鸿民国际工程咨询有限公司 陕西省 西安市 710003
摘要：本文介绍了温州松台大厦土钉墙支护工程施工中出现的险情及加固有关情况，就险情的产生的原因进行了分析，并对抢险施工的全过程进行了梳理，从失败的这一工程实例中总结出几点土钉墙施工管理的经验供大家商讨。
关键词：基坑支护抢险、土钉墙、垂直锚杆、堆沙包、边坡卸载。
基坑支护是在基坑开挖工程中，用于撑锚和围护基坑周边，使土体保持稳定并起到止水作用的结构。基坑支护的常用方法有排桩式支护、土钉墙支护、水泥土重力式挡土墙支护、地下连续墙等。
土钉墙支护是以较密排列的钢筋或钢管植入土体，并注浆填孔，通过注浆后的插筋锚体或钢管与土体以及护面的钢筋网喷射混凝土共同作用，对基坑土壁进行补强，形成复合基坑围护体系，以确保边坡的稳定性、安全性。在近几年的城市改建工程中，由于拆迁、安置及商业需要，要求施工工期尽可能压缩和优化，土钉墙支护以无可比拟的施工周期快、对地下室施工影响小的优势而被较多的采用。另外，投资少、费用低，工程成本经济是它另一个被“钟爱”的理由。据有关资料比较，土钉支护比其它支护节省投资约20%-40%。
但是，土钉墙支护在大量的施工运用中，也有很多工程出现了险情甚至塌方，下面介绍的松台大厦基坑支护工程，就在施工过程中先后出现了多次险情，最后经过紧急处理而得以挽救，现对该工程的设计、施工、遇险、应急处理的整个过程进行评述和分析：
1.工程基本概况
1.1该工程位于温州信河街口，西侧及北侧毗临松台山及松台广场，占地面积约5650M²，东段地下室为2层，西段为1层，基坑深度5.5-8M。
1.2由于受场地限制，北侧基坑边缘基本就是围墙位置，东侧基坑边距围墙约3M，围墙外人行道宽1.8M，南侧距8M便为隔壁华侨饭店二期扩建工程的地下室基坑边缘（基坑支护平面示意图见图①）。
1.3 该工程地质情况为：场地表层为杂填土，厚度约0.3-1.5M左右；其下为粘士，层厚约0.1-1.5M；再下面为淤泥土，层厚约3-15M。
1.4 依据地质勘察报告及基坑深度情况，支护方案处理的土质主要为淤泥土层。
2.土钉支护方案设计有关情况
2.1 土钉采用D=48MM, T=3MM 钢管，从基坑边壁2. 5米开始沿管长方向每隔600MM设置直径为5-8MM的出浆孔。钢管植入土体之后，在钢管内进行压力注浆，注浆材料采用水灰比0.5的水泥浆，注浆时压力控制在0.6-0.8Mpa，出现返浆时停止注浆。
2.2 土钉间距为1.2- 2.4M，入上水平角一般为5-20°；边坡放坡比1∶0.25；土钉面层喷射厚100MM混凝土，强度为C20。
2.3支护设计按当时使用的《建筑基坑支护技术规程》及《建筑基坑工程技术规范》相关要求执行；计算方法采用北京理正“超级土钉支护软件”计算。
3.施工及险情的发生过程
本场地的支护施工由东侧开始，采取“分层分段”施工。根据粘土及淤泥土的物理性质，经计算这两种土质的临界高度分别在3M及1.3M左右；根据施工经验，开挖时分层高度基本是在1.2-1.5M高度以内，作业时分小段间隔开挖，间隔距离一般不大于8M，土钉与开挖穿插进行，并要求上层土钉未完成之前不得进行下一层工作面的开挖。对于重点段东侧，施工中要求更要严格遵循施工组织方案，细致施工；然而正是在最谨慎小心的这一段，多次出现了险情，现就有关情况依据当时施工记录评述如下:
3.1当年10月1日工程开始东侧土方开挖，10月2日开始土钉施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 10月10日基本完成东侧深约6M的土钉的施工时，在东侧基坑外信河街人行道出现裂逢(见图①处C段)，宽约2-6MM。
3.3 10月17日经各方协商讨论，给东侧基坑边增加三排梅花状垂直锚管，以防止此处再次出现险情(见图①处A段)，当日即实施了施工。
3.4 10月18日，东侧原路面裂逢突然再次出现，并且增大。此后几天的该处的位移继续发展，东侧基坑有明显的内倾变形。
3.5此后几天的该处的位移及沉降继续发展，东侧基坑边有明陷的内倾变形及裂缝，基坑底部有隆起现象。10月24日观测的A-A段水平位移已达80MM，沉降数值达40MM。
