垂直。 ［３］ 徐国民，吴道明，杨金和．昆明某训练基地基坑变形失稳原因 （６）对有裂缝及变形的范围进行注水泥浆，以对土体进 分析［Ｊ］．岩土工程界，２００３（２）：３１—３１ ［４］ 《建筑施工手册》审编组．建筑施工手册（第四版）［Ｍ］．中国建 行加固，提高土体粘聚力。 筑工业出版社，２００３ （７）加快基础施工进度，挡土墙外侧从基础一９．３５ ｍ处 ［５］ＧＢ ５０２０２—２００２建筑地基基础工程施工质量验收规范［ｓ］ 换填Ｃ２０毛石混凝土３．０深。 （８）继续加强变形观测。 ● ‘ — 址 ＾： 、 、 ＾ ‘ 、 ‘ ‘ ‘ ｋ． ＾ （上接第８４页） 时间到２ ｒａｉｎ后，按入水顺序一个个取出 题。在进行洞口施工当中，采取了静态爆破结合大管棚施 装入炮孑Ｌ，每卷都用炮棍捣实，孔口不够一卷长时，可把药卷 工，不仅减少了飞石对风景区内古建筑群和洞口下面人行造 分成两段分次装入，孔口可留５—１０ ｃｍ不装药 。药卷浸 成的安全隐患，也减少了洞口顶部路面的沉降以及保证了出 水２—５ ｍｉｎ内，吸水率在２６％左右，因此，装药时不必紧张， 洞的安全。实践证明，该施工过程中所采取的方案、方法、措 在２ ａｒｉｎ内完全有时间装完药卷。另外，所有炮棍的长度应 施是适合的，解决了隧道出洞过程所面临地形陡峭、人群聚 以刚好顺利插入炮孔底部为准，不得过粗或过细。 居、巨型危石、风景区紧邻诸多不利因素，为同类工程施工起 ４．３实施效果评价 到了借鉴作用。 隧道出洞过程中，布置了拱顶下沉监测点和水平收敛测 点。监测得拱顶下沉最终约１．２ ｃｍ，水平收敛约０．５ ｅｍ，地 参考文献 表下沉最终约为２．０ ｃｍ，沉降变形控制较好，满足相关规范 要求。 ． ［１］程刚．望江岭隧道出口进洞施工技术［Ｊ］．施工技术，２００９，３８ （９）：１５—１７ ５结语 ［２］李琨，马慧勇．岩湾隧道高倾角裂隙岩质洞口施工技术［Ｊ］． 本工程出洞口处于著名风景区内，洞口处于陡崖上，没 施工技术，２００９，３８（９）：１８—２０ 有任何施工通道可达洞口，且洞口轮廓范围内有巨型危石存 ［３］ 张英明，丁立金。隧道洞口位于人口聚居区出洞施工方案探讨 在，使得洞口的开挖较为困难。本工程结合实际施工情况， ［Ｊ］．铁道工程学报，２００９，３８（９）：１５—１７ 采取了“先外后内”的原则，先在陡崖上搭建了防护棚，对边 ［４］．１ＴＧＤ７０—２００４公路隧道设计规范［Ｓ］ 坡进行了处理，然后对轮廓线内的巨型危石采取了支墩加锚 ［５］ＧＢ６７２２—２００３爆破安全规程［Ｓ］ 索的联合支护体系方法的效果显著，在洞口开挖过程中危石 ［６］关宝树．隧道工程施工要点集［Ｍ］．北京：人民交通出版 社，２００３ 保持了很好的稳定性，较好地解决了洞外施工与技术上的难 四川建筑第３３卷２期２０１３．０４ ８７
