杭州永坤岩土工程有限公司 浙江杭州 311700
摘要：某房屋基槽开挖致使周边既有现状边坡出现裂缝变形，原边坡支护体系受到损伤及破坏，根据现场实际情况，分析了边坡变形的原因，提出了应急处理及永久性加固方案，并对临近边坡深基坑开挖提出了建议。
关键词：基坑开挖；既有边坡失稳；软弱夹层；锚杆加固
一、工程概况
某安置房层数为5F，层高17m，未设置地下室，框混结构（底下一层为框架，以上为砖混结构），房屋设计及勘察单位均要求该幢房屋采用柱下独立基础（局部桩基），以中等风化泥岩为地基持力层。该拟建房屋位于山体斜坡坡脚（见图1-1），房屋后侧存在一现状边坡（形成时间为2个月），坡向329°，坡高6-10m之间，坡度71°，边坡岩性为：坡顶第四系残坡积层含碎石粉质粘土，厚度1.0m；其下基岩为泥岩，薄～中厚层状构造，属较软岩，强风化层厚1-3m，岩层产状310°∠30°。该现状边坡进行了专项的地质灾害设计（通过了专家审查），采用坡脚挡墙+坡面锚喷的支护手段（锚杆孔径φ75，锚杆钢筋 22，最大锚杆长度9.0m）。该安置房房屋基槽开挖时，边坡锚喷及挡墙施工刚刚结束（锚杆及混凝土面层均未达到设计强度）。
图1-1 工程地质平面示意图
由于施工单位柱下独立基础开挖时未按照房屋设计要求进行，而是沿拟建房屋边线进行整体了大开挖，形成了深2.5-3.5m的基坑，基坑开挖好的当天下午，周边既有房屋北西侧室外台阶水泥地面及挡墙出现裂缝（LF③及LF④）、原建好的挡墙出现开裂；第二天早晨，房建施工单位巡查人员发现边坡坡顶外侧3～18m间的自然山体地面出现数条裂缝（LF①及LF②），裂缝宽度在2～5cm不等，裂缝可见深度在10～60cm不等，裂缝延伸方向总体上与边坡走向基本一致，呈弧形；第二天上午LF①向既有坡面方向延伸，中部坡面的混凝土面层见有局部开裂的迹象，混凝土面层出现一条竖向裂缝、近坡顶边缘处见有一条横向裂缝；第二天下午，LF①及LF②出现较明显变形，坡顶地面裂缝出现不同程度扩大、并产生错动，裂缝最大张开可达15～25cm，支护好边坡中部混凝土面层竖向裂缝LF①逐渐扩大、贯通，该混凝土面层竖向裂缝附近的坡脚挡墙出现开裂、外鼓破坏。裂缝具体特征详见下表1-1：
表1-1 裂缝特征统计表
二、事故原因分析
1、基础施工形成的基坑距离既有边坡较近，距离已完成的边坡坡脚挡墙仅2.0m左右。
2、地区岩石破碎，且岩层倾向（310°）与边坡倾向（329°）呈小角度斜交，且岩层倾角（24°～30°）小于边坡坡角，边坡易顺岩层层面产生滑动变形。
3、原有边坡勘查及设计资料表明，边坡基岩虽呈顺坡结构，但基岩岩层面间结合较好，不存在软弱夹层，边坡开挖后的坡面亦未见有软弱夹层，证实了勘查的结论。本次房屋基础施工全断面开挖，形成了深度在2.5～3.5m的基坑，致使原有坡脚高程降低，边坡整体高度在原设计的基础上有所提高，改变了原边坡设计的边界条件，故原设计边坡加固系统不能提供足够的作用（原设计支护体系也没有达到预计强度），边坡体在原设计加固范围外发生变形破坏。
4、在开挖形成的基坑壁发现岩层间有临空的泥化软弱夹层（夹层以粘性土为主，呈软塑状，夹层厚度在1cm左右，夹层距基坑底部高度在1.0～2.5m之间，见照片2-1），且基坑开挖后未能及时进行浇筑回填，坑壁局部出现了坍塌，坡体沿该临空的顺坡向泥化夹层产生滑动变形，在边坡顶部山体斜坡形成拉张裂缝。
照片2-1 基坑出露的软弱夹层
综上分析可知，本次边坡失稳的原因是：地区岩石破碎，且存在软弱夹层，基槽开挖致使顺坡软弱结构面出露临空，坡体沿软弱结构面发生滑动变形，致使原边坡支护体系发生破坏，坡顶及边坡周边出现大量拉张及剪切裂缝。失稳模式属顺层岩质滑坡，规模属小型。
三、应急处理措施
