基坑應(yīng)急加固支護(hù)處理措施探析

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【摘要】由于基坑周邊環(huán)境的復(fù)雜性以及難以預(yù)測(cè)的惡劣天氣影響，再加上基坑支護(hù)施工過(guò)程中追求速度的盲目性，近年來(lái)基坑事故很多。文章以某基坑險(xiǎn)情為例，通過(guò)對(duì)該基坑進(jìn)行注漿加固、增設(shè)鋼花管等方式，較為經(jīng)濟(jì)有效地控制了基坑變形，確保工程順利進(jìn)行。對(duì)基坑施工容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析并給出了建議，對(duì)同類型工程具有警示及借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】基坑;裂縫;注漿;加固

基坑工程隨著近年建筑業(yè)的快速發(fā)展，其技術(shù)理論及實(shí)際施工水平已經(jīng)取得了較大進(jìn)步。總體上，基坑工程的發(fā)展趨勢(shì)主要以開挖深度越來(lái)越大、周邊環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜、支護(hù)工藝及體系越來(lái)越多為主。在此背景下，基坑施工的事故也在不斷增多，輕則增加工程造價(jià)，重則產(chǎn)生人員死傷，造成惡劣的社會(huì)影響。因此對(duì)于基坑工程出現(xiàn)意外險(xiǎn)情后，對(duì)于基坑險(xiǎn)情的應(yīng)急處理措施就顯得尤為重要。本文從實(shí)際工程案例出發(fā)，對(duì)具體基坑工程出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)其出現(xiàn)的原因作了綜合分析。結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)基坑進(jìn)行了應(yīng)急加固處理，效果良好。

1工程概況

該項(xiàng)目地處市區(qū)，場(chǎng)地周邊環(huán)境較為復(fù)雜。場(chǎng)地北側(cè)距離既有6F老舊小區(qū)住宅樓約12m，西側(cè)緊鄰在建項(xiàng)目基坑，南側(cè)距離東西向快速干道約10m，東側(cè)距離巷道約7m。據(jù)調(diào)查，基坑南側(cè)分布有污水管線，距離基坑開挖頂邊線約8m，基坑?xùn)|側(cè)分布有污水溝，距離基坑開挖頂邊線約6m，基坑與周邊環(huán)境關(guān)系如圖1所示。該工程擬建地上4層商業(yè)體，地下2層車庫(kù)，基坑開挖深度7．5～10．45m?；娱_挖長(zhǎng)度70．2m，寬度33．2m。根據(jù)地勘報(bào)告，場(chǎng)地地層主要以雜填土、黃土狀土、粉質(zhì)黏土為主，勘察時(shí)，地下水位屬低水位期，地下穩(wěn)定水位埋深12．40～13．50m，由于場(chǎng)地地下水位較深，可不考慮地下水對(duì)基坑的影響?；?a href="http://www.articshipping.com/lunwen/jkzhlw/183429.html" target="_blank">支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。該基坑支護(hù)型式主要以復(fù)合土釘墻為主，因基坑西側(cè)緊鄰在建項(xiàng)目基坑，且基坑開挖前后時(shí)間差別不大，因此經(jīng)過(guò)建設(shè)單位協(xié)調(diào)，基坑相鄰段最終方案以挖通進(jìn)行處理，既緩解了基坑支護(hù)的壓力，同時(shí)也能較為經(jīng)濟(jì)安全的解決問(wèn)題。