3.6 10月25日开始，在东侧基坑边缘开始人工卸土以减轻荷载。
3.7 10月27日整个晚上到第二天上午，旁边华侨工地使用挖机拆除地下旧房地基障碍，下午南首“图①B段”又出现了较大裂逢的险情。从10月27到10月28日，B处最大变形从60MM陡然增至200MM，沉降量从20MM陡然增至90MM。此刻，为防止基坑的垮塌危险，不得不在B段处基坑内堆置砂袋进行紧急处理。
3.8 10月29日起，土钉施工在南倾及北侧的施工被迫暂停。紧接着，天不作美，10 月31日、11月1、11月2日三天连降大雨，11 月3日信河街一侧沉变形再次增大。
3.9 11月4日，各方紧急商议，制定对东侧基坑内边增加约21M的水平锚管，伸入信河街路中心位置进行加固的方案；11 月5日开始施工。
3.10 11月6日，信河东侧与南侧基坑边大量渗水，经挖掘发现，在基坑边约6M即平面“图①D”处，渗水来自人行道下面的自来水及污水管道，使此段的土体受水浸蚀，土层粘聚力减小、内摩察角减小，从而也使土钉的锚管与土体的摩阻力大大下降，并使锚管在土层中的计算受力情况大打折扣，几乎失去全部作用。
3.11 从11月7日起，为防止险情再次出现，再次对东侧及南侧基坑边进行了大面积的卸载，并相应加快了基坑地下室底板的施工进程。此后，各处观测点的沉降及变形仍有缓慢位移但基本保持稳定。
3.12 直到12月底，随着地下室东侧几条轴线的底板混凝土施工完成，整个基坑支护险情才逐渐排除。(全体管理人员悬着的心最终放了下来！)再到次年1月底，整个基坑支护和挖土才全部完成。
4.基坑支护险情原因浅析
该工程的基坑施工规模较大，虽然险情未造成大的损失和事故，但光是抢险施工时间就用去近2个月时间，原定2个月的施工周期延迟了近1倍，造成工期的严重滞后；而且在2个月的施工过程中，全体管理人员心弦紧绷，高度紧张，疲于对付险情......对于该工程出现这样多的状况，我认为有以下这么几个原因:
4.1开工前，未仔细研究场地地下管网的布置情况，险情初次显现时，未做仔细勘察；因信河街属新改建完工项目，大家以为地下管网的施工质量没有问题，对这一方面有所忽略；地下管网的渗漏水是该工程险情的直接罪魁祸首。
4.2东侧基坑紧靠新竣工的信河街，车流量大，对基坑周边土体产生了一定的震动破坏；南则出现险情，其间接原因也在于挖机挖土时对土体的施压及震动。在以后的施工中对类似的情况在设计计算及施工时应做充分考虑并采取应对措施。
4.3险情发生后，即10月17日给东侧增加了三排垂直锚杆，本意为了加固，其结果却适得其反，事与愿违！增加的锚管在注浆时对下部的土体产生的压力施压造成上部土体的破坏；而且在此后的几天，由于锚管注浆后加大挤土效应，由此产生土体的隆起与变形，给基坑造成了更为严重的变形，其直接危害就是道路一侧裂缝加大，基坑边缘内倾陡增。经分析认为：增加此三排锚杆，在作用机理上应该没错，但在此时出现险情的情况下就显得有些草率和唐突，应该讲它的施工时机选择的不恰当。如果此三排锚管在基坑开挖前或开挖2M左右时施工，一定会很好的发挥它的应有作用。
4.4另一方面，如选择在紧急抢险时使用，就应首先考虑到它的挤土效应，此时如果先在出现险情的基坑内侧堆堵沙袋后，再进行锚管的施工，其挤土效应就会由于沙袋的作用而缓慢抵消，也不至于造成基坑更大的变形。
5.本工程实例经验总结
通过对本工程整个过程进行简单剖析，本工程的可取之处是，聘请了专业监测队伍，监测内容完善，对支护的水平位移、垂直位移以及土钉应力都有监测，保证了险情在第一出现时间被及时发现和应急处理。专业施工队的技术人员事后反思，以前总认为“经验大于设计，实践强于理论”，在施工过程中往往对这一条的规定不太重视，但通过该工程的实例，这应该是一个应该吸取的教训。
论文作者:麻晓博
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签：基坑论文; 险情论文; 工程论文; 位移论文; 情况论文; 注浆论文; 地下室论文; 《防护工程》2018年第22期论文;