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基坑事故前期应急处理成功案例分析
发布时间:2019-07-21
 



 深基坑工程一直是岩土工程中事故最为频繁的领域,本文以工程实例对常见事故的处理措施进行介绍与简单阐述。
 

  1、基坑桩锚支护型钢腰梁破坏
 

  概况:华创国际广场基坑支护工程是一个4层的地下室,基坑开挖后支护高度约为20.0m,采用“桩锚+止水帷幕”支护方式(见图1)。坑顶为既有市政道路(芙蓉北路)以及已建建筑物(4~6层砖混结构民房,距离基坑开挖线约10.0m),为控制变形,锚索采用预应力钢绞线,预应力锁定值550kN,为缩短施工工期,腰梁采用双拼工字钢。
 

  图1 施工断面示意图(桩锚支护)


  破坏形式:锁定过程中,工字钢腰梁出现麻花状破坏。
 

  原因分析:分析其原因,主要因为锁定值较大,基坑开挖面平整度不够,锁定时,扭矩过大,工字钢出现麻花状受扭破坏。
 

  应急处理:针对该现场情况,本工程在工字钢腰梁与基坑侧壁空隙处设置型钢垫块,再次对锚索张力锁定,施工顺利进行,且效果良好。
 

  总结:基坑施工过程中,如采用型钢腰梁,锚索锁定值较大,或基坑侧壁土质过差易产生变形的情况下,容易出现类似本工程型钢腰梁破坏模式,此时,可根据具体情况,或在型钢腰梁与基坑侧壁空隙之间设置型钢垫块,或在其空隙间浇筑砼垫层,或增大型钢型号等措施进行处理,必要时,可更改为钢筋砼腰梁。
 

  2、坡顶开裂加固处理
 

  概况:长沙恒大城基坑支护工程,该项目为两层地下室,处理段基坑支护高度约9.0m,坡顶开裂地段采用“桩锚”支护形式,土质主要为回填土及粉质粘土。
 

  破坏形式:基坑施工完成后,因上部填土较厚,连日暴雨情况下,局部地段坡顶出现较为严重的变形。
 

  应急处理:考虑基坑施工已完成,重新增补预应力锚索施工困难且工期较慢,针对该现场情况,在该处理段范围内采用坡顶注浆加固处理(见图2),即在坡顶设置3排垂直注浆孔,孔径110mm,孔底进入粉质粘土不小于1.5m,注浆孔间距1.0m×1.0m,注浆压力0.3~0.5Mpa,注浆花管设置注浆花眼,花眼直径5~8mm,每截面按120°布置3个,截面间距0.8m;注浆时,在坡顶及基坑侧壁进行观测,如有地面隆起或其它不利状况出现,应及时减小注浆压力,确保施工对周边环境无较大影响,注浆加固后,基坑稳定性控制良好,变形得以控制。
 

  图2 坡顶注浆加固方案示意图


  总结:在填土、砂性土等土层中,如出现类似情况,可采用坡顶垂直注浆、侧壁斜向注浆等加固措施进行处理。如土层与锚固体粘结强度较好,且锚索施工条件允许,也可增补预应力锚索处理,此时,一般情况下,增加的锚索尽量位于支护结构上部,有利于进一步控制变形。


   3、边坡坡体沿坡脚剪出
 

  概况:株洲市恒豪·翠谷城边坡坡体土层为粉质粘土、强风化泥质粉砂岩,边坡工程高度约为18~22m,支护方案为在边坡坡脚处设置2.0m高重力式挡土墙,挡墙以上为“格构锚杆挡墙”支护,骨架框内培育草籽绿化。本边坡工程边坡格构锚杆及坡脚挡土墙施工完成后,因建筑结构调整,要求在边坡坡脚下开挖基坑,距离边坡坡脚线约5~10m,基坑深度约5.0~6.0m深。
 

  破坏形式:基坑开挖后,未采取相关支护措施,导致已支护边坡坡体出现沿基坑侧壁剪出的现象(见图3)。

  图3 坡体剪出及加固示意图


  应急处理:根据现场情况,该边坡加固处理措施采用“预应力锚杆+微型桩”形式(见图4),本次增加的锚杆位置为原格构梁框架中心点位置,锚杆外端部增加横向钢筋砼梁;坡脚设置双排竖向微型桩,微型桩采用16b工字钢,纵向间距1.5m,排距1.5m,成孔200mm,入岩不小于3.5m采用M20水泥浆注浆充填;在基坑尚未回填前,应密切注意坡体变形情况,如坡体变形突然加重,影响坡体稳定时,应立即在坑底回填土方,并压实出处理;

  图4 坡体剪出及加固示意图


  4、坡顶建筑物处土体开裂处理
 

  概况:九龙环球商业广场二期基坑北侧原设计方案采用“分级放坡+上部锚喷”支护方式,基坑开挖深度为14.5m,坡顶建筑物为3层砖混结构民房,为浅基础,距离基坑顶边线约5.0m,基坑侧壁土层为大部分为粉质粘土,下部为灰岩。
 

  破坏形式:基坑开挖完成及支护结构施工完成后,坡顶及台阶处出现变形裂缝(见图5),需对该基坑进行加固处理,控制变形加剧,以保护坡顶既有建筑物。

  图5 坡体开裂示意图


  应急处理:根据现场实际情况,结合原设计图纸,加固措施为增补预应力锚索,锚索预应力锁定值150kN~200kN(见图6)。上部锚索布置于原锚杆之间,锚索长度约20m,锚固段位于开裂区以外,锚索外端部以双拼槽钢作为横向腰梁;下部原设计未布置锚杆(索),本次加固新增预应力锚索,长度约15~18m,锚索外端部以双拼槽钢作为横向腰梁。经加固后,变形得以控制,坡体得到稳定。

  图6 坡体加固示意图


  5、小结

  岩土工程设计与施工虽有先后,实则相辅相成,通过监控量测直观反映坡体变形情况,在施工过程中,应密切观测,将监测结果反馈设计,实行信息化施工,尽可能将潜在危险消除于无形。



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