2基坑險(xiǎn)情的發(fā)生

由于業(yè)主資金問(wèn)題，該項(xiàng)目自籌劃開工起，至實(shí)際開工時(shí)，延誤時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2年之久。在項(xiàng)目實(shí)際開始施工時(shí)，緊鄰西側(cè)項(xiàng)目已整體施工完畢，但現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)未及時(shí)將實(shí)際情況反饋給設(shè)計(jì)單位。對(duì)于基坑西側(cè)，施工單位為爭(zhēng)搶工期，對(duì)于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)內(nèi)容理解不清，在明知設(shè)計(jì)圖紙與現(xiàn)場(chǎng)不符的情況下，自行按照其它相接斷面的支護(hù)型式進(jìn)行支護(hù)，且上部由于緊鄰西側(cè)已建地下室，土釘長(zhǎng)度只有1．5m有余。坡頂未進(jìn)行任何硬化防水處理，且坡頂堆置有建筑材料，致使基坑的安全性受到了極大影響?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工詳見圖2?；釉谕谥量拥滋帲捎谡迪募?，降雨量較多，現(xiàn)場(chǎng)施工人員在巡視時(shí)，發(fā)現(xiàn)西側(cè)基坑頂部出現(xiàn)裂縫，且裂縫呈不斷發(fā)展趨勢(shì)。于是，施工單位暫停施工，將情況報(bào)告給建設(shè)單位，由建設(shè)單位通知基坑設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

3基坑險(xiǎn)情分析及處理

3．1基坑現(xiàn)狀調(diào)查

設(shè)計(jì)單位到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)于基坑整體狀況進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)西側(cè)基坑頂部出現(xiàn)較大張裂縫且已發(fā)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，裂縫橫向最大距離1．8cm，豎向最大錯(cuò)段距離2．1cm，西側(cè)緊鄰已施工完畢1F商業(yè)樓停車場(chǎng)外墻出現(xiàn)明顯墻皮脫落現(xiàn)象，如圖3、圖4所示。

3．2原因分析

根據(jù)施工單位提供資料以及實(shí)地調(diào)查，本次導(dǎo)致基坑西側(cè)坡頂裂縫的主要原因如下:(1)由于項(xiàng)目停滯，導(dǎo)致基坑周邊環(huán)境發(fā)生變化，施工單位未及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況反饋給設(shè)計(jì)單位，將其它支護(hù)段盲目施作到本段，是本次事件的主要因素。(2)建設(shè)單位對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)缺乏管理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況沒有及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。(3)由于基坑西側(cè)處于已竣工建筑的放坡范圍內(nèi)，后期西側(cè)基坑上部以松散回填土進(jìn)行了回填，前期不均勻沉降較大，在持續(xù)高強(qiáng)度降雨條件下，靠近本項(xiàng)目基坑一側(cè)出現(xiàn)較大沉陷，停車場(chǎng)雨水全部匯聚并滲入本項(xiàng)目基坑西側(cè)填土內(nèi)。西側(cè)建筑排水管道設(shè)置于本基坑一側(cè)且其封閉性不好，導(dǎo)致排水管破裂，建筑排水全部泄入本基坑西側(cè)坡頂。(4)建設(shè)單位未按照規(guī)定委托第三方具有相關(guān)資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致基坑變形異常時(shí)，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