事故发生后第二天下午，建设单位组织召开协调会，协调会上边坡设计单位提出如下意见：①立即对已开挖的基坑采用毛石砼进行浇筑回填，回填高度以高于坑壁中上部的泥化夹层0.3m为宜；②对周边影响范围内的居民立即进行撤离；③对坡顶裂缝采用油布进行覆盖，并在裂缝变形较大处设置6个简易监测点，以监测裂缝的水平位移，对裂缝的监测，施工单位应立即安排专人负责，监测频率为4次/天，遇降雨时，应加密监测，以2小时/次为宜；监测数据应形成书面记录，记录内容包括监测点的位移量、监测时间、监测人等；④施工单位应安排专人加强对边坡区的巡查、观测工作，重点观测坡面混凝土面层的开裂、剥落情况，坡顶自然地面、截水沟是否出现新的裂缝，边坡周边的挡墙、房屋等的变形情况。协调会结束后，建设单位立即要求施工单位对基坑进行回填。
事故发生的第二天傍晚基坑开始采用毛石砼浇筑回填，回填完毕后，连续三天内，裂缝经观测已平稳，未发现继续增大的情况，附近转移的居民陆续回家。回填结束后的第三天，省地质灾害防治专家到达施工现场，对现场情况进行了实地查看，并查阅了前期相关资料，综合分析认为边坡区地层岩石较破碎，临空的泥化夹层是引起边坡变形的重要因素，现场针对边坡变形的原因所采取的应急措施比较及时、得当，有效的控制了边坡变形的趋势，要求下一步加强监测，要求建设单位对已损坏边坡进行永久性加固。
四、永久支护措施
图4-1 典型加固剖面图
根据现场实际地质情况，结合省地质灾害防治灾害专家意见，边坡设计单位认为：既有边坡经基坑回填等应急措施后，边坡变形得到了控制，但边坡现状整体处于欠稳定～基本稳定状态，有再次发生变形的可能。且
由于本次边坡变形带来社会舆论的负面影响较大，故设计在提高边坡安全系数保证边坡稳定的基础上同时考虑边坡坡面的复绿。故本次设计采用台阶式削坡＋锚杆格构＋截排水＋坡脚挡墙＋挡墙顶花坛、格构内客土喷附绿化＋监测的综合治理措施。其中锚杆设计原则为穿过软弱结构面不小于3.0m，且应该按软弱夹层控制滑面同时考虑水的不利作用复核锚杆设计，最终确定设计锚杆长度最大为12.0m，详见典型加固剖面图（图4-1）。
五、结论与建议
1、通过应急及永久性加固之后，治理后的边坡稳定性较好，复绿情况较好，得到附近居民、建设单位及省地质灾害专家的一致好评。
2、房屋靠近坡脚段基槽施工时严禁全断面开挖（建议分段或跳挖，分段长度控制在5.0m以内），以避免对边坡稳定性带来影响，若房屋存在2.0m深以上的基槽（坑）开挖，建议开挖前进行专项论证及支护设计，以确保下部基槽（坑）施工过程中边坡的稳定。
3、基槽临近边坡较近时，边坡设计时可连同基坑边坡一起设计、一起施工。
4、基槽临近边坡距离小时，基槽开挖严格做到随时开挖随时加固。
5、加强基槽开挖过程中的监测工作，本案例中，边坡大规模变形之前，基坑存在小型的坍塌及位移。如当时监测到位，及时进行回填防护，可以防患于未然。
参考文献：
［1］中华人民共和国行业标准，DZ/T 0219-2006 滑坡防治工程设计与施工技术规范［S］北京：中国标准出版社，2006.
［2］中华人民共和国国家标准，GB50330—2013 建筑边坡工程技术规范［S］北京：中国建筑工业出版社，2013.
［3］李国胜 余世华 丁杰 朱邦俊.某工程基坑开挖引起边坡失稳的分析及处理［J］.建筑结构，1998，5：32-34.
作者简介：
陈委，女，1983年生，江苏省徐州市，工程师，学士学位，从事工作方向为岩土工程勘察及地质灾害评估、勘查与设计。
论文作者:陈委,曾文辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签：裂缝论文; 基坑论文; 夹层论文; 挡墙论文; 软弱论文; 房屋论文; 面层论文; 《基层建设》2018年第6期论文;