郁文彬

（浙江，杭州，310053）

深基坑支護施工中異常問題的實例分析與處理

郁文彬

（浙江，杭州，310053）

本文結合某高層建筑深基坑工程實例， 分析了深基坑開挖過程中出現(xiàn)的異常變形問題的原因，并闡述了處理方法，實施結果證明了此項處理措施的可行性；僅供參考。

深基坑；支護施工；變形原因；分析與處理

近年來，在我省的某些地區(qū)混凝土排樁加預應力鋼支撐支護是較為常見的支護形式，與復合土釘墻支護、PCMW 樁及鋼板樁支護相比，具有施工技術成熟、安全性高的特點，但在地質條件極差的某些地段，若設計對支護變形預計不足或施工不當，容易出現(xiàn)邊坡嚴重滑移沉降，導致支護樁異常變形，從而影響工程結構的施工。

一、工程及地質概況

1、某高層工程人防地下室位于杭州市濱江區(qū)北部，該工程為33 層高層住宅樓，下設1層人防地下室及變電所（2層），總建筑面積約36 000 m2,剪力墻結構，Ф700 mm 鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基。其變電所的平面呈長方形并與人防地下室南側相連，平面尺寸為7.8 m×52.0 m ?！?.00 m 相當于絕對標高8.7 m，現(xiàn)場自然地面相對標高為-1.1 m，人防地下室底板墊層底相對標高為-5.3 m，實際開挖深度為4.2 m；變電所板底墊層底相對標高為-9.25 m，實際開挖深度為8.15 m。

2、該基坑距南側8＃ 住宅樓(11 層)43.7 m，距西側2＃ 住宅樓（33層）18.0 m，樓棟間均已修筑臨時混凝土道路，基坑出土通過東側臨時道路運出場外。根據(jù)該工程巖土勘察報告， 在基坑及其影響范圍內(nèi)土層自上而下的分布及基坑支護設計參數(shù)建議值見表1 所示。

表1 基坑土層及主要力學性能指標

二、深基坑支護設計與施工

1、基坑支護設計

該工程人防地下室基坑采用1：1.5 直接放坡的支護形式， 坡面插毛竹， 掛網(wǎng)噴漿， 坡腳設置兩排L＝4.0 m、Ф700＠1000 雙軸深攪樁。變電所基坑上部4.2 m 深度支護同人防地下室，下部內(nèi)側采用L＝12.0 m、Ф 600＠900 鉆孔灌注樁，外側采用L＝10.0 m、Ф700＠900 單排雙軸深攪樁作止水圍幕，800 mm×600 mm 鋼筋混凝土冠梁， 內(nèi)設Ф610×10＠10000 鋼支撐，基坑支護剖面示意圖如圖1 所示。工程支護方案的設計計算采用《北京理正深基坑支護結構設計軟件F-SPW》(5.3 版)，按照《南京地區(qū)建筑地基基礎設計規(guī)范》（DGJ32/J12-2005）中的要求和標準進行計算。安全等級二級， 土壓力計算采用土壓力極限平衡理論的朗肯土壓力理論。

2、基坑支護及土方開挖施工

混凝土鉆孔支護樁及深層水泥攪拌樁按設計要求施工完成后，采用機械開挖人防地下室及變電所-5.3 m（相對標高）以上土方，同時進行插毛竹，掛網(wǎng)噴漿等工作。在冠梁混凝土強度達到設計要求的75%設計值后，采用反鏟挖土機開挖變電所深坑下部土方，另一臺挖土機配合裝車外運。由于土方工程量不大，僅用不到2天的時間即完成，土方從基坑東側的臨時道路通過25 t 的自卸汽車運至指定棄土場。

圖1 基坑剖面圖

三、基坑開挖中出現(xiàn)的異常變形

深基坑變電所區(qū)域-5.3 m 以上土方開挖完成后，在進行邊坡下半部插毛竹、掛網(wǎng)噴漿過程中，深基坑南側開始出現(xiàn)邊坡滑移，坡頂?shù)缆烽_裂并逐漸發(fā)展，現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)后，隨即采取在坡腳及距坡腳1.0 m 及2.0 m 處增插L＝4.0 m,Ф200@500 3 排木樁進行加固處理，同時快速完成了邊坡下半部的插毛竹掛網(wǎng)噴漿，使得邊坡滑移得到一定程度控制。