3．3基坑應(yīng)急加固處理

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，由于基坑已開挖完畢，且底部已開始施工筏板基礎(chǔ)，西側(cè)又緊鄰已竣工建筑，場(chǎng)地狹窄，施工面極為有限而且存在不安全因素。(1)如將西側(cè)土體卸載，由于底部筏板已經(jīng)施工，施工受限，且西側(cè)建筑物地下室將暴露在外，此種方案被兩側(cè)建設(shè)單位均予以否認(rèn)。(2)如采用支護(hù)樁加固，根本無(wú)施工作業(yè)面，可能由于施工導(dǎo)致裂縫進(jìn)一步加大，且施工周期較長(zhǎng)，不滿足要求。綜上所述，如何在不卸載土體的情況下，又能控制基坑變形，保證西側(cè)基坑的安全性，同時(shí)加固處理的時(shí)間較為緊張，是本項(xiàng)目基坑加固的重、難點(diǎn)。設(shè)計(jì)單位經(jīng)過(guò)綜合考量，針對(duì)本項(xiàng)目基坑應(yīng)急加固處理提出了以下方案(圖5)。(1)為封閉裂縫，防止由于后續(xù)降雨進(jìn)入裂縫導(dǎo)致裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)現(xiàn)狀張裂縫采取注漿加固處理。注漿漿液采用PO42．5R純水泥漿，水灰比1∶0．5，重力式注漿。由于本基坑一側(cè)主要以上部填土為主，因此注漿應(yīng)多次補(bǔ)漿，確保漿液充滿縫隙。(2)對(duì)西側(cè)建筑物排水設(shè)施進(jìn)行改造處理，將排水口接長(zhǎng)后引入外側(cè)市政管道，同時(shí)由于停車場(chǎng)一側(cè)產(chǎn)生沉降導(dǎo)致雨水積聚下滲，因此對(duì)停車場(chǎng)一側(cè)進(jìn)行排水疏導(dǎo)，修建排水溝并且接長(zhǎng)排水管將雨水引入市政管道。(3)對(duì)基坑坡頂采用鋼花管注漿加固，成孔方式為人工洛陽(yáng)鏟成孔，成孔深度9．0m，間距1．0m，梅花型布置，注漿壓力采用0．2MPa，注漿漿液采用PO42．5R純水泥漿，水灰比1∶0．6，分多次注漿，確保漿液飽滿，施工時(shí)應(yīng)注一跳一，加固圖如圖5所示。(4)對(duì)基坑坡頂至西側(cè)建筑物外墻統(tǒng)一做硬化防水處理，對(duì)停車場(chǎng)一側(cè)除進(jìn)行排水疏導(dǎo)外，還應(yīng)進(jìn)行硬化處理。(5)由建設(shè)單位委托第三方具有相關(guān)資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位，對(duì)基坑坡頂進(jìn)行水平、豎向位移監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)單位應(yīng)以本基坑西側(cè)為監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，針對(duì)性的編制專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案，且監(jiān)測(cè)進(jìn)場(chǎng)日期不應(yīng)大于2天，對(duì)基坑西側(cè)監(jiān)測(cè)頻率為4次/天，應(yīng)增大人工巡查力度，由專人特別是在雨期每天保證不少于4次巡檢。(6)施工單位應(yīng)停止一切施工，待基坑加固處理完成且基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定后方可施工，施工應(yīng)在保質(zhì)保量的情況下盡快施工完地下結(jié)構(gòu)后進(jìn)行肥槽回填。(7)由監(jiān)測(cè)單位將基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，施工單位將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況等及時(shí)有效的每天向建設(shè)單位及設(shè)計(jì)單位進(jìn)行匯報(bào)。

4基坑監(jiān)測(cè)及支護(hù)加固處理效果

設(shè)計(jì)單位在出具詳細(xì)的支護(hù)加固處理方案后，由建設(shè)單位委托具有豐富經(jīng)驗(yàn)的基坑支護(hù)施工單位對(duì)基坑進(jìn)行了加固施工，前后施工共計(jì)10天。監(jiān)測(cè)單位在加固施工前對(duì)基坑西側(cè)進(jìn)行了為期2天的密集監(jiān)測(cè)，至施工完畢后15天，監(jiān)測(cè)頻率為4次/天，在負(fù)1層頂板施工完畢后，監(jiān)測(cè)頻率改為2次/天。根據(jù)監(jiān)測(cè)單位提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，基坑加固后，基坑西側(cè)坡頂未出現(xiàn)異常變形，整體變化趨勢(shì)較為穩(wěn)定，基坑西側(cè)坡頂最大位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖6所示?；蛹庸逃?月31日開始施工，至8月9日施工完畢，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，在施工之前，基坑西側(cè)的水平及豎向位移都在不斷的增大，直到對(duì)裂縫注漿加固完畢，基坑水平與豎向位移均發(fā)生較為明顯的收斂，隨著基坑西側(cè)的整體加固處理完畢，基坑坡頂位移均變現(xiàn)較為正常。該項(xiàng)目現(xiàn)已施工完畢，基坑肥槽均按照設(shè)計(jì)要求采用水泥土進(jìn)行回填夯實(shí)，說(shuō)明本次基坑應(yīng)急加固處理取得了較為良好的效果。

