基坑应急加固支护处理措施探析

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【摘要】由于基坑周边环境的复杂性以及难以预测的恶劣天气影响，再加上基坑支护施工过程中追求速度的盲目性，近年来基坑事故很多。文章以某基坑险情为例，通过对该基坑进行注浆加固、增设钢花管等方式，较为经济有效地控制了基坑变形，确保工程顺利进行。对基坑施工容易出现的问题进行了分析并给出了建议，对同类型工程具有警示及借鉴意义。

【关键词】基坑;裂缝;注浆;加固

基坑工程随着近年建筑业的快速发展，其技术理论及实际施工水平已经取得了较大进步。总体上，基坑工程的发展趋势主要以开挖深度越来越大、周边环境越来越复杂、支护工艺及体系越来越多为主。在此背景下，基坑施工的事故也在不断增多，轻则增加工程造价，重则产生人员死伤，造成恶劣的社会影响。因此对于基坑工程出现意外险情后，对于基坑险情的应急处理措施就显得尤为重要。本文从实际工程案例出发，对具体基坑工程出现的险情进行了调查，对其出现的原因作了综合分析。结合工程实际情况，对基坑进行了应急加固处理，效果良好。

1工程概况

该项目地处市区，场地周边环境较为复杂。场地北侧距离既有6F老旧小区住宅楼约12m，西侧紧邻在建项目基坑，南侧距离东西向快速干道约10m，东侧距离巷道约7m。据调查，基坑南侧分布有污水管线，距离基坑开挖顶边线约8m，基坑东侧分布有污水沟，距离基坑开挖顶边线约6m，基坑与周边环境关系如图1所示。该工程拟建地上4层商业体，地下2层车库，基坑开挖深度7．5～10．45m。基坑开挖长度70．2m，宽度33．2m。根据地勘报告，场地地层主要以杂填土、黄土状土、粉质黏土为主，勘察时，地下水位属低水位期，地下稳定水位埋深12．40～13．50m，由于场地地下水位较深，可不考虑地下水对基坑的影响。基坑支护设计参数如表1所示。该基坑支护型式主要以复合土钉墙为主，因基坑西侧紧邻在建项目基坑，且基坑开挖前后时间差别不大，因此经过建设单位协调，基坑相邻段最终方案以挖通进行处理，既缓解了基坑支护的压力，同时也能较为经济安全的解决问题。

2基坑险情的发生

由于业主资金问题，该项目自筹划开工起，至实际开工时，延误时间长达2年之久。在项目实际开始施工时，紧邻西侧项目已整体施工完毕，但现场施工时未及时将实际情况反馈给设计单位。对于基坑西侧，施工单位为争抢工期，对于图纸设计内容理解不清，在明知设计图纸与现场不符的情况下，自行按照其它相接断面的支护型式进行支护，且上部由于紧邻西侧已建地下室，土钉长度只有1．5m有余。坡顶未进行任何硬化防水处理，且坡顶堆置有建筑材料，致使基坑的安全性受到了极大影响。现场实际施工详见图2。基坑在挖至坑底处，由于正值夏季，降雨量较多，现场施工人员在巡视时，发现西侧基坑顶部出现裂缝，且裂缝呈不断发展趋势。于是，施工单位暂停施工，将情况报告给建设单位，由建设单位通知基坑设计单位到现场进行处理。

3基坑险情分析及处理

3．1基坑现状调查

设计单位到达现场后，对于基坑整体状况进行了实地调查，发现西侧基坑顶部出现较大张裂缝且已发生错台现象，裂缝横向最大距离1．8cm，竖向最大错段距离2．1cm，西侧紧邻已施工完毕1F商业楼停车场外墙出现明显墙皮脱落现象，如图3、图4所示。

