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摘要:建筑深基坑边坡滑坡是一种人类工程活动引发的滑坡,是基坑开挖至一定深度时造成斜坡上的部分岩土体沿着原有的软弱面或软弱带向下整体滑移的现象。下面通过对一粘土地层的基坑边坡滑坡防治工程案例,对该类滑坡的成因进行分析,并在此基础上提出相应的治理措施。
关键词:基坑支护;滑坡治理;预应力锚杆;高压旋喷
一.昆明某基坑——基坑南侧部位滑坡特征分析
1.工程介绍及滑坡成因分析
1.1建设工程基坑周边环境概况及基坑安全等级
项目地理位置位于昆明市西侧高新技术开发区,基坑东、西、北三个面临市政道路,南侧临另一个工地。总体分析场地周边现状相对简单。项目场地紧邻建筑,本基坑开挖深度最深处达12.3m,综合考虑,基坑安全等级按照一级选取。
1.2基坑边坡滑坡成因分析
在基坑开挖支护过程中(2013年10月22日,正属雨季)拟建场地南侧部分土体发生滑坡(见图1),其滑体宽度长达80余米,导致基坑内主体垫层部分破坏,致使建设工程被迫中断,基坑支护施工方及时对滑坡土体进行了清理并作出了相应治理措施。对于该基坑边坡发生了大范围滑坡,根据场地周边环境和土体变形迹象和对地质资料的深入分析,主要因素有两点:其一,引起基坑南侧滑坡的原因不仅仅是基坑土体开挖后产生卸荷松弛,而且基坑顶部有着7米左右厚度的建筑垃圾等高孔隙比杂填土,2013年前几年属少雨干旱年份,2013年的降雨量是正常年份的十多倍,经过整个雨季雨水的下渗导致其南侧存在的潜在滑坡的滑动面渗水而产生了滑动。其二,隔壁工地正在施工静压管桩,管桩在软土地区挤土效应是相当明显的,该基坑较深,产生的挤土效应往基坑壁传力,最终成造基坑的整体滑移。目前滑坡面已经发生滑动,应该及时采取滑坡治理工程措施,才能保证该基坑边坡的稳定及后续建筑工程正常使用。
1.2.1地质环境条件的影响
拟建场地处于昆明盆地西部边缘,属冲湖积盆地地貌。该滑坡位于基坑南侧,该位置土层情况主要为约7米厚的杂填土、建筑垃圾,以下为约2米的粘土层,再下层为厚度约1.5米的淤泥质土层,以下则为较厚的粘土层,所以当有地表水渗入人工堆积层进入冲湖积层相对隔水层而停积,从而软化其底部土层,使其胶结强度大大降低而易于滑动。
1.2.3场地大规模开挖的影响
基坑的大规模开挖形成了有效的临空面,使得滑体前部分失去了支撑力。而软弱带强度本来就低,加之侧向围压的减小,地下水在该区域集中汇集,强度进一步降低,首先被破坏形成塑性区,应力重分布使得塑性区沿着软弱层发展,从而引起上部坡体向下位移在坡顶上部局部产生张拉裂缝形成牵引段。当主滑段的塑性区与牵引段的张拉裂缝贯通时,该两部分共同向下推挤抗滑段。加之地下水向抗滑地段集中渗流岩土强度降低,在推挤作用下抗滑段发生被动破坏形成新的一段滑面,使整个滑面贯通而形成滑坡。
从以上宏观地质条件及作用因素定性分析认为:该场区边坡在开挖深度较浅之前,边坡整体是稳定的,当深度随之加深后,天然状态下其南侧边坡均处于欠稳定状态。
1.2.4人为因素的影响
从基坑南侧相邻工地基坑回填之后,场地内水文地质条件发生了变化,改变了原地表水的排泄条件。施工生产用水和大气降水无法全部排出场外,部分垂直下渗直至地基中。加之基坑底部排水沟储水量较多未能及时排泄,随之致使滑动面贯穿而产生滑坡。
1.2.5人类工程活动的影响
滑坡处紧相邻着的是隔壁工地正处有一层地下室的在建高层,地下室已回填,回填土体未进行封闭,且该基坑边即为隔壁工地的临时施工通道,另外还有施工电梯也在此处,所用建筑材料均需通过这里进行堆放及转运。垮塌起始端也正处隔壁工地施工静压管桩工作面范围边界,工地内有静压桩机及管桩材料等堆放,故无疑的给我方基坑顶部和坡面增加了荷载与挤土效应作用,当外部合力大于了基坑支撑合力最终发生了滑坡。
2 滑坡治理措施及效果
2.1滑坡治理措施
滑坡产生后,立即对隔壁工地的施工通道坡脚进行反压回填,阻止坡面继续下滑。造成更大的事故安全及损失。反压过后,就塌方坡势在坡顶、坡中打入高压旋喷中插入14#工字钢,高压旋喷桩长10米,芯桩桩长9米,水平间距1米。坡底处理则采用高压旋喷桩中插入28#工字钢,旋喷桩长12.5米,水平间距0.5米,28#工字钢长12米,水平间距0.5米。并在桩顶设置冠梁。同时在冠梁位置设置一排预应力锚杆,锚杆长18米,水平间距0.5米,锁定张拉力值为80-100KN。最后滑坡坡面采用喷锚护壁防水措施。设计图如下(图2),施工现场图如下(图3)。
2.2滑坡治理效果
(1)通过滑坡治理工程的实施,同时对原施工方法及工序做出合理的调整,后续建筑单位得以顺利施工。
(2)根据地表与深部位移监测的数据反映,滑坡治理工程实施完成后原滑坡体的变形迹象明显趋于稳定不会再发生二次滑坡。
(3)根据工程地质编录,该场地地层情况及滑坡滑动面位置,与分析结果较为吻合,验证了病害分析的合理性,并对今后类似病害的治理提供了经验。
详见下图,滑坡治理工程完成后,滑坡位置已稳定主体建筑单位正常施工现状。
结束语
(1)有地下工程的岩土工程勘察,在基坑开挖边线外1~2倍开挖深度应设置勘探点,地质条件复杂的基坑,应根据需要进一步扩大勘察范围,并适当的加密勘探点,为基坑设计提供较准确地质资料。
(2)基坑施工应按信息化施工。施工单位应将施工现场实际地面情况和地质条件与建筑总图及勘察报告的差异以及监测发现的问题及时反馈到设计单位,以便设计人员对原设计图纸按实际情况进行适当修改。
(3)施工单位应严格按图施工,杜绝不经设计方同意擅自变更施工图。
(4)各施工单位应通力协作、相互配合,充分相信岩土工程设计的科学性与严谨性。
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论文作者:刘谨,李树梅
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/12
标签:基坑论文; 滑坡论文; 工地论文; 场地论文; 岩土论文; 地质论文; 预应力论文; 《防护工程》2017年第6期论文;