基坑局部滑坡原因分析及处理措施

李跃飞，吕柯良，涂 袁，潘彦良，王康智

（1、中建四局华南建设有限公司 广州510663；2、中国建筑第四工程局有限公司 广州510665）

0 引言

近年来随着国家经济的迅速发展，建筑行业的安全问题一直被社会各界所关注，基坑工程中事故频发、险情不断，既影响建设进度，又造成经济损失和不良社会影响。正因此，深基坑工程的安全问题显得尤为重要。

基坑工程是一项高风险性工程，其设计与施工既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制支护结构及其周围土体的变形，保证周围环境的安全［1］。

本基坑在基坑局部滑坡后，积极组织专家论证，现场先采取反压土后加固等措施，同时针对滑坡原因进行分析及处理，为类似工程提供相关经验。

1 基坑简介

1.1 基坑滑坡简介

本基坑开挖深度约3.45～7.70 m，基坑工程安全等级大放坡区段为三级，其余为二级；2019 年5 月14 日基坑北侧（敬老院方向）发生基坑滑坡（见图1），现场采取了回填土反压措施，同时建设单位要求甲指分包编制加固方案，紧急组织专家进行加固方案论证并抓紧对坍塌部位进行加固处理，避免险情扩散，对基坑整体稳定性及安全性进行评估以消除后期安全隐患。

图1 基坑现场滑坡Fig.1 Foundation Pit Landslide Photos on Site

1.2 地质情况（见表1）

1.3 基坑分区及滑坡段原设计做法

基坑北侧出现滑坡部位根据原设计分段做法，分为1-1剖面、2-2剖面和3-3剖面，如图2所示。

图2 基坑分段Fig.2 Foundation Pit Block

表1 地层分层参数Tab.1 Strata Hierarchical Parameter

以上3个剖面均采用以下设计做法（见图3）：

⑴止水帷幕采用3排，坡顶设置1排φ 600@450，L=10 500 mm，坡底设置2 排φ 600@450×450，L=7 500 mm搅拌桩进行止水。

⑵坡顶往下按照1∶2.5放坡，放坡宽度8 625 mm，深度3 450 mm，放坡段设置3排φ 48壁厚3.25@1 200 mm钢花管土钉，L=9 000 mm；放坡面挂φ 6@300×300 钢筋网，喷射C20混凝土60厚；

⑶ 靠基坑内侧搅拌桩桩心设置1 排φ 300@1 000 mm微型桩，内插114#钢管，长度L=8 m；

⑷搅拌桩顶部设置1 000×200 mm C20钢筋混凝土压板；

图3 基坑滑坡区原设计做法Fig.3 Landslide Area the Original Design

⑸压板往下1 000 mm 设置第一排2×7φ 5 预应力锚索，L=220 000 mm；腰梁规格为400×350×250 C30 混凝土钢筋腰梁。

⑹ 坑壁挂φ 6@200×200钢筋网，喷射C20混凝土80厚；

⑺压板往下1.8 m位置与水平线夹角25°设置1 排φ 48×3.0、L=12 000 mm@1 000 mm钢管土钉。

⑻ 压板往下2.8 m 位置与水平线夹角25°设置1排φ 48×3.0、L=10 000 mm@1 000 mm钢管土钉。

2 基坑滑坡主要原因分析

2.1 基坑搅拌桩使用超出设计使用年限

本项目基坑支护结构施工使用年限自支护结构完工之日起计为1 年，本基坑支护体系（混凝土灌注桩、水泥搅拌桩、钢管微型桩等）于2017年年底已经完成，部分已开挖至一层地下室深度，现桩基使用年限已超出设计使用年限。

2.2 坡顶污水倒灌

根据地勘报告显示，基坑北侧位置敬老院无排污管道等设施，但在发生基坑滑坡后实地勘察发现坡顶存在排污管设施，基坑排水集中在此排出，出水口经常出现水反灌现象，围护结构的止水设施失效，边坡渗水导致含水量增加，土体软化，使土体抗剪强度降低，墙后土体压力增加，导致向基坑内倾覆［2］。

2.3 实际放坡坡率与原设计存在偏差

本基坑北边和东边原设计方案为上部1∶2.5 坡率放坡，下部加强型土钉墙支护，而现场实际施工时基坑施工单位因场地局限性（基坑边线与地下室结构边线较近），上部实际放坡坡率为1∶1。

2.4 监管不到位［3］

因基坑在施工单位进场前已经施工，基坑顶部、底部截水沟、排水沟、集水井、降水井均未完善。基坑施工单位、监理单位、建设单位等参建单位均未严格按照设计图纸及现行规范进行施工监督，存在严重的监管不到位现象。

3 基坑滑坡加固措施

3.1 1-1、2-2剖面采用拉森Ⅳ钢板桩+锚索

原设计图纸基坑上部放坡坡率为1∶2.5，实际施工时因场地局限性，实际放坡坡率为1∶1，加固方案为在原已施工完的支护基础上增加1排拉森Ⅳ钢板桩及分别增加1排、2排锚索进行加强加固（见图4）。

