徐云昌　沈昌明

摘要：湖州位于浙江北部，太湖南岸，東苕溪和西東苕溪匯合處，環(huán)境優(yōu)美。但是杭嘉湖平原下面的淤泥質土層深厚，對建造高樓大廈特別是地下室施工十分不利，深基坑施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)險情，近年來，多次出現(xiàn)基坑質量安全事故，基坑圍護結構局部失效、土方坍塌，影響了工程的正常施工。本文通過一個事故案例進行剖析，詳細的調查、科學的分析，然后采取有效的技術措施，合理部署，排除險情，恢復正常。

關鍵詞：深基坑；支護；淤泥質土層；塌方；措施

1.概況說明

湖州某購物中心工程項目位于浙江省湖州市36-2地塊（港南路與外莊路交叉口），總建筑面積61963平方米，其中地上面積21838平方米，地下面積40125平方米。其中，購物中心地上四層，地下二層，建筑最大高度24m。與購物中心相鄰是36-3地塊（外莊公園）地下兼顧人防建筑面積8977平方米，地下一層，二個地下室相連，基坑圍護是由浙江省建筑設計研究院設計，核工業(yè)湖州工程勘察院勘察，中建某局施工。

1.1圍護概況

2.事故發(fā)生情況經(jīng)過：

2.1在2014年12月16日，36-2地塊已完成地下室結構梁板施工，36-3地塊西側區(qū)域土方已開挖，西南角局部墊層已封閉的情況下，在36-3地塊的支護結構的對撐西邊跨中部出現(xiàn)斜截面斷裂。具體詳見下圖：

2.2兩小時后36-3西北角邊坡出現(xiàn)滑移，西北角支撐梁斷裂下沉，圍護樁受土體擠壓向基坑內偏移，北部基坑內側土體大量上涌，基坑北側局部土體下沉造成坍塌。

2.3塌方發(fā)生后，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)，南側基坑邊深層土體位移急速加大，格構柱樁底部內基坑內側偏移，造成支撐拉應力增幅明顯，支撐梁上的應力計反映梁鋼筋壓應力沒有達到報警值，反而變小。

3.事件原因分析：

根據(jù)后期地質補勘報告，以及查對原始地形圖、包括進行衛(wèi)星資料查驗，坍塌處位置原是個水塘，原勘探地質報告此處勘察點缺失，淤泥土層厚度深，流塑性強，土體的抗剪強度c值低，內摩擦角φ小。其中還有含水量高于55%的腐植土，流動性快，基坑內土方開挖后基底土體迅速隆起，導致基坑內圍護支撐的立柱樁傾斜上浮，從而引起支撐梁內力變化較大，支撐梁出現(xiàn)斜截面斷裂，支撐梁斷裂支護結破壞，最終導致土體滑移坍塌。

4.事故應急處理方式：

根據(jù)對事故原因初步分析，為防止基坑二次塌方，召開由建設五方主體和監(jiān)測單位的事故分析會議，并邀請當?shù)鼗訃o設計施工方面的專家，商討處理方案。工程重點在于控制基坑淤泥質土體位移。采取以下措施。

4.1組織措施：

1）立即聯(lián)系政府有關部門，對港南路靠近工地的機動車道實行限止大型車輛通行。

2）增加36—3地塊基坑監(jiān)測頻率至每天9：00、18：00、24：00每天三次，第一時間掌控基坑情況，根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況及時調整施工側重點；

3）24小時進行基坑巡視，根據(jù)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)，重點觀察基坑外土體位移及有效支撐梁開裂情況；

4.2基坑底施工措施：

1）塌方后南側基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，土體位移激增，對此區(qū)域進行沙土裝袋反壓，待檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，立即撤除部分反壓沙袋，并增設砼圍檁梁、支撐柱及鋼斜撐，鋼斜撐兩端與增設的圍檁梁內預埋件及預埋入墊層的工字鋼焊接。待圍檁梁達到強度后，撤除全部反壓沙袋立即完成該區(qū)域底板施工。

2）現(xiàn)靠圍護樁邊一跨采用300mm混凝土加筋墊層快速封閉達到避免基坑內土體繼續(xù)滑移上浮的現(xiàn)象。

3）在原后澆帶設計基礎上增設施工縫，分塊施工，從而底板快速成型。原36—3地塊分4次澆筑，現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場施工，分為24次澆筑，為確?；臃€(wěn)定，最小澆筑面積僅為10m²，需在一日時間內完成土方、加筋墊層、底板鋼筋及混凝土施工。

4.3基坑側邊施工措施

1）地下室外墻澆筑至底板上2m，并對外墻采用增厚處理，填充外墻與圍護樁間空間，及時將圍護樁剪力通過外墻、底板傳遞，保證基坑穩(wěn)定.