在混凝土鉆孔支護樁樁頭破除、冠梁施工及混凝土養(yǎng)護的約50d 時間內(nèi)，基坑依然緩慢變形，至深坑下部土方開挖前，基坑南部裂縫范圍擴展距8＃樓不足10 m，地表多道裂縫最寬達60 mm，地表不同程度沉降最大近300 mm；變電所深基坑南側冠梁向坑內(nèi)凸起，中部支護樁影響結構尺寸最大超過100 mm。為控制基坑開挖后支護樁變形擴大，設計與施工人員綜合分析后，將鋼支撐間距由原先的10.0 m 改為6.4 m，即由原設計4 根支撐改為7 根支撐，同時對基坑南部裂縫灌縫填補，對地表沉降部位進行了修整處理。

由于現(xiàn)場條件所限，施工時采用了先挖后撐的方法，即約4.0 m 深土方一次開挖到位，鋼支撐緊隨其后安裝。土方開挖完成后測得基坑南側支護樁最大位移330 mm，影響結構尺寸最大180 mm，觀察基坑北側支護樁根部均有不同程度細微斷裂縫。

四、原因分析

工程支護計算采用理正深基坑支護結構設計軟件，其平面計算模型與實際空間結構存在差異，特別是在基坑土體出現(xiàn)較大變形的情形下，土體的強度參數(shù)隨土體含水率的變化而發(fā)生改變。支護設計地面堆載取值為20 kPa，實際施工時，基坑南側臨時道路車輛通行，加之堆放施工用料，實際地面附加荷載遠遠超過設計值。

該支護工程設計上部采用1：1.5 放坡， 坡面插毛竹掛網(wǎng)噴漿，實際施工時，為保護已修筑的臨時混凝土道路，現(xiàn)場放坡僅為1：1.2；土方開挖后部分坡面沒有及時進行插毛竹掛網(wǎng)噴漿，導致基坑南側土體出現(xiàn)首次較大變形。

混凝土冠梁施工期間，隨著土體的擾動變形，基坑南側地面開裂，雨水沿裂縫滲透土體中，土體的強度指標下降，同時基坑南部8＃樓正逐層向上加載，導致支護樁中的主動土壓力增加；此外，土方開挖過程中沒有遵循“先撐后挖”的原則；綜合擠土效應致使深基坑支護樁出現(xiàn)異常變形。

本工程從上部土方開挖至深基坑底板開始施工，時間長達3 個月之久，時空效應也是造成支護結構異常變形的原因之一。

五、處理方法

基坑南側支護樁影響結構尺寸最大180 mm，需對影響結構的部分支護樁進行鑿除；為保證基坑安全，在變形較大的區(qū)段⑹軸至(51)軸-7.75 m(相對標高)處增設6 道Ф610×10＠6000 鋼支撐，支撐兩端采用H400×400×13×21 作圍檁；圍檁與支護樁間用細石混凝土填灌，其間隙大小根據(jù)基坑側壁外墻立筋間距調整（考慮基坑壁外側鋼筋安裝），加固鋼支撐見圖2 所示。

圖2 加固鋼支撐示意圖

加固支撐完成后，鑿除支護樁加固支撐以下影響底板施工部分，10 d內(nèi)完成底板混凝土澆筑；底板混凝土強度達到70%設計強度后，拆除下層鋼支撐，鑿除底板以上影響結構的支護樁，并在14 d 內(nèi)完成變電所-6.3 m平臺結構施工。平臺混凝土強度達到70%設計強度后拆除上部鋼支撐。

六、實施結果

整個處理過程中，加強了對基坑變形的監(jiān)測，基坑南部原滑移土體處于穩(wěn)定狀態(tài)，基坑支護結構未出現(xiàn)大的變形，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，基坑南側支護樁鑿除前后，相應部位深層監(jiān)測的水平位移量最大僅為10 mm，順利完成基礎結構施工，達到了預期目的。

[1] JGJ120-99.建筑基坑支護技術規(guī)程[S].中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[2] DGJ32/J28-2006.江蘇省建筑安裝工程施工技術操作規(guī)范[S].江蘇省建設廳，2007.

[3] 唐業(yè)清，李啟明，崔江.基坑工程事故分析與處理[M].中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[4] 江正榮.地基與基礎工程施工禁忌手冊[M]. 機械工業(yè)圖出版社，2006.

TU584

1674-3954（2011）03-0235-02