隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的推進，城市高層建筑日益增多，深基坑工程施工也隨之增多。因此在基礎施工時，基坑支護工程的穩(wěn)定性和安全顯得尤為重要。土釘墻支護技術(shù)是用于邊坡支護和基坑側(cè)壁支護的一項土體加固技術(shù)。鑒于其技術(shù)工藝簡單、成本低、施工速度快等優(yōu)點，目前國內(nèi)外大多數(shù)基坑邊坡支護工程中較多地選擇采用土釘墻支護。但是由于勘察不足、設計不合理、施工不當?shù)仍?造成的土釘墻支護事故也經(jīng)常發(fā)生，這不僅浪費物力、財力、人力，延誤工期，嚴重的甚至危及生命安全。因此，當土釘墻支護出現(xiàn)險情后，及時分析出現(xiàn)險晴的原因，制定合理的處理措施，控制險情的發(fā)展，將可能造成的損失降到最低程度。總結(jié)經(jīng)驗教訓，為以后類似工程事前防防范提供可借鑒案例。

1 、工程概述

1．1 工程概況

合肥市某高層商住樓工程總建筑面積約為94321．92 m ，建筑總長為63．8 m、總寬為46．2 m，建筑高度為98．01 m。本建筑為地下兩層、地上三十層。主樓為筏板式基礎，裙樓為獨立柱基礎。基坑為臨時建筑，基坑側(cè)壁安全等級為二級，基坑深為7．3—7．9 m，設計采用土釘墻支護形式?；铀闹軟]有需要保護的地下管線，北側(cè)和西側(cè)鄰路有廣告牌，基坑東側(cè)與后期要建的人防工程相連。

1．2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)勘測資料，按其成因年代劃分為6層，各土層巖土工程參數(shù)見表1。擬建場地無不良地質(zhì)作用；地基持力層處同一地貌單元；每層土層頂坡度小于10％ ；場地為均勻地基?！?

1．3 水文地質(zhì)條件

場地地下水埋藏類型主要為：上層滯水和承壓水。

(1)上層滯水：主要賦存于①層素填土中，水量貧乏，上層滯水的補給來源主要為大氣降水。地下水排泄方式主要為蒸發(fā)、徑流，地下水水量、變化幅度受天氣影響較大。

(2)承壓水：主要賦存于基巖裂隙及④層粉質(zhì)粘土中，具弱承壓性，水量較小。承壓水位標高為34．10～3 4．30 m?？辈炱陂g觀測到混合地下水埋深約為1．60—2．20 m，地下水水面標高約為36．10～40．01 m。地下水年變化幅度約2．00 m。

2 、基坑支護方案

2．1 基坑支護設計

根據(jù)本地區(qū)的地質(zhì)資料確定采用土釘墻支護。支護時按1：0．5放坡，設置5排土釘。第一排土釘長6．0 m，第二排土釘長9．0 m，第三、四排土釘長均為6．0 m，第五排土釘長5．0 m。土釘鋼筋采用二級螺紋鋼筋，第二排為 Φ25 mm，其余均為Φ20 mm。每排土釘設置一道qbl4 mm橫向加強筋?；芰吓潘宓纳a(chǎn)廠家坑支護設計方案如圖1所示。坡頂按圖1做好寬度2．0 m的保護面，在相應部位打入1Φ8×3@1500，L=1500 mm的鋼管以固定掛網(wǎng)，面層噴射80 mm厚C20混凝土。土釘前端設置定位架，土釘采用Φl6三角連接筋固定于鋼筋網(wǎng)片和Φ14的通常加強筋上，如圖2所示。

2．2 排水設計

坡面排水通過設置排水管來實現(xiàn)?；酉?．5 m處水平每3 m布置一個排水孔。在排水孔內(nèi)插入排水管，管壁按一定密度鉆眼，將排水管的水眼及內(nèi)端包上篩網(wǎng)布，在排水的同時起到濾土的作用。排水管采用長300～5地基修復公司00 mm的帶孔塑料管，插入面層500 mln左右，傾角為5～10。，達到排水的目的 。

