【摘 要】 針對基坑變形，從地質條件、設計及施工等方面進行原因分析，有針對性地提出來了處理措施。

 

【關鍵詞】防滑樁;變形;處理措施

廣匯花園工程項目位于廣元市區，為高層建筑，各主樓地上12層、24+1層，25層、30層不等，地下設兩層地下室，根據中國建筑西南勘察設計研究院有限公司提供的該工程《廣匯花園項目巖土工程勘察報告》，以中風化泥巖或中風化砂巖層作為樁基持力層。根據中國建筑西南設計研究院有限公司提供的設計文件表明主體結構為鋼筋混凝土剪力墻結構，基礎采用人工挖孔擴底灌注樁基礎，樁長根據現場情況確定,但應≥6米。應通過施工勘察確定樁底3D深范圍內無空洞、破碎帶、軟弱夾層等不良地質條件;基礎形式為樁筏，筏板基礎的埋深為-9.35以下，基坑類別為一級。根據《巖土工程勘察報告》反映該地形情況較復雜。

在基坑南側6～16軸段，在防滑樁施工完畢后，土方分層開挖至地面下5.0米左右時，圍墻根部且平行邊坡出出現了一條寬2～5㎜長約40米的裂縫，冠梁向基坑內位移35～45㎜，其變形遠大于預期設想，出現嚴重的安全隱患。

1、

1.1地形地貌及地層

根據 《廣匯花園項目巖土工程勘察報告》，場地地貌單元屬于嘉陵江二級階地，場區地層構成及特征

據鉆探揭露，場區土層主要為第四系人工回填土(Q4ml)、第四系上更新統沖洪積層(Q3al+ pl)及侏羅系中統沙溪廟組(J2s)。場地地層自上而下主要為：

①-1雜填土(Q4ml)：雜色，松散，濕，主要由建筑垃圾組成。堆積時間較短，為新近回填土，層厚0.60～4.00m。該層主要分布于1棟和2棟樓層所在場地。

①-2素填土(Q4ml)：褐色，松散，濕，主要由粉質粘土構成。回填時間較短，為新近回填土。層厚約0.90～6.00m。該層分布于整個場地。

②粉質粘土(Q3al+pl)：褐色，可塑、硬塑;無搖振反應，稍有光澤，干強度高，韌性中等。含較多鐵錳質氧化物，少量鈣質結核，層厚5.30～13.40m。分布于整個場地。

③稍密卵石(Q3al+pl)：褐灰色，濕～飽和，卵石粒徑2～10mm，其母巖成份以巖漿巖為主，沉積巖次之，亞圓形，中等風化～微風化，卵石含量約45%左右，其中混有較多礫石(約20%左右)，充填物為粘性土。層厚0.50～1.70m。N120動力觸探擊數1～4擊。

④-1強風化砂巖(J2s)：淺黃色～黃褐色，細砂結構，斜層理構造，呈巨厚層產生，其礦物成份主要為長石、石英，強風化，可用手捏碎巖塊，層厚為0.7～1.6m：層頂標高為466.48～470.64m。

④-2中等風化砂巖(J2s)：淺黃色，層理清晰，細砂結構，斜層理構造，呈巨厚層產生，其礦物成份主要為長石、石英，夾泥質團塊，局部夾較多泥巖，中風化。巖芯采取率達90%以上。巖石為軟巖，巖體完整程度為較完整，巖體基本質量等級為Ⅴ級。層厚為1.3～5.20m，層頂標高為468.46～469.44m。

⑤-1強風化泥巖(J2s)：紫紅色，泥狀結構，以粘土礦物為主，夾薄層砂巖。風化裂隙發育，巖體破碎，呈強風化，可用手捏碎巖塊，用鎬可挖掘。分布于整個場地，層厚0.70～3.40m，層頂標高為465.43～470.25m。

⑤-2中等風化泥巖(J2s)：紫紅色～紫褐色，泥狀結構，中厚層狀，以粘土礦物為主，中等風化，巖體較完整，用鎬難挖掘。在場地中部分孔中有揭露，最大揭露厚度10.30m，該層未揭穿。

1.2地基土物理力學性質

根據 《廣匯花園項目巖土工程勘察報告》，場地地基土物理力學性質指標摘錄見表1，

巖土的工程特性指標建議值 表1

巖土名稱		重 度γ（kN/m3）	粘聚力C (kPa)	內摩擦角φ （°）	承載力特征值 fak(kPa)
①-1	雜 填 土	18.0	10	10.0	/
①-2	素 填 土	17.0	10	8.0	/
②	粉質粘土	19.7	20	14.5	180
③	稍密卵石	21.0	/	30.0	300
④-1	強風化砂巖	21.5	20	40.0	300
④-2	中等風化砂巖	24.9	35	45.0	1000
⑤-1	強風化泥巖	20.0	25	30.0	260
⑤-2	中等風化泥巖	23.7	45	35.0	800

該場地地下水類型為上層滯水和基巖裂隙水，其中，上層滯水主要賦存于第四系填土及粉質粘土層中，主要受大氣降水補給，基巖裂隙水以地下徑流形式排泄。勘察期間正值地下水平水期，地下水靜止水位埋深為3.10～4.10m，相應標高為476.51～478.18m。據區域水文地質資料，該場地地下水水位變幅在1.00～2.00m之間，歷史最高地下水水位按標高479.00m取值。該場地含水層的平均滲透系數k值約為4m/d。

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2.1基坑支護設計

根據周圍環境條件分析，將采取直立開挖方式施工，由于直立邊坡高達10.90m，地層主要是粘性土，常規的砌墻或硅酸鹽砌塊支護方案無法抵御其較大的側壁土壓力。綜合分析場地鄰近建筑條件、地質條件和基坑支護成功經驗，經各方論證采用排樁加錨索支護體系，并由具有資質的單位作基坑支護專項巖土工程設計。具體設計詳見下圖：

