某基坑支护边坡局部塌方原因分析及对策
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DOI：10.16660/ki.1674-098X.2016.07.043
摘 要：近年来基坑施工过程中经常出现由于天气变化或地下管线变化产生支护边坡塌方，主要是基坑周围环境突然发生了很大变化导致局部失稳现象。该文结合具体工程案例，分别从地质条件、地下水情况以及连续3 d大暴雨对北部支护的冲刷3方面分析了基坑支护出现局部塌方的现象产生的原因，并提出了地下水排水、地表水排水、北侧基坑支护增加泄水孔、北侧增加一道木桩和钢管土钉方案。按照施工抢修方案实施后，以后连续下了多次雨后基坑支护仍然只有很少可控范围的变形，收到了较好的效果，保证了地下工程的正常施工。
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（a）-0043-02
随着我国城镇建设的蓬勃发展，土地资源的日益紧张，必然导致建筑越造越高，地下基坑越挖越深，对地下工程的设计与施工提出了更高的要求，基坑工程施工出现不少险情，不少事故导致重大经济损失及不良的社会影响。因此按照《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》（建质[2004]213号）及建设部2009-87号文对于超过5 m的深基坑支护方案要编制专项施工方案并进行专家论证，但在施工实施过程中仍会遇到天气变化、周围管线突发异常等突发状况，该文结合具体工程案例，对基坑支护出现局部塌方的现象进行分析并提出对策，供大家参考。
1 工程概况
该项目南、西面都是道路，东、北两面都是在建桩基工程。该工程±0.00相对于黄海高程3.55 m，现状自然地坪平均标高取黄海3.25 m，地下室外墙条基基底标高为黄海-2.15 m，挖深为5.4 m。根据周边环境、基坑挖深和地质情况，该工程安全等级为三级，侧壁安全系数为0.9，基坑支护的设计使用期限为一年。
工程按计划施工到北边时，基坑支护仅打二排木桩及钢管土钉，面层还没有绑扎面网钢筋，更没有喷射混凝土面层，突遇长时间暴雨，结果出现局部塌方现象（见图1）。如果不及时采取有效措施，有可能塌方面积和程度迅速增大，进而导致北边的灌注桩产生偏移，后果非常严重。
2 原因分析
基坑土方开挖和基坑支护施工过程中，破坏了土层中的原有的应力平衡，土层应力要重新调整，坡面发生变形，直到新的平衡出现才能稳定。产生新的平衡，要考虑工程要求、工程周围环境、地质条件、地下水情况、台风暴雨气候变化等客观因素以及施工组织设计等主观因素。
2.1 地质条件
根据地质勘察报告，区域内地质条件较差，基坑位于第②2土层内，属于灰黑色流塑淤泥质粉质粘土，开挖时容易产生剪切破坏等现象。
2.2 地下水情况
赋存于①层填土、②1层粉质粘土和②2层淤泥质粉质粘土中的潜水，主要由大气降水和地表径流补给，蒸腾排泄，其水位受季节性影响较大。考虑到前期已提前两周进行了降水处理，正常情况下不影响施工。
2.3 暴雨气候变化
土方开挖时天气阴晴相间，但突然连续下了3d中到暴雨，北面桩基部分几千平方米范围的水全部流向基坑，北坡侧后的土体长时间受到雨水的冲刷、浸泡，使得北边坡产生新的不平衡，局部塌方。具体原因如下。
（1）该工程基坑采用大口径管井等方法降水，原地下水已降到基坑底0.5 m以下，突然大量雨水的侵入，造成基坑北侧地下水位大幅上升，边坡支护结构遭到额外的水压力作用；（2）北侧坡后土体长时间受到雨水的冲刷、浸泡，部分土体处于软化状态，土体的抗剪切力等物理指标大幅降低，同时含水率提高后土压力明显增加；（3）钢管土钉（包括木桩支护）与土体的摩擦阻力降低，导致抗拔能力降低。
2.4 对策
根据现场实际情况，及时采取了对策，重点是解决水的问题，降低水位：（1）密切观察管井等降水系统的情况，保证正常地降水；（2）基坑北侧后方立即开挖多条东西向排水明沟，将地表雨水及时引向东西两边，并增加抽水机及时将地表水排除；（3）基坑北侧坡顶增加排水管道，及时排除坡顶的地表水，并用帆布将坡顶覆盖防止再次淋雨；（4）北侧坡面地增加泄水孔，及时将坡后的积水排出；（5）为防止进一步塌方，北侧基坑支护由原来坡面设置2道6 m钢管钉和2道6 m长竖向木桩（图2），增加1道6 m钢管钉和1道6 m长竖向木桩（图3），坡底根部增设木板挡土。
2.5 处理效果
经过不断地表排水处理以及北侧坡顶帆布覆盖等处理，及时进行表面钢筋网绑扎并喷浆处理，边坡基本稳定，在后面的几次大雨中经受了考验，这样处理是正确的，效果是良好的。
3 结语
基坑支护工程是临时性工程，但容易再现一些问题，一旦出现会增加成本，延误工期，甚至发生安全事故。因此施工中要加强基坑支护监测，坡顶水平位移和垂直位移监测、已建承台与地梁的沉降观测、对地下水位进行监测3方面，如果发现边坡有塌陷、裂缝及滑移以及基坑周边建筑物、道路及地表有裂缝出现，则立即启动应急预案，采取必要措施。
基坑支护边坡稳定最主要的隐患是水，最有效的方法是快速排水，尤其是天气突然变化连续下雨，既要处理好坡顶的地表雨水排除工作不让其渗入，还要注意土层中滞水的引出。只有将水挡在边坡的外面并将内部的滞水排除内外相结合，边坡才能稳定，施工才能安全。
参考文献
[1] 中国建筑科学研究院.JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2] 杨文生，薛丽影.基坑工程常见险情分析与处理措施[J].工程质量，2015（7）：40-43.