2．3 土方開挖設計

邊坡開挖應分段進行，每層土方不超長超深開挖，素填土層中分段長度不大于10—20 m，其余土層中分段長度不大于20 m，開挖深度為錨桿層向下0．5 m，欠挖量不超過10 cm；水位未降到開挖深度不能開挖排水排水板多少錢；土方開挖完畢，邊坡清出后，必須在一日內(nèi)噴射支護完畢，不得延遲；雨天不能支護，停止開挖，用彩條布及時覆蓋。

2．4 變形觀測

施工期間建立了變形觀測措施，設置了12個沉降觀測點，適時觀測支護結(jié)構(gòu)的垂直位移。

3、 基坑出現(xiàn)險情情況及原因分析

基坑開挖支護施工期為7月10日至8月15日，正值江淮地區(qū)雨季，在基坑開挖支護過程中，基坑西北側(cè)出現(xiàn)局部塌方；基礎施工期間，基坑東北角噴射混凝土面層出現(xiàn)20 m 空鼓現(xiàn)象、基坑的北邊坡頂?shù)孛嫔铣霈F(xiàn)了一條長達40多m的裂縫，裂縫逐漸變寬變深，直接威脅工程的安全施工，為確保工程施工安全進行，及時分析出深基坑支護出現(xiàn)險情原因所在，并確定正確的處理措施。

險情出現(xiàn)后，項目業(yè)主、監(jiān)理工程師和施工單位對現(xiàn)場進行了察看，結(jié)合對勘測資料和土釘墻支護方案分析認為，本工程土釘墻支護方案是合適，基坑出現(xiàn)險情的原因主要為：

3．1 排水系統(tǒng)設計與實施不到位

排水設計只是在基坑下1．5 m處水平每3 m布置一個排水孔，不能有效地降低地下水位；連日的陰雨天氣，雨水多，雨量大，施工單位沒有及時增加排水設施，對坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施，致使土體內(nèi)上層滯水不能及時排出，造成基坑西北角局部塌方 。

3．2 超挖量大

軟土基坑必須分層均衡開挖，層高不宜超過1 m。但在開挖過程中施工單位發(fā)現(xiàn)基坑西北角土質(zhì)不滿足要求，自行超挖3．5 m，超挖量過大，沒及時采取加固措施，致使基坑西北角部分土體失穩(wěn)，出現(xiàn)局部塌方。

3．3 基坑排水滯后

基坑邊界周圍地面應設排水溝，及時排出溝內(nèi)積水。但強降雨過后基坑東北角集水坑(3 m X3．5 m×1．5 m)存水未能及時排出，造成坡腳雨水浸泡時間過久，導致坡腳土體軟化，造成坡面噴射混凝土面層出現(xiàn)20 m 空鼓現(xiàn)象。

3．4 基坑周邊荷載加大

基坑周邊不應超堆荷載，但基礎施工過程中，由于場地狹小，施工單位將木料、鋼筋和塔吊的備用標準節(jié)堆放在基坑坡頂處(北邊)，增加了坡面荷載?；A澆筑混凝土時，混凝土泵車停在基坑的北坡頂處，且離基坑邊沿不超過2 m，給基坑邊坡施加了動荷載，加大了土體的擾動。

局部增加荷載的基坑邊坡應力計算簡圖如圖3所示，則CD范圍內(nèi)的附加應力標準值為：

設計時沒考慮q1 加大的情況，設計有些與施工脫節(jié)，考慮問題不全面，施工中沒注意坑邊的荷載問題，隨意增加邊坡的堆載，致使q1 增加過大，且有動載，增大了坡體的附加應力，導致基坑邊坡出現(xiàn)裂縫。

3．5 地面裂縫處理不及時

地面裂縫的出現(xiàn)，削弱了土釘墻抗裂和適應變形的能力 ，部分土體喪失了抗剪作用，土體應承擔的力由土釘來承擔，增大了土釘?shù)氖芰?，致使土釘變形加大，土釘變形加大更削弱了土釘對裂縫的約束，且基坑北邊坡面出現(xiàn)的細小裂縫沒有及時發(fā)現(xiàn)及時處理，致使雨水下滲，坡體土的含水量加大，土壓力增加，致使基坑北邊坡面的裂縫逐漸變深、變寬、變長。

3．6 觀測流于形式

工程施工期間，只觀測了垂直位移，而沒有進行水平位移、土釘拉力等檢測 J，根本沒有反映出土的側(cè)向位移，直到地面出現(xiàn)長達40 m的裂縫才知道土體已發(fā)生側(cè)向位移，造成處理不及時，誘發(fā)塌垮事故的發(fā)生。