經計算、比較、分析，排樁加錨索支護體系設計參數見下表：

項目	設計參數
排樁排數	1排
排樁直徑	內徑1200㎜，外徑1600㎜
排樁間距	2.5m
樁長	19.50m
每樁設置錨索根數	1根
錨索直徑	φ150㎜ 4束15.2鋼絞線,L=36.5m
錨索傾角	20度
冠梁	800㎜×1200㎜
樁間噴射混凝土	強度C20、厚度100㎜
樁間鋼筋網布置	φ6.5@200×200
樁間加強鋼筋	φ14鋼筋、二級

2.2裂縫發展趨勢

2010年3月10日開始對基坑南側6～16軸段進行排樁加錨索支護體系施工，同年4月15日施工完畢。由于場地地表土為雜填土，土質松散，該處道路雨水為無組織排水，存在部分地下雨水管道滲水，5月18日土方分層開挖至地面下5.0米左右時，圍墻根部(裂縫距基坑邊緣較近)且平行邊坡處出現了一條寬2～5㎜長約40米的裂縫，冠梁向基坑內位移25～30㎜.基坑緊鄰人行道及機動車主道，且有行人和較多重車經過，若裂縫繼續發展并向外擴散，會嚴重影響安全。

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每個基坑的地質條件是特定的，諸多不定因素在設計、施工中予以充分考慮，而設計采用的施工工藝也是相對確定的。本工程基坑變形的原因有如下幾個方面：

3.1基坑表面場地土為雜填土，土質松散，土體穩定性差。當基坑開挖至地面-2.2米時，發現大量管道，包括電纜、給水管、移動通訊管、電信通訊管、雨水管、原建筑物排水管，由于市政施工，上部回填土未經夯實，并有多處出現漏水，使空隙水壓力增加，抗剪強度減低。

3.2地表外部荷載的影響。基坑上口邊緣不到1.0米處有2.5米高的240厚實心磚圍墻，且圍墻與冠梁(基坑邊緣)上口的高差為1.7,水平距離為1.2米，緊鄰基坑有大量重型車輛經過，增加了坡間荷載。

3.3基坑邊緣排水不暢。由于緊鄰的人行道、綠化帶、機動車道為剛交付使用，經觀察人行道的鋪裝墊層等存在不均勻沉降，有滲水隱患;綠化帶寬度為2.2米，種植土較松散有滲水隱患;再由于機動車道為剛交付通行，經觀察同樣存在不均勻沉降，瀝青路面存在1㎜～2㎜裂縫現象;且該路段無雨水排水系統，造成雨水滲漏和直接基坑內。

3.4開挖不按要求施工。部分為采用盆挖法施工，疏于管理造成超挖，甚至把基坑壁面挖成倒坡，對基坑穩定性造成了不利影響。土方開挖用挖掘機施作，對開完后的邊坡、排樁等應及時用人工修整，并使邊坡壁面具有一定的粗糙度，影響噴射混凝土的粘結強度。

3.5未能及時注漿。

4.

4.1回填 在發現臨街出現裂縫后，經有關部門實地考察并研究決定，立即采用回填基坑邊坡腳，回填高度至地表下1米處。

4.2封閉裂縫 及時采用水泥砂漿封閉裂縫，避免雨水等地表水從綠化帶及裂縫處下滲。

4.3增設臨時排水系統。

4.5更改支護設計方案。根據上述坑壁變形原因分析，為了確保市政道路、市政管線、行人安全、支護施工人員及后期土建施工安全，決定將支護方案改為：冠梁上口直徑630㎜鋼管內支撐。樁間土采用噴射混凝土支護，土層先φ6.5@200×200的鋼筋網。鋼筋與人工挖孔樁護壁圈中的預留鋼筋連接，然后安裝、焊接φ14@1500×1500鋼筋加強網，噴射C20混凝土100㎜厚，并間距2.0米留置排水孔，此支護施工邊開挖邊進行，并確保土方開挖時樁間土盡量平整、垂直。

4.6對有裂縫及變形的范圍進行注水泥漿，以對土體進行加固，提高土體粘聚力。

4.7加快基礎施工進度，擋土墻外側從基礎-9.35處換填C20毛石混凝土3.0深。

4.8繼續加強變形觀測。

5.

5.1基坑支護設計前，最好對基坑邊緣做專項的邊坡勘察，進一步查明影響基坑變形及穩定的不利條件。

5.2合理安排施工順序，土方開挖順序、方法必須與設計工況一致，并遵循“開槽支撐、先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則;且及時支護。

5.3防止地下水滲漏，惡化土的物理力學性能。根據已有資料，樁間土失穩或變形增大多與土體內積水有關。

5.4加強基坑變形觀察，及時整理基坑變形曲線，做好變形預警提示。

5.6基坑周邊嚴禁超堆荷載。

5.7做好專項支護方案及專家論證，做好專項土方開挖方案及專家論證。

參考文獻

1、GB50330-2002建筑邊坡工程技術規范。

2、謝建民，肖備 施工現場設施安全設計計算手冊，中國建筑工業出版社。

3、徐國民，吳道明，楊金和 昆明某訓練基地基坑變形失穩原因分析，中國勘察與巖土工程，2002(6)。

4、建筑施工手冊(第四版)，中國建筑工業出版社。

5、GB50202-2002建筑地基基礎工程施工質量驗收規范。

【作者簡介】 張紹寶(1976～)男、漢族、工程師、注冊建造師、全國注冊造價員(審)。