基坑事故前期应急处理成功案例分析

深基坑工程一直是岩土工程中事故最为频繁的领域，本文以工程实例对常见事故的处理措施进行介绍与简单阐述。
 

　　1、基坑桩锚支护型钢腰梁破坏
 

　　概况：华创国际广场基坑支护工程是一个4层的地下室，基坑开挖后支护高度约为20.0m，采用“桩锚+止水帷幕”支护方式(见图1)。坑顶为既有市政道路(芙蓉北路)以及已建建筑物(4~6层砖混结构民房，距离基坑开挖线约10.0m)，为控制变形，锚索采用预应力钢绞线，预应力锁定值550kN，为缩短施工工期，腰梁采用双拼工字钢。
 

　　图1 施工断面示意图(桩锚支护)

　　破坏形式：锁定过程中，工字钢腰梁出现麻花状破坏。
 

　　原因分析：分析其原因，主要因为锁定值较大，基坑开挖面平整度不够，锁定时，扭矩过大，工字钢出现麻花状受扭破坏。
 

　　应急处理：针对该现场情况，本工程在工字钢腰梁与基坑侧壁空隙处设置型钢垫块，再次对锚索张力锁定，施工顺利进行，且效果良好。
 

　　总结：在基坑施工过程中，如采用型钢腰梁，锚索锁定值较大，或基坑侧壁土质过差易产生变形的情况下，容易出现类似本工程型钢腰梁破坏模式，此时，可根据具体情况，或在型钢腰梁与基坑侧壁空隙之间设置型钢垫块，或在其空隙间浇筑砼垫层，或增大型钢型号等措施进行处理，必要时，可更改为钢筋砼腰梁。
 

　　2、坡顶开裂加固处理
 

　　概况：长沙恒大城基坑支护工程，该项目为两层地下室，处理段基坑支护高度约9.0m，坡顶开裂地段采用“桩锚”支护形式，土质主要为回填土及粉质粘土。
 

　　破坏形式：基坑施工完成后，因上部填土较厚，连日暴雨情况下，局部地段坡顶出现较为严重的变形。
 

　　应急处理：考虑基坑施工已完成，重新增补预应力锚索施工困难且工期较慢，针对该现场情况，在该处理段范围内采用坡顶注浆加固处理(见图2)，即在坡顶设置3排垂直注浆孔，孔径110mm，孔底进入粉质粘土不小于1.5m，注浆孔间距1.0m×1.0m，注浆压力0.3~0.5Mpa，注浆花管设置注浆花眼，花眼直径5~8mm，每截面按120°布置3个，截面间距0.8m;注浆时，在坡顶及基坑侧壁进行观测，如有地面隆起或其它不利状况出现，应及时减小注浆压力，确保施工对周边环境无较大影响，注浆加固后，基坑稳定性控制良好，变形得以控制。
 

　　图2 坡顶注浆加固方案示意图

　　总结：在填土、砂性土等土层中，如出现类似情况，可采用坡顶垂直注浆、侧壁斜向注浆等加固措施进行处理。如土层与锚固体粘结强度较好，且锚索施工条件允许，也可增补预应力锚索处理，此时，一般情况下，增加的锚索尽量位于支护结构上部，有利于进一步控制变形。

   3、边坡坡体沿坡脚剪出
 

　　概况：株洲市恒豪·翠谷城边坡坡体土层为粉质粘土、强风化泥质粉砂岩，边坡工程高度约为18~22m，支护方案为在边坡坡脚处设置2.0m高重力式挡土墙，挡墙以上为“格构锚杆挡墙”支护，骨架框内培育草籽绿化。本边坡工程边坡格构锚杆及坡脚挡土墙施工完成后，因建筑结构调整，要求在边坡坡脚下开挖基坑，距离边坡坡脚线约5~10m，基坑深度约5.0~6.0m深。
 

　　破坏形式：基坑开挖后，未采取相关支护措施，导致已支护边坡坡体出现沿基坑侧壁剪出的现象(见图3)。

　　图3 坡体剪出及加固示意图

　　应急处理：根据现场情况，该边坡加固处理措施采用“预应力锚杆+微型桩”形式(见图4)，本次增加的锚杆位置为原格构梁框架中心点位置，锚杆外端部增加横向钢筋砼梁;坡脚设置双排竖向微型桩，微型桩采用16b工字钢，纵向间距1.5m，排距1.5m，成孔200mm，入岩不小于3.5m采用M20水泥浆注浆充填;在基坑尚未回填前，应密切注意坡体变形情况，如坡体变形突然加重，影响坡体稳定时，应立即在坑底回填土方，并压实出处理;

　　图4 坡体剪出及加固示意图

　　4、坡顶建筑物处土体开裂处理
 

　　概况：九龙环球商业广场二期基坑北侧原设计方案采用“分级放坡+上部锚喷”支护方式，基坑开挖深度为14.5m，坡顶建筑物为3层砖混结构民房，为浅基础，距离基坑顶边线约5.0m，基坑侧壁土层为大部分为粉质粘土，下部为灰岩。
 

　　破坏形式：基坑开挖完成及支护结构施工完成后，坡顶及台阶处出现变形裂缝(见图5)，需对该基坑进行加固处理，控制变形加剧，以保护坡顶既有建筑物。

　　图5 坡体开裂示意图

　　应急处理：根据现场实际情况，结合原设计图纸，加固措施为增补预应力锚索，锚索预应力锁定值150kN~200kN(见图6)。上部锚索布置于原锚杆之间，锚索长度约20m，锚固段位于开裂区以外，锚索外端部以双拼槽钢作为横向腰梁;下部原设计未布置锚杆(索)，本次加固新增预应力锚索，长度约15~18m，锚索外端部以双拼槽钢作为横向腰梁。经加固后，变形得以控制，坡体得到稳定。

　　图6 坡体加固示意图

　　5、小结

　　岩土工程设计与施工虽有先后，实则相辅相成，通过监控量测直观反映坡体变形情况，在施工过程中，应密切观测，将监测结果反馈设计，实行信息化施工，尽可能将潜在危险消除于无形。

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知识点：基坑事故前期应急处理成功案例分析