中化河北地质勘查院 河北石家庄 050031
摘要：某基坑工程，基坑深度6.20m，采用土钉墙支护方案，由于现场环境条件变化大，且存在设计条件不一致的振动性施工，使得支护体开裂。通过分析其原因，给出有针对性的加固方案，保证了边坡的稳定和基础的施工安全。
关键词：基坑支护；施工质量；振动性作业；加固方案；安全性
1前言
1.1工程概况
某工程位于河北省衡水市，为公共建筑，地上1~5层，地下1层，基础采用PHC桩+构造筏板，框架结构，基础顶标高-5.50m，根据设计图纸要求和换算，基坑深度为6.20m。
1.2工程地质
根据地质勘察报告，与基坑设计和施工相关地层如下：
地层及强度参数一览表 表1
基础桩采用PHC桩，静压桩工艺，且预留了影响宽度，因此可不考虑其对边坡的稳定性的影响。
1.5施工情况
在现场具备施工条件后，开挖边线由总包方放设。根据总体规划，先施工的西部、南部边坡、东部的南部边坡，该三个区段正常施工。也是按设计工况分层开挖、分层支护进行。
在施工东坡的中部和北部以及北坡时，总包方为加快施工进度及减少成本，土方直接从地表直接开挖到了4m位置，且按1：0.3放坡，支护施工单位在此基础上再施工土钉。与此同时，管桩的施工即从该标高开始进行，采用锤击成桩工艺。
东坡和北坡在完成了土钉施工且注浆后，在喷混凝土面层前，桩基单位开始施工，由于采用锤击成桩工艺，施工产生的剧烈震动使坡体土体局部开裂，边坡的稳定性明显变差。在桩施工过程中，裂缝范围和宽度仍在不断扩大。
2质量原因分析
施工现场出现坡体土体裂缝情况后，由基坑设计、施工、监理等多方技术人员对现场进行调查，还发现了如下问题：
（1）坑壁土质与原设计条件不符
原地质条件坑壁土质均为粉土和粉质粘土。由于场地内存在数条不规则沟，现场放线后，在东坡北部和北坡的槽边区均处于沟内。为便于总体施工，结构单位给出了回填方案，即采用1：9灰土，分层碾压回填到总体地面标高，分层回填土厚度不大于35cm，压实系数不小于0.93。基坑设计单位也根据实际情况，将边坡放坡变更为1：0.8，土钉仍采用原设计参数。
在现场调查发现以下问题：一是实际施工时，施工单位采用现场粉土，白灰的添加量很少，未达到1：9灰土的设计要求；二是分层回填厚度为1.0m，虽采用机械碾压，但回填土强度达不到设计要求，从侧壁开挖面来看，回填土软硬不均匀，强度低。
（2）放坡坡率与设计不符
根据基坑设计变更，在回填土区采用1：0.8坡率，而实际施工时，总包单位为减少土方开挖量和后期的回填量，人为强制改为1：0.3，从而使边坡的稳定性大大减小。
（3）基坑设计荷载性质与设计不符
基坑设计时，主要按坑边临时堆放荷载及通行道路的临时过车荷载考虑，未考虑大的连续性的振动荷载。本工程基础按设计要求是静压管桩，在实际施工时却采用振动沉管施工工艺。由于施工产生的振动大，且为多台机械共同施工，距坑边距离很近，引起的坑壁土体震动。据观察，在振动施工时，地面弹起高度达到1.5cm，对边坡土体稳定性有很大影响。
（4）结构变更使坑深变化
在调查中，发现开工后，由于局部结构变更，使得局部基坑深度达到8.2m，而变更通知未下达到基坑设计和施工单位，恰好边坡放坡按1：0.3施工，槽底预留工作面较小，若按现场施工方法，将导致在施工至坑底时，不能满足工作量要求，且原土钉长度不能满足边坡稳定性要求。
（5）施工工况与设计不符
按照规范及设计要求，应按土钉层数及位置分层开挖，每挖一步立即支护，支护完成达到设计强度的75%以上，方可开挖下一步。实际上，该二个区段一次开挖至4.0m，严重违反了相关规定，为安全施工埋下隐患。
（6）周边使用条件的变化
本项目基槽采用管井降水，抽出的水未通过专用管沟排出场外，而是用来现场洒水除尘，抽出的水直接排在了坑边混凝土路面上，水在路边下渗，使边坡土体含量水量增加，强度变低，对安全有很大的影响。
（7）变形监测
在调查过程中发现，本基坑已经完成了70%以上，却仍未进行变形监测，若基坑有大变形和失稳，却不能及时报警，损失、危害及影响将是巨大的。
3质量及相关问题处理措施
针对本工程出现的问题，由监理单位牵头，立即停止桩施工，待具体补救方案完成后，再确定施工时间和方法。并召开了专项会议，提出整改意见和处理措施，主要如下：
（1）基坑变形监测要求先行到位
基坑变形监测是基坑施工及运行安全的保证，该项内容的缺失，将会对安全生产埋下隐患。因此要求马上落实监测单位，立即对各边坡加强监测，做到动态管理，动态施工。
（2）对桩施工的要求
由于本工程边坡产生裂缝主要是由于桩振动施工的影响，经协商，仍可采用锤击成桩工艺，但提出如下要求：采用单台桩施工，先施工靠近坑底的三排桩，其后再施工其他桩。同时，施工期间，除做好基坑变形监测外，施工单位也应做好安全检查和巡视，并做好相关记录。
①对坑深未变化区处理措施
先按原设计方案完成面层混凝土施工，之后进行管桩施工，在管桩施工过程中，加强对边坡的观察和监测，在完成桩施工后，对该区边坡进行加固，即在1和2、3和4排土钉之间共增加二排锚索，长度为12m，锚固段长度为7m，端部面层加厚，采用一根18槽钢水平连接。
②对坑深变深区的处理措施
对于坑深变为8.2m区，应在桩完成后，对原坡面清除，重新按设计要求放坡线和支护，重新设计后支护施工。
（3）对坑边水的排放要求
施工单位制定可行的防尘洒水方案，严禁直接水灌路面和场地，应将多余水通过专用管沟排出场外。
4结语
本工程经过整改及对边坡进行加固，效果较好，在桩基和基础完成后，边坡的变形均在规范允许范围内，达到了保证安全生产的目的。通过本案例，也给设计技术人员及施工管理人员起到警示作用，应严格按设计要求施工，认真对待设计变更，做到动态化设计施工管理，同时加强现场的质量监督，严格按设计方案施工。另外，振动荷载的变化，在边坡设计和施工时，稍有不慎，就有可能造成不可挽回的损失，应该引起足够重视。
参考文献：
1.《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012，中国建筑工业出版社，2012，北京
2.《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009
论文作者:陈娟娟,王晓娣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/26
标签：基坑论文; 荷载论文; 工程论文; 东坡论文; 现场论文; 施工单位论文; 条件论文; 《防护工程》2018年第19期论文;