綜上所述，深基坑排水系統(tǒng)設計與施工不到位，基坑局部超挖處理措施研究不充分，施工場地部署不合理及施工觀測分析不完整等，在長歷時、強降水的作用下，受外載增加和土體抗剪強度降低的影響，局部土釘超出設計載荷范圍，導致基坑出現(xiàn)變形、失穩(wěn)險情。

4 、處理措施

根據(jù)上述分析的原因，采取下列措施對出現(xiàn)險情的基坑進行補救：

(1)卸載：將坡頂處的木料、鋼筋、砂子和塔吊備用標準節(jié)移走。將坡頂堆土取走，降至設計標高，用素混凝土硬化；卸去多余的荷載；車輛遠離基坑邊緣。通過卸載，降低附加應力。

(2)堆坡反壓：在基坑東北角噴射混凝土面層出現(xiàn)空鼓處，用編織袋裝土堆坡反壓，高度至泄水管上1．5 m，通過反壓，給邊坡一個反推力，提高坡體的穩(wěn)定性 。

(3)減輕水對坡體的侵擾：由于側(cè)壁已出現(xiàn)裂縫，不宜擾動基坑側(cè)壁，故不能在基坑邊沿埋設井點，只能增加排水設備，及時將基坑積水排出坑外。用C20細石混凝土封堵坡頂?shù)孛孑^寬的裂縫，用灌粘土漿的方法封堵細小的裂縫，阻止雨水侵入坡體，維護坡體的穩(wěn)定。

(4)增加錨管和加長錨桿：由于基坑深度增加，坡腳長期泡水，經(jīng)過對變形觀測數(shù)據(jù)的分析，考慮到土體變形稍大，故在西北側(cè)出現(xiàn)塌方部位，在1～2道土釘之間增加一根3．0 m長的錨管，并增設豎向錨管，坡面凹陷處用磚填充，將塌方處的第二道錨桿加長3．0 m，即由原來的9．0 m，加長為12．0 m，如圖4所示。

(5)加大坡頂巡查力度：在坡頂?shù)孛娉霈F(xiàn)裂縫后，加大了坡頂?shù)难膊榱Χ?，指派專人每天巡查多次，發(fā)現(xiàn)裂縫及時封堵，避免雨水沿裂縫下滲，增加土體壓力。

5 、結(jié)語

此次基坑支護出現(xiàn)險情后，原因分析準確，處理方案正確，處理及時，后續(xù)管理工作得到了加強，確保了基坑時的安全。通過此次深基坑險情處理，總結(jié)經(jīng)驗如下：

(1)支護結(jié)構(gòu)的設計和施工組織設計應把保護基坑周邊環(huán)境安全放在重要位置?；邮┕r，上部嚴禁超載堆載，且不允許車輛在基坑邊緣通行或作業(yè)。

(2)在深基坑工程中，提前預測不利因素可能導致的基坑失穩(wěn)、破壞，做好風險防范，并在施工過程中，加強風險因素研究和識別，是確保施工安全的重要措施。

(3)及時修改相應的支護方案，施工期間針對基排水板專賣坑的實際情況，采取相對應的措施，遇到問題立即解決，施工時注意加大基坑支護的安全控制。

(4)加大信息化監(jiān)測力度，應建立必要的監(jiān)測系統(tǒng)，對施工環(huán)境諸因素和對象進行監(jiān)控，對孔隙水壓力、側(cè)向土壓力、垂直位移以及側(cè)向土體位移等諸多方面能全面進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時處理。指派專人負責對土釘墻的各觀測數(shù)據(jù)和周邊環(huán)境進行監(jiān)測，觀測出現(xiàn)了預警值或其他異?，F(xiàn)象，立即通知設計人員到場，查明原因，擬定應對措施。

(5)深基坑施工應降低坡體的含水量，采取井點降水方法措施降低坡體含水量，而不能為了節(jié)省經(jīng)費，僅依靠在土體里插入一排排水管來臨時處理施工中的排水問題。

(6)深基坑土釘墻支護過程中設計、施工、監(jiān)理各單位要持慎重態(tài)度，精心設計、精心施工、精心監(jiān)理，及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理，以免釀成事故。