2）在八字撐位置增設鋼筋混凝土斜梁，受力最為薄弱的八字撐荷載有效傳遞至底板。

3）對出土口進行卸載，減少圍護樁剪力；

4.4對水平支撐施工措施

1）因對撐主梁已部分破壞，荷載重新分布，根據(jù)分析，在受力集中荷載位置增設水平雙拼工字鋼支撐的方式，確保對撐有效傳力。

2）對已破壞的北側對撐位置懸挑段，將已破壞壓頂梁鑿除后二次施工，并增加水平斜支撐，保證將偏移的圍護樁承受荷載有效傳遞至支撐梁。

3）支撐斷裂后南側支撐體系出現(xiàn)報警，立即對南側增加水平鋼支撐傳力型鋼，確保對撐有效傳力，達到釋放應力的效果。如上圖。

4.5對塌方位置施工措施

1）在塌方區(qū)外側設置拉森鋼板樁擋土墻，確保基坑穩(wěn)定。

2）在拉森鋼板樁內側增設高壓旋噴樁，施工止水帷幕及被動土體加固。如下圖：

3）待監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定，拉森鋼板樁及高壓旋噴樁施工完成后，土方立即開挖，施工剩余塌方區(qū)底板，將36-3地塊底板形成整體、塌方區(qū)險情徹底排除。

5.總結

此工程在土體塌方位移后，對基坑圍護結構重新分析計算，業(yè)主、監(jiān)理單位和基坑圍護設計單位與施工單位通過積極有效地配合，合理的施工部署，及時排除了險情。36-3地塊在較短的時間內完成了鋼筋混凝土底板、墻板的結構施工，由于處理得當，沒有出現(xiàn)人員的傷亡現(xiàn)象。雖36-3地塊施工滯后，但通過各方不懈的努力，未對整體進度造成較大影響，工期仍處于可控范圍。

通過上述事例，可以看到在土體含水率高且淤泥質土層較厚的基坑施工時，容易受到外部因素（如連續(xù)降雨）的干擾。面對此類情況，特別關注下列幾個方面：

1）地質勘察單位須加強勘察的準確性和全面性，通過結合地質歷史變遷情況、增設取樣點位，盡量確?；訃o位置的土性指標與實際相符；由于基坑圍護設計采用的勘察點位置因大多是在建筑物的外圍，其土層物理力學指標的取值，應根據(jù)基坑位置的特殊性進行認真判別，可能參考周邊已經(jīng)施工的成功的基坑支護工程進行折減或調整取值，設計使用計算軟件應符合當?shù)氐耐翆犹匦裕谡惚避浫跬翆又?，可以用北京理正軟件，并用同濟大學的啟明星軟件相互復核。

2）施工過程中加強基坑監(jiān)測，本工程中，由于監(jiān)測單位經(jīng)驗不足，軸力計放在梁上的鋼筋位置不當，當支撐梁出現(xiàn)平面外的變形，局部受壓區(qū)的壓力值出現(xiàn)了先升后降的反常情況時，應進行分析判斷，對混凝土梁的破壞形式、軸力如何進行計算分析相當重要，本工程中一直到支撐梁破壞，壓力值都沒有達到設計的報警值，主要對應力變化的概念不清?；颖O(jiān)測時，應嚴格執(zhí)行GB50497-2009《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》要求，單獨編制專項監(jiān)測方案，重點對支撐梁的軸力測量計的安裝位置進行檢查，加強計算分析。

3）基坑內外降排水處理，盡量避免受天氣原因，基坑放坡面要設置排水溝，防止雨水進入基坑。止水帷幕效果好，但要考慮雨水滲透地表后，造成外圍的水位增高，水頭壓力增加，會影響基坑穩(wěn)定性。

4）出現(xiàn)基坑局部坍塌后，充分利用尚未破壞的支護體系，通過加強構造措施，如對受力薄弱環(huán)節(jié)進行加固等措施，避免基坑圍護結構局部失效后造成應力集中，從而避免基坑坍塌范圍的進一步擴大。

5）發(fā)生塌方事故，應立即分析找到事故主要原因，使用科學的手段和有效措施，防止其繼續(xù)發(fā)展的趨勢，可通過增加臨時擋土墻，盡早形成底板傳力體系等方式消除險情。

6）基坑圍護設計施工過程中，一定認真編制安全施工專項方案，要有具體的應急預案，在出現(xiàn)險情時，就能從容應對。當然能在確保安全的前提下，盡量節(jié)約圍護的成本，是建設項目各方主體共同的職責，可以通過事前控制，事中及時優(yōu)化調整，化解險情。