浅谈基坑支护设计及分析开挖过程中的常见问题

黄成丽

（湖南省地质矿产勘查开发局四〇五队 湖南吉首市 416000）

浅谈基坑支护设计及分析开挖过程中的常见问题

黄成丽

（湖南省地质矿产勘查开发局四〇五队 湖南吉首市 416000）

本文采用举例某基坑的支护设计及施工中未按设计要求造成基坑垮塌事故，并以此分析基坑施工过程中的常见问题及解决措施。

基坑支护设计；事故排险；常见问题；解决措施

1 前言

近年来，随着社会经济的高速发展，城市建筑行业也如火如荼的地展开来，地上空间越来越紧迫，为了充分利用有限的土地资源，地下空间开发利用逐渐成为城市建设和发展的重要组成部分，而基坑的安全与稳定性也受到大家的关注，本文笔者就某基坑支护设计及施工事故进行举例分析，归纳总结基坑开挖过程中出现的常见问题，并提出一些解决措施。

2 案例分析

2.1 概况

该项目建设场地内拟建地上6层，地下1～2层的框架结构医技楼，基础采用人工挖孔桩。根据钻孔揭露，场地内地层主要为第四系素填土、粉质粘土、卵石及白垩系上统锦江组粉砂质泥岩等。征地红线范围内四周边坡均为土质边坡，相对高差约10m左右，坡体物质多由第四系粉质粘土、卵石等组成，边坡稳定性较差，在暴雨等不利因素影响下，诱发滑坡、崩塌等地质灾害的可能性很大，“三通一平”之后，甲方委托对基坑进行开挖前的临时支护设计，基坑开挖深度4.5～9.0m。

2.2 基坑支护设计

基坑支护设计采用桩锚（单层）支护，桩型采用人工挖孔桩，桩径0.80m，桩间距1.20m，桩长19～23m，嵌固深度4m，桩身混凝土强度等级C30，护壁混凝土强度等级C30，配筋：主筋HRB400、加强筋HRB335，箍筋HPB330。冠梁的截面尺寸 1000×500mm，冠梁中部设置单层1φ25HRB400钢筋锚杆，孔径150mm，锚杆总长14m，其中自由段长8m，锚固段长6m，倾角20°，采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥浆，强度等级M30，锚杆轴向拉力设计值150kN，张拉锁定120kN，锚头用20#槽钢作腰梁锁定。

2.3 设计施工要求

（1）人工挖孔桩的桩位偏差轴线和垂直轴线方向均不宜超过50mm，成桩深度须以桩底标高控制，桩径偏差不大于50mm，垂直度偏差不宜大于0.5％。

（2）人工挖孔桩成孔必须隔一个以上的桩位，待相邻桩灌完混凝土并强度达到60％以上后，方可进行邻桩开挖。

（3）桩芯混凝土强度等级为C30，护壁混凝土强度等级C30，均采用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥。

（4）主筋 HRB400，加强筋 HRB335，箍筋 HPB300，主筋保护层厚度50mm，主筋伸入冠梁内不应小于35D。

（5）锚杆施工钻孔前按设计及图层定出孔位作出标记。

（6）锚杆水平方向孔距误差不大于50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。钻孔底部偏斜尺寸不大于长度的3％，孔深应超过设计长度0.5m。

（7）锚杆成孔：采用干作业成孔，需随时注意钻进速度，应把土充分倒出后再拔钻杆，以减少孔内虚土，方便拔杆。

（8）锚杆材料为HRB400钢筋。

（9）锚杆下料长度允许误差为50mm，安装前应认真清除锚杆表面的油污和铁锈。

（10）注浆管宜与锚杆杆体绑扎在一起，一次注浆管距孔底宜为100～200mm，二次注浆管的出浆口应进行可灌密封处理；

（11）水泥浆采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥拌制，水灰比为0.5～0.6；注浆为两次注浆，第一次为0.5～1MPa。常压注浆，第二次注浆压力2～4MPa。

（12）锚固体强度达到设计强度70％后方可进行张拉锁定。每根锚杆均应按设计拉力的1.1倍进行预张拉，然后卸荷至锁定荷载进行锁定。

2.4 施工事故排险

由于多方原因，施工时未按照原设计文件的要求施工，造成北侧基坑外边缘现出现35.3m的垮塌范围，未造成人员伤亡，发生该事故后，甲方会同施工单位立即对场地进行了拉警戒线，并且请专业监测单位对垮塌影响范围进行了变形监测。为了不影响基坑的继续施工，就现场实际情况对垮塌段边坡采用挡墙+放坡的支护方式，挡墙为衡重式挡土墙，浆砌石砌筑，分为两段，10～15m段设置一道伸缩缝，缝宽2cm，缝内用柔性材料填充，挡墙上按2m×2m间距布设泄水孔。挡土墙墙顶以上采用1：2的坡度放坡。施工要求挡土墙必须严格按照要求分段施工，防止出现二次垮塌事故。

3 常见问题及处理措施

针对以上在施工过程中出现的基坑垮塌事故，笔者总结归纳出几种在基坑施工过程中的常见问题，并提出相应的处理措施。

3.1 超挖、欠挖等现象严重

超挖、欠挖等现象是基坑开挖过程最常见的，严重影响工程质量及进度，造成这种现象的主要原因是由于现场操作人员的责任意识薄弱。

解决措施：提高现场技术人员的责任感，实行责任到人。

3.2 实际施工与设计间存在较大差异

在实际的施工过程中，施工单位未完全按照设计的要求施工，不遵循“分段开挖、先撑后挖”的原则，且存在基坑周边超规范要求及设计负荷进行堆载；施工过程中往往凭借自己的施工经验，不规范施工要求。分析其原因，常由于施工单位为赶进度，在利益的驱使下将安全、质量抛之脑后。

解决措施：规范管理，严格按照设计要求及相关规范施工，避免不必要的返工与停工。

3.3 施工单位与设计单位的沟通不足

因勘察存在局限性，仅能代表有钻孔处的地质环境条件，且加上岩土参数的确定均出现以点概面的特征，与基坑全范围开挖的实际情况存在差异，难免在开挖过程出现与勘察报告不符的情况，然而勘察报告直接影响设计方案的抉择，从而造成设计方案的缺陷。

解决措施：遇到现场实际情况与设计不符时，施工单位应及时与设计单位和勘察单位沟通，积极主动地认识隐患与风险，修正施工方案。

4 结束语

总之，在基坑的施工开挖过程中地质条件变化多样，问题也层出不穷，工程建设单位应严格按照相关规范制度控制施工质量，遇到不能按设计方案施工或发现设计与实际不符的情况下，应及时调整设计方案，确保工程在正常使用年限范围内的安全质量。

[1]评论员.岩土工程中基坑支护工程存在的问题及对策探讨[C].

[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）[S].中国建筑工业出版社.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部出版.《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）[S].

TU476

A

1004-7344（2016）02-0177-01

2015-11-7

黄成丽（1987-），女，助理工程师，本科，主要从事地勘设计工作。