某基坑支护结构失效原因分析及应急处理
2019-07-19张志伟彭德坤
张志伟 彭德坤
摘 要:针对某基坑工程施工期间发生桩间土部分流失,桩顶土体垮塌变形的情况,结合基坑工程地质条件与设计及施工情况,对基坑支护结构失效原因进行了分析,并采取了行之有效的应急处理措施。
关键词:基坑工程;排桩支护;应急处理;土体反压
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.100
1 工程概况
某工程项目毗邻7层住宅楼。该工程为18层~33层商住楼,框架结构,设2层地下室,基础埋深9.0~10.0m。该工程基坑支护采用排桩和土钉墙支护。2011年5月23日,住宅楼段排樁支护桩间土部分流失,桩顶土体出现垮塌变形,失效具体情况分别如图1及图2所示。
2 工程地质情况
根据勘察单位2008年8月4日提交的岩土工程勘察报告(详细勘察),该场地属嘉陵江水系二级阶地。场地勘探深度范围内地层自上而下依次为:杂填土、素填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、含卵石粉质粘土、卵石、泥岩。其相应土层的物理性质指标见表1所示。
3 基坑支护设计概况
根据基坑设计单位2008年9月提交的基坑支护设计施工方案,该工程住宅楼段基坑开挖深度约为13.0m,采用排桩支护,桩顶标高位于自然地面下4.0m,桩径1.2m,桩间距2.5m,桩长(含冠梁)15m,嵌固深度6.0m。桩身混凝土强度为C30。冠梁为1200mm×600mm,强度为C30。桩身纵向配筋为:受拉筋圆心角为1200,靠基坑内侧为10Φ25,外侧为18Φ28,构造筋为6Φ25,加强筋为Φ14@2000,螺旋筋为φ6.5@200。桩顶土体采用放坡,放坡系数1:1,台宽4.0m。
4 事故原因分析
根据基坑支护施工单位提供的住宅楼段人工挖孔支护桩施工记录,桩芯径0.9m,桩长(含冠梁)14.67~15.20m。桩身混凝土强度为C30。冠梁为1000mm×600mm,强度为C30。桩身纵向配筋为:受拉筋圆心角为1200,靠基坑内侧为6Φ22,外侧为10Φ22,构造筋为2Φ20,加强筋为Φ14@2000,螺旋筋为φ6.5@200。施工记录中支护桩冠梁尺寸及主筋配筋与设计方案有出入,且均小于设计方案。根据基坑支护设计及现场调查发现:原设计桩顶放坡土体放坡系数为1:1,实测数据约为1:0.3;原设计台宽为4.0m,实测数据为1.4m~2.9m;原设计排桩桩间距为2.5m,实测数据约为3m;原设计桩芯径为1.2m,实测数据约为0.9m。对比原基坑设计方案和现场施工情况,基坑支护中许多参数均与设计方案不符。
5 应急处理措施
针对基坑出现的问题,采用以下几点应急处理措施:
(1)先对该排桩支护段采取基底土体反压,反压土体高4.0m,平台宽不小于2.0m,坡率1:1.0,具体处理措施如图3所示;
(2)对桩顶土体按原设计进行卸载,若现场条件无法满足原设计要求,可采取土钉墙支护;
(3)基坑周边地表硬化措施及周边暗沟疏通措施,防止地表水渗入土体;
(4)对该基坑工程及周边建(构)筑物还应加强变形观测,当有异常出现时,应立即采取有效措施。
6 结语
(1)导致该工程基坑支护结构失效的因素较多,其主要因素是施工方未严格按照设计方案施工。在按照设计土钉长度无法施工的情况下,未经设计单位验算,而将土钉长度缩短,该做法是造成巨大损失的主要原因;
(2)岩土工程钻探的结果很难全面、准确地反映现场真实状况,设计人员应根据实际开挖所揭露的地层实际情况及时调整设计方案;
(3)严格按施工组织设计施工,减少施工中出现的不利因素;
(4)实行信息化施工,对检测、监测资料应作细致、认真的分析,若出现险情应及时采取应急措施,以确保人、财、物的安全。
参考文献:
[1]建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
作者简介:张志伟(1979-),男,吉林长春人,博士,工程师,从事岩土方向课题研究与分析。