黑龙江省寒地建筑勘探设计有限公司
近年来，随着高层建筑在基本建设中所占的比例越来越大，深基坑施工过程中的质量问题也成为一个越来越值得关注的问题，对这一问题进行分析和研究，也具有十分重要的现实意义，上海莲花河畔景苑楼盘的倒塌事故就深刻地说明这一问题。在对常见的深基坑质量问题及其产生的原因进行分析的基础上，分别针对每一种深基坑质量事故提出了相应的预防和处理措施，浅谈个人看法，仅供参考。
一、深基坑质量事故的类型
深基坑施工过程中因地质条件的不确定性及其它不可预见因素常会导致各种施工事故，严重影响工程质量和施工安全。施工过程中常见的事故有：支护结构位移，边坡失稳，基底回弹变形，渗流破坏，坑底突涌，周围地面沉降及其它因设计、施工不当而造成的事故。
1．支档结构位移
开挖深基坑时，当施工到某一阶段因故暂停一段时间，结构变形会随时间的推移而不断增长。开挖土体的高度、宽度以及开挖土体所处的深度，对墙体变形影响也相当显著。在同一开挖深度下，开挖土体的宽度越宽、高度越高，则墙体水平位移的变化速率越大。支护结构完成后，使基坑形成巨大临空面，由于支护结构失效可能导致边坡失稳，甚至基坑坍塌。
2．边坡失稳
凡影响土体剪应力和土体抗剪强度的因素，皆影响土方边坡的稳定。引起剪应力增加的原因主要包括基坑上边缘附近存在载荷（堆土、机具等），尤其是存在动载；雨水、施工用水渗入边坡，使土的含水量增加，从而使土体自重增加；有地下水时，地下水在土中渗流产生一定的动力压力；水浸入土体中的裂缝内产生静水压力。
3．基底回弹变形
深基坑土体开挖后，地基土产生卸荷，由于土体中压力变小，土的弹性效应会使基坑底产生一定的回弹变形，回弹变形值与土的种类、坑深、坑的面积、是否浸水、暴露时间和挖土顺序等有关。如基坑积水，粘性土因吸水使体积增加，不但抗剪强度降低，回弹变形亦增大。为此，软土地基要防止回弹过大，否则将增大建筑物的后期沉降甚至建筑周围地表沉降。大型深基坑的黏性土、膨胀土更要注意基坑回弹和变形。如果不注意处理，将降低坑底的土体强度，影响基坑围护结构的安全，同时也会造成底板上凸、开裂，甚至箱形基础、工程桩上拔、断裂，柱子高程错位和上部主体结构后期的较大沉降变形。
4．渗流破坏
渗流破坏现象是在地下动水压力的作用下而引起的，由于破坏现象不相同，分为流砂和管涌两种。流砂是指在动水压力作用下，坑底的土形成流动状态，随地下水涌入基坑。发生流砂现象时，土完全丧失承载力，土边挖边冒，且施工条件恶化。严重时会引起基坑边坡塌方，如果附近有建筑物，会因地基被掏空而使建筑物下沉、倾斜甚至倒塌。
当基坑坑底位于不透水层内，而不透水层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度的重力小于承压水的顶托力时，基坑底部即可能发生管涌现象。
5．坑底突涌
如果基坑坑底以下存在承压水，随着基坑开挖的进行导致基坑底部隔水层的厚度减小一定程度时，承压水的水头压力会冲破基坑底板，造成大量涌砂。突涌不仅给基坑施工带来困难，而且降低了地基的强度，危及围护结构的安全。突涌的产生随承压水头大小及土层条件的不同，表现不同的破坏形式：①基底顶裂，在基坑底部出现不规则树枝状裂缝，承压水从裂缝中涌出。严重时，出现喷水、冒砂现象。②基底冲毁，基底土体结构破坏，下部含水层中的砂土大量涌出，旦悬浮流动状态。
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6．周围地面沉降