3．2原因分析

根据施工单位提供资料以及实地调查，本次导致基坑西侧坡顶裂缝的主要原因如下:(1)由于项目停滞，导致基坑周边环境发生变化，施工单位未及时将现场实际情况反馈给设计单位，将其它支护段盲目施作到本段，是本次事件的主要因素。(2)建设单位对施工现场缺乏管理，对现场实际情况没有及时反馈给设计单位进行设计变更。(3)由于基坑西侧处于已竣工建筑的放坡范围内，后期西侧基坑上部以松散回填土进行了回填，前期不均匀沉降较大，在持续高强度降雨条件下，靠近本项目基坑一侧出现较大沉陷，停车场雨水全部汇聚并渗入本项目基坑西侧填土内。西侧建筑排水管道设置于本基坑一侧且其封闭性不好，导致排水管破裂，建筑排水全部泄入本基坑西侧坡顶。(4)建设单位未按照规定委托第三方具有相关资质的监测单位对基坑进行监测，导致基坑变形异常时，未能及时发现。

3．3基坑应急加固处理

针对现场实际情况，由于基坑已开挖完毕，且底部已开始施工筏板基础，西侧又紧邻已竣工建筑，场地狭窄，施工面极为有限而且存在不安全因素。(1)如将西侧土体卸载，由于底部筏板已经施工，施工受限，且西侧建筑物地下室将暴露在外，此种方案被两侧建设单位均予以否认。(2)如采用支护桩加固，根本无施工作业面，可能由于施工导致裂缝进一步加大，且施工周期较长，不满足要求。综上所述，如何在不卸载土体的情况下，又能控制基坑变形，保证西侧基坑的安全性，同时加固处理的时间较为紧张，是本项目基坑加固的重、难点。设计单位经过综合考量，针对本项目基坑应急加固处理提出了以下方案(图5)。(1)为封闭裂缝，防止由于后续降雨进入裂缝导致裂缝进一步扩大，对现状张裂缝采取注浆加固处理。注浆浆液采用PO42．5R纯水泥浆，水灰比1∶0．5，重力式注浆。由于本基坑一侧主要以上部填土为主，因此注浆应多次补浆，确保浆液充满缝隙。(2)对西侧建筑物排水设施进行改造处理，将排水口接长后引入外侧市政管道，同时由于停车场一侧产生沉降导致雨水积聚下渗，因此对停车场一侧进行排水疏导，修建排水沟并且接长排水管将雨水引入市政管道。(3)对基坑坡顶采用钢花管注浆加固，成孔方式为人工洛阳铲成孔，成孔深度9．0m，间距1．0m，梅花型布置，注浆压力采用0．2MPa，注浆浆液采用PO42．5R纯水泥浆，水灰比1∶0．6，分多次注浆，确保浆液饱满，施工时应注一跳一，加固图如图5所示。(4)对基坑坡顶至西侧建筑物外墙统一做硬化防水处理，对停车场一侧除进行排水疏导外，还应进行硬化处理。(5)由建设单位委托第三方具有相关资质的监测单位，对基坑坡顶进行水平、竖向位移监测，监测单位应以本基坑西侧为监测重点，针对性的编制专项监测方案，且监测进场日期不应大于2天，对基坑西侧监测频率为4次/天，应增大人工巡查力度，由专人特别是在雨期每天保证不少于4次巡检。(6)施工单位应停止一切施工，待基坑加固处理完成且基坑监测数据较为稳定后方可施工，施工应在保质保量的情况下尽快施工完地下结构后进行肥槽回填。(7)由监测单位将基坑监测数据，施工单位将现场实际情况等及时有效的每天向建设单位及设计单位进行汇报。

