摘要：基坑失稳事故是建筑安全事故中经常发生的事故之一，基坑一旦失稳，如果不及时采取加固措施，将引起不必要的财产损失，甚至威胁到人们的生命安全。本文以西安某基坑工程为例，详细阐述了基坑失稳的过程及失稳后采取的加固措施，用变形监测数据对加固后的效果进行分析，验证了该加固方案的加固效果，为同类事故的发生提供参考。
关键词：基坑失稳；加固；变形监测
1.工程概况
拟建项目位于西安市电子三路与太白南路交叉口东北角，基坑深度为5.41~13.35m，呈北窄南宽四边形，支护长度约为125m，宽度约为80m。
基坑内拟建建筑为多层及高层，基础形式采用条形基础和桩基础，基础埋深2.2~10.5m。基坑周边情况：基坑南侧紧邻某项目地库，基坑开挖线距离该项目地库1.80~2.50m，距离主楼约13.5m；基坑西侧紧邻拟建项目销售中心，基坑开挖线距离销售中心2.5m；基坑北侧条件较空旷；基坑东侧为该项目二期工程，与本次设计相接处采用大放坡开挖。
2. 地质概况
拟建场地地貌单元属于皂河I级阶地，与本次方案有关的地层结构自上而下为：①杂填土：褐色，土质不均匀，含较多灰渣等垃圾，厚度分布较厚。层厚0.60~6.20m。②黄土状粉质粘土：黄色，土质均匀，针状孔隙发育，见少量大孔，偶见蜗牛壳及碎片，硬塑状态，中压缩性。层厚2.90～7.30m，层底埋深5.60～9.60m。该层局部含②-1层中砂。③细沙：浅黄色，矿物成分以石英、长石为主，云母次之。中密，级配不良。层厚0.50～5.80m，层底埋深8.70～11.40m。④黄土状土：灰色，土质均匀，针状孔隙发育，见少量大孔，可塑状态，中压缩性。层厚0.50～6.30m，层底埋深11.40～17.30m。该层中间分部有 ④-1层中砂，呈薄层或透镜体状分布。⑤古土壤：褐红色，土质均匀，团粒状结构，见少量大孔和多针状孔隙，底部见较多的钙质结核，可塑状态，中压缩性。层厚1.00～4.70m，层底埋深15.70～17.50m。
勘察期间测得地下水的稳定水位埋深为15.8～16.50m，本基坑开挖底标高高于地下水位置，故不考虑降水。
3.原设计方案及事故分析
本基坑原设计采用土钉墙和桩锚支护形方案。在施工过程中基坑西侧B-C段出现了开裂事故，西侧B-C段支护长度约60m，深度12.20m，采用桩锚支护，护坡桩设计参数为桩径φ700，桩长16.0m，桩间距1.6m；设计一排锚索，为一桩一锚，锚索参数为2根15.20钢绞线，孔径120mm，锚索长度13.0m（其中自由段5.0m，锚固段8.0m），锁定值180kN。
当西侧B-C段紧邻的销售中心完成了基础底部灰土垫层的施工时，本基坑B-C段已开挖至-5.5m，完成了第一排锚索的施工。此时正值雨季，施工人员在营销中心筏板底钢筋绑扎处发现了几条南北方向的裂缝，两天后发现该部位裂缝变宽增多，且支护桩上面冠梁阴角处出现开裂。经分析本次基坑顶部裂缝产生的原因主要有以下几点：灰土垫层的灰土应力释放产生裂缝；支护桩及锚索设计不合理，如锚索刚度系数设计过大，锚固长度不够等；支护桩水平位移过大且没采取措施，部分监测点水平位移已达到3.0mm/d；灰土垫层下地基土含水量过大；混凝土、灰土内部变形不协调。
4. 基坑失稳后的加固方案
由于基坑西侧B-C段原方案采用桩锚支护，且变形交大，故本次加固方案在原有方案的基础上增加了几排锚索。加固方案为新设置5道锚索，均为一桩一锚。第一道锚索标高为-3.2m，采用3s15.20钢绞线，孔径150mm，锚索长度20.0m（自由段8m，锚固段12m），与水平方向夹角为15°，水平间距1.6m，预应力锁定值为160kN；该道锚索采用二次劈裂注浆工艺，增强土体的强度，控制基坑变形。第二至第五道锚索均为旋喷锚索，采用4s15.20钢绞线，孔径400mm，与水平方向夹角均为15°，锚索水平间距1.6m，竖向间距2.0m，预应力锁定值均为200kN。第二道锚索长度17.0m（自由段7m，锚固段10m），第三道锚索长度16.0m（自由段6m，锚固段10m），第四道锚索长度15.0m（自由段5m，锚固段10m），第五道锚索长度15.0m（自由段5m，锚固段10m）。
5.加固效果分析
在基坑施工时共布设了28个变形监测点，其中西侧B-C段对应的变形监测点号为9~13号点。由于B-C段前期出现了较大变形，在该段加固施工时应严格控制变形。B-C段在加固施工期间共进行变形监测24次，根据监测数据统计，9~13号点桩顶水平位移最大点为11号点，累积变形为11.2mm；桩顶水平位移最小点为12、13号点，累积变形为5.7mm。9~13号点桩顶竖直位移最大点为10号点，累积沉降为7.3mm；桩顶竖直位移最小点为13号点，累积沉降为4.4mm。变形过程曲线图详见图1、图2。
图1 B-C段桩顶水平位移监测图
图2 B-C段桩顶竖直位移监测图
在基坑B-C段加固施工及施工完成后，基坑护坡桩顶部水平位移及竖直位移的累计变形量均小于基坑加固设计要求的报警值，满足基坑加固设计的要求；施测过程中现场巡视未发现基坑裂缝、渗水等灾害现象，考虑到测量误差影响的因素，可判定为基坑变形稳定。
6. 结论
基坑设计施工时应考虑到梅雨季节的不利影响，深入了解基坑周边的建筑物、管线等具体情况，制定应对紧急突发事件的应急预案；基坑施工过程中应重点关注降雨量的变化，施工前应做好基坑外侧的地表排水，杜绝地表水渗入或浸泡坡体，造成基坑变形过大甚至坍塌。
基坑已经失稳后及立刻采用补救措施，及时给出设计加固方案，在加固施工时实时进行变形监测，并及时反馈监测结果，防止变形较大引发事故。
参考文献：
[1].杨丽娜，戴彦雄.西安某湿陷性黄土深基坑支护失稳分析及处理.[J]陕西水利，2014（01）.
[2].宋学庆.西安某基坑支护工程及基坑失稳处理.[J]城市建设，2010（09）.
[3].李辉.深基坑邻近建筑物的加固方法及加固机理研究[D].西安科技大学，2011
论文作者:李付娇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/26
标签：基坑论文; 位移论文; 锚固论文; 水平论文; 长度论文; 灰土论文; 方案论文; 《基层建设》2017年第33期论文;