深基坑施工引起周围地面沉降也是常出现的问题，它危害性也很大，可造成建筑物的不均匀沉降、结构裂缝、甚至倒坍，地下管网断裂、道路沉陷破坏等。
二、常用的预防及解决措施
针对以上六种类型深基坑质量事故，可以有针对性地分别采取以下几个方面的措施来预防或解决。
1． 支护结构位移的预防及解决措施
预防悬臂式支护结构内倾位移，首先要根据有关勘察设计资料，做好结构的合理选型。在打入式群桩打设后，宜停留一段时间待土体重新固结后，才能开始开挖土方；不能在基坑顶周围搭设临时建筑物、库房，不得停放大型的施工机械和车辆，严禁超载堆土、堆材料；施工机械不能碰撞围护结构和工程桩；对由于内撑或锚杆围护结构失稳发生较大向内变形，也应在坡顶或桩后卸载，坑内停止一切作业，在坑内增设支撑、锚杆。
2． 边坡失稳的预防及解决措施
预防边坡失稳首先是边坡设计要根据水文地质条件，严格按规定坡度放坡，做好降水、排水和边坡保护的设计和施工；其次在坑内和坡顶要做好排水沟，将地面水、雨水排出场地外，还应防止水浸泡基坑和边坡；接近边坡处的土方开挖速度要放慢，严禁坡脚掏土和超挖；要严格控制地面荷载，严禁在坡顶堆土、堆材料设备等。
3． 基底回弹变形的预防及解决措施
防止或减少基坑回弹变形的有效措施是较少暴露时间，并防止地基浸水。因此，在基坑开挖过程中，应使降水设备始终正常运行；分区挖土时，应尽快浇筑垫层，如底板允许分块浇筑则更好，在特殊情况下，需对下部土层进行加固处理。
4．渗流破坏的预防及解决措施
当基坑挖深超过地下水位线0.5m左右时就要注意流砂的发生。防治流砂的原则是“治流砂必先治水”。防治的主要途径有：减少或平衡动水压力，设法使动水压力方向向下，截断地下水流。防治管涌通常是采用降低水力坡度和在管涌出口处增设反滤层。其具体应急措施基本与流砂相同。反滤层的作用也是降低出口处水力坡度，让水流流出，又能阻止土层中的土粒从孔隙中通过。
5．坑底突涌的预防及解决措施
当判断可能或已出现突涌时，主要采取用降压井降低承压水头。其余的应急措施与流砂处理方法基本相同，首先停止坑内抽水，在采取降低承压水头措施的同时，采取快凝压力注浆或灌筑快凝混凝土等堵住涌口。在基坑围护结构设计前要查地下承压含水层高程，然后采取降压井降低承压水头，同时止水帷幕墙要进入不透水层，以防止管涌、突涌的出现。
6．周围地面沉降的预防及解决措施
预防措施是，要合理设计围护结构，如地下水位高的地区要根据土质情况设置止水帷幕墙，对围护结构周围进行止水处理，坑外要设置若干回灌井、观察井，或在周围建筑物与围护结构之间设隔水墙，防止因降水而影响原有建筑物稳定。同时要建立监测系统，在施工全过程对围护结构、周围地面、建筑物等进行变形监测，发现沉降，立即进行回灌和其它相应措施。
三、积极应对、采取措施、警种长鸣。
深基坑施工是一个复杂的与实际联系紧密的工程问题，在工程实践过程中，只要采取适当的措施，深基坑质量事故完全可以避免。这就要求设计和施工人员应杜绝麻痹大意的思想，对深基坑施工过程中可能出现的各种质量事故，分别提前采取相应的预防措施，保证施工的顺利进行，避免再次出现类似上海莲花河畔景苑楼盘倾覆的事故，警钟长鸣。
论文作者:杨树清
论文发表刊物:《基层建设》2015年10期
论文发表时间:2016/10/12
标签：基坑论文; 结构论文; 流砂论文; 措施论文; 深基坑论文; 水层论文; 基底论文; 《基层建设》2015年10期论文;