3.2 2′-2′剖面采用放坡+拉森Ⅳ钢板桩+锚索

2′-2′剖面受滑坡影响，原有支护体系已完全失效，考虑基坑现有位置能放坡空间较大，坡顶离地下室边线较远，经计算复核采用的加固方案为：清理换填原排污沟，埋设D600 波纹管过渡引水，坡顶按1∶4坡率进行放坡，增加1 排拉森V 钢板桩及1 排预应力锚索，钢板桩坡脚与地下室边线之间采用回填土进行反压（见图4）。

3.3 3-3剖面采用钻孔灌注桩+锚索

3-3剖面原设计方案基坑上部放坡坡率为1∶2.5，实际施工时因场地局限性放坡坡率为1∶0.751，因3-3剖面段基坑边毗邻自建房，为保证周建建筑物结构安全，此段采用钻孔灌注桩加锚索进行加固（见图4）。

图4 基坑滑坡区设计变更做法Fig.4 Foundation Pit Landslide Areadesign Change

4 基坑滑坡监测［4］

本次基坑补强加固方案中的基坑监测频率按一级基坑监测频率确定：基坑开挖小于5 m时，按2 d/次，开挖大于5 m 时，按1 d/次。底板浇筑完成后7 d 内监测频率为1 d/次，7～14 d监测频率为2 d/次，14～28 d监测频率为3 d/次，大于28 d 监测频率为5 d/次。对于支护实施及使用过程中出现坡顶超过设计要求堆载、超挖及其他支护结构质量安全隐患时，须对隐患部位临时增设测点，24 h 不间断观察和观测并及时排除质量安全隐患。

5 基坑滑坡应急处理

5.1 对基坑坡顶及邻近地面变形过大的预防性措施［5］

⑴在基坑支护施工过程中发现周边环境条件与原设计不符时，应及时报告协调沟通设计单位对该施工部位进行复核，避免施工成果与设计要求不符。

⑵在基坑开挖过程中，基坑监测工作按照监测方案要求实施，监测数据及时报送业主及设计单位。当支护结构变形值或结构应力值接近允许值，施工单位必须立即停止施工，在设计单位提出有效的解决措施或方案后方可继续施工。

⑶当边坡在短时间内整体失稳或破坏时，应及时在坑底采用土方回填、砂袋等反压措施，同时减少坡顶堆载［6］。

5.2 对于周边地表水及地下水可能对基坑安全造成威胁的预防［7］

⑴安排专员巡查记录基坑周边地表水及地下水的分布情况，若发现水位上涨、积水等情况时，应及时进行处理，必要时增设降水点，降低水对基坑的影响，保证基坑处于较良好的使用环境。

⑵基坑施工期间出现雨季时应提前配备充足的抽水泵，保证雨天坑底不积水、不泡坑。若因基坑土方开挖及井点降水原因，出现基坑周边的沉降量增加，应及时安排人员对周边地下水位及地面沉降量进行监测及控制。

5.3 对基坑周边其他施工工况的预防性措施

⑴严格控制基坑周边的堆载及动车情况，不允许基坑边堆载超过设计允许值，如果一定要增加堆载，必须提前与设计单位沟通，施工单位在增加堆载前对基坑边坡进行加固处理［8］。

⑵基坑开挖过程中必须严格按照施工方案要求分层分段进行开挖，严禁出现超挖现象。

⑶由于本基坑开挖深度范围内主要是软弱土层，施工前必须对施工场地及通道进行土体换填或铺设木板、钢板等，以保证施工的顺利进行。

⑷当桩间漏水时，立即往漏水点反压砂土，保证漏水不漏砂，然后在桩后两桩间采用双管旋喷注浆法、双液灌浆法等堵漏止水，此时注浆材料掺加5%～20%的水玻璃。

6 总结

项目部坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，将确保工程安全及人员安全放在首位。在基坑滑坡险情出现后，项目部的事故应急响应机制立即启动，及时控制住险情。在保证深基坑支护结构安全，减少深基坑安全问题上，可根据此次基坑局部滑坡问题总结几点经验教训：

⑴在基坑支护结构施工使用年限超过设计使用年限时，应提前组织设计单位进行现场勘察、复核原设计施工方案，以保证基坑结构在施工使用期间的支护安全。

⑵基坑施工单位必须严格按照审图后的施工图纸施工，严禁擅自变更施工图纸，若存在现场实际施工与图纸不符的，则需及时与设计单位沟通复核。

⑶地质勘察单位在基坑开挖边线外应设置勘探点，明确基坑周边环境是否影响现场施工，地质条件复杂的基坑适当加密勘察点，为基坑设计提供较为准确的地质资料［9］。

⑷基坑施工单位应根据基坑监测单位反馈的监测数据及时反馈设计单位复核，避免引起安全隐患。

⑸施工单位应做好预防措施，保证基坑在使用期间处于一个良好的使用环境，及时消除出现的安全隐患。

⑹一旦险情出现，项目部应立即启动应急处理方案，避免险情进一步扩大，同时由设计单位提出基坑支护加固方案，组织专家进行论证，保证基坑加固方案的可实施性及安全可靠性［10］。

⑺参建各单位应做好监管工作，严格按照施工图纸施工，否则，有可能会造成工程事故及较大经济损失。