5結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)實(shí)際基坑項(xiàng)目出現(xiàn)險(xiǎn)情之后，較為針對(duì)性的按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行了應(yīng)急加固處理設(shè)計(jì)，后期顯示加固效果較為良好，不僅有效的縮短了加固工期，且加固方案較為經(jīng)濟(jì)合理。針對(duì)此類項(xiàng)目，總結(jié)如下:(1)基坑工程危險(xiǎn)性較大，因此國(guó)家及各地區(qū)專門出臺(tái)相關(guān)規(guī)定，根據(jù)基坑深度及其與周邊環(huán)境的復(fù)雜關(guān)系分為了危大工程及超過(guò)一定規(guī)模的危大工程，基坑工程施工應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案、監(jiān)測(cè)方案，各責(zé)任人應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)方案實(shí)施。但目前來(lái)看，相關(guān)單位的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，相關(guān)方案流于形式，執(zhí)行力度不大。(2)施工單位作為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工的第一責(zé)任人，對(duì)基坑工程負(fù)有主要責(zé)任。施工單位在拿到相關(guān)設(shè)計(jì)文件之后，應(yīng)及時(shí)編制專項(xiàng)方案，相關(guān)方案應(yīng)通過(guò)專家論證?，F(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，而不是為趕工期盲目施工，甚至有些施工單位自覺施工經(jīng)驗(yàn)豐富，自行更改施工內(nèi)容及施工工序，這些都是導(dǎo)致基坑工程出現(xiàn)險(xiǎn)情甚至是進(jìn)一步破壞的主要因素。(3)有些勘察單位在提供勘察成果時(shí)，未按照相關(guān)規(guī)范要求，對(duì)地下室范圍布設(shè)鉆孔，導(dǎo)致基坑支護(hù)設(shè)計(jì)后期缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)，只能以鄰近鉆孔作為參考，如有些地段存在大厚度填土，就可能導(dǎo)致基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的失效，導(dǎo)致相關(guān)事故的發(fā)生。(4)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位，作為基坑工程的主要責(zé)任人，對(duì)設(shè)計(jì)方案負(fù)有主要責(zé)任。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照基坑開挖深度及周邊環(huán)境的復(fù)雜程度，制定安全合理的支護(hù)方案。設(shè)計(jì)不是設(shè)計(jì)完畢就宣告著責(zé)任完畢，設(shè)計(jì)單位應(yīng)在方案實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，較多的去現(xiàn)場(chǎng)查看，加強(qiáng)與施工單位的溝通。即使現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生一些狀況，也能夠第一時(shí)間了解并處理，將一些容易造成事故的因素消除在萌芽狀態(tài)。(5)建設(shè)單位作為實(shí)際項(xiàng)目的建設(shè)人，對(duì)工程項(xiàng)目負(fù)主要責(zé)任。建設(shè)單位不是甩手掌柜，而應(yīng)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)起到監(jiān)督控制的作用。應(yīng)對(duì)國(guó)家及地區(qū)的相關(guān)規(guī)定較為熟悉，對(duì)于基坑工程，應(yīng)及時(shí)委托具有資質(zhì)的第三方監(jiān)測(cè)單位，對(duì)基坑進(jìn)行整體監(jiān)測(cè)，對(duì)涉及到工程質(zhì)量、安全的問(wèn)題，應(yīng)該嚴(yán)查嚴(yán)糾。應(yīng)加強(qiáng)與工程建設(shè)各責(zé)任單位的溝通，確保工程建設(shè)的時(shí)效性。(6)堅(jiān)持信息化施工。由于工程地質(zhì)、周邊環(huán)境的復(fù)雜性，基坑工程存在較多的不確定性。因此，各責(zé)任單位應(yīng)保持較為良好的溝通，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)情況較為了解，堅(jiān)持“邊觀察，邊施工”的信息化施工原則［1］。

參考文獻(xiàn)

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作者:何文輝 單位:信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院