4基坑监测及支护加固处理效果

设计单位在出具详细的支护加固处理方案后，由建设单位委托具有丰富经验的基坑支护施工单位对基坑进行了加固施工，前后施工共计10天。监测单位在加固施工前对基坑西侧进行了为期2天的密集监测，至施工完毕后15天，监测频率为4次/天，在负1层顶板施工完毕后，监测频率改为2次/天。根据监测单位提供的监测数据显示，基坑加固后，基坑西侧坡顶未出现异常变形，整体变化趋势较为稳定，基坑西侧坡顶最大位移监测数据如图6所示。基坑加固于7月31日开始施工，至8月9日施工完毕，从监测数据可以看出，在施工之前，基坑西侧的水平及竖向位移都在不断的增大，直到对裂缝注浆加固完毕，基坑水平与竖向位移均发生较为明显的收敛，随着基坑西侧的整体加固处理完毕，基坑坡顶位移均变现较为正常。该项目现已施工完毕，基坑肥槽均按照设计要求采用水泥土进行回填夯实，说明本次基坑应急加固处理取得了较为良好的效果。

5结论

本文通过对实际基坑项目出现险情之后，较为针对性的按照现场实际情况进行了应急加固处理设计，后期显示加固效果较为良好，不仅有效的缩短了加固工期，且加固方案较为经济合理。针对此类项目，总结如下:(1)基坑工程危险性较大，因此国家及各地区专门出台相关规定，根据基坑深度及其与周边环境的复杂关系分为了危大工程及超过一定规模的危大工程，基坑工程施工应编制专项施工方案、监测方案，各责任人应严格按照相关方案实施。但目前来看，相关单位的重视程度远远不够，相关方案流于形式，执行力度不大。(2)施工单位作为现场实际施工的第一责任人，对基坑工程负有主要责任。施工单位在拿到相关设计文件之后，应及时编制专项方案，相关方案应通过专家论证。现场施工应严格按照设计图纸进行施工，如发现现场实际情况与设计不符时，应及时与设计单位进行沟通，而不是为赶工期盲目施工，甚至有些施工单位自觉施工经验丰富，自行更改施工内容及施工工序，这些都是导致基坑工程出现险情甚至是进一步破坏的主要因素。(3)有些勘察单位在提供勘察成果时，未按照相关规范要求，对地下室范围布设钻孔，导致基坑支护设计后期缺乏相关数据，只能以邻近钻孔作为参考，如有些地段存在大厚度填土，就可能导致基坑支护设计的失效，导致相关事故的发生。(4)基坑支护设计单位，作为基坑工程的主要责任人，对设计方案负有主要责任。在进行设计时，应按照基坑开挖深度及周边环境的复杂程度，制定安全合理的支护方案。设计不是设计完毕就宣告着责任完毕，设计单位应在方案实际实施过程中，较多的去现场查看，加强与施工单位的沟通。即使现场发生一些状况，也能够第一时间了解并处理，将一些容易造成事故的因素消除在萌芽状态。(5)建设单位作为实际项目的建设人，对工程项目负主要责任。建设单位不是甩手掌柜，而应对项目建设起到监督控制的作用。应对国家及地区的相关规定较为熟悉，对于基坑工程，应及时委托具有资质的第三方监测单位，对基坑进行整体监测，对涉及到工程质量、安全的问题，应该严查严纠。应加强与工程建设各责任单位的沟通，确保工程建设的时效性。(6)坚持信息化施工。由于工程地质、周边环境的复杂性，基坑工程存在较多的不确定性。因此，各责任单位应保持较为良好的沟通，对施工现场情况较为了解，坚持“边观察，边施工”的信息化施工原则［1］。

参考文献

［1］龚晓南，候伟生．深基坑工程设计施工手册［M］．2版．北京:中国建筑工业出版社，2018．

［2］闫超君，刘飞．某深基坑支护出险原因分析及处理措施［J］．山东建筑大学学报，2013，28(5):479－483．

［3］杜卫，赵军，李志清．某土钉墙支护基坑边坡地面开裂原因分析［J］．西部探矿工程，2007，6:24－26．

［4］王振福，王凉生．深基坑支护工程事故原因分析及处理［J］．探矿工程，2001(增):283．

作者:何文辉 单位:信息产业部电子综合勘察研究院