浅谈淤泥地质基坑破坏型式及预防措施

郑永鑫

厦门合诚工程设计院有限公司



浅谈淤泥地质基坑破坏型式及预防措施

郑永鑫

厦门合诚工程设计院有限公司

以平潭地区某道路综合管廊基坑开挖过程中所遇到的基坑破坏问题及相应解决方法为例做经验总结。

基坑；淤泥地质；破坏；预防

一、工程概况

本项目位于平潭金井湾片区，场地原为盐田地貌，后经吹填造地形成造地区，根据地勘钻孔揭露，本项目地质情况从上往下分别为：2～5m厚吹填砂、5～25m厚淤泥质土、粉质粘土、残积粘性土、全风化花岗岩等。管廊尺寸为3.2m×2.8m，位于道路绿化带下，基坑开挖深度为3～10m，道路底下软基已采用CFG桩或搅拌桩复合地基进行处理，CFG桩桩径50cm，间距1.8m梅花形布置，搅拌桩桩径50cm，间距1.2m梅花形布置。

根据基坑深度不同，采用拉森钢板桩及HUC组合型钢板桩进行支护，具体如下：a.基坑深度h≤3m时，采用长12m的拉森钢板桩进行悬臂式支护；b.基坑深度3m＜h≤6m时采用长12m的拉森钢板桩+一道Φ530x10钢管@5m进行支护；c.基坑深度6m ＜h≤10m时，采用HUC组合型拉森钢板桩+两道Φ530x10钢管@5m进行支护。具体示意如下图：

由上图可知，钢板桩均未穿透淤泥层进入粉质粘土层。

二、地质条件

天然 天然内摩擦角γ w Cv0.05-0.1c Φ c Φ KN/m3% 10-3cm2/s KPa 度 KPa 度①1 填砂 18.50* ①2 素填土 18.00*② 粉质粘土 18.64 29.63 1.895 31 15.00 27 14.05③ 淤泥质土 17.00 49.41 1.066 13 8.19 5 2.89④ 粉质粘土 19.43 26.81 3.120 32 16.32 27 14.91 ④1 中粗砂 19.00*⑤ 残积粘性土 19.62 19.2 4.988 26.0 22.4⑥ 全风化花岗岩 20.00*土层编号 土层名称固结快剪 快剪重度 含水率固结系数内聚力内摩擦角内聚力

三、现场破坏型式

施工过程中，发现全段多处地方发生隆起、倾覆等破坏现象，具体现象如下：

a.开挖至设计基坑底高程后，要铺设混凝土垫层时，监理复测时发现，坑底已上浮5cm～30cm；

b.基坑底面呈圆弧状；

c.内撑变形，局部钢围檩被压扁；

d.周边底面发生沉降，沉降量最大达到30cm以上；

e.局部段钢板桩发生倾覆；

f.周边路基发现1～3cm的裂缝；

g.深基坑段发现“踢脚”现象。

四、解决措施

基坑出现问题后，业主立即组织监理单位、施工单位、监测单位并邀请专家到进现场踏勘并进行开会讨论，会中明确上述问题产生的原因，并提出以下解决措施：

a.立即清除基坑北侧的堆土区，后期开挖土方不得堆载在基坑20m范围内，已发生倾覆的钢板桩进行拔出重打，有条件时对基坑两侧进行卸载或增设内撑。

b.南侧施工便道禁止大车过往，土方车均绕道行驶。

c.将深基坑南侧的蓄水池的水抽排至周边现状水渠，并周边增设井点降水；已踢脚部位在坑底增设钢支撑，并在坑底采用添加速凝剂的混凝土封底。

d.浮泥段在基坑开挖前采用高压旋喷桩或水泥搅拌桩对坑底进行加固。

e.施工过程中应有监测单位对基坑变形进行监测。

五、总结分析

1 ）本次施工配合过程中发现施工现场几个不合理地方：

a.基坑施工现场并未有第三方监测单位。因此，事故发生前无法提前预警，事故发生后，又无法提供准确的监测数据，只能靠现场工人临时测量。

b.施工现场存在野蛮施工现象，基坑开挖过程中，全程使用机械开挖，软基处理的搅拌桩、CFG桩并未采用人工锯除，桩身在基坑开挖过程中受到破坏、现状土体扰动严重。

c.施工现场指挥混乱，盲目赶进度，并未分层、分段开挖，出现险情时，未能及时采取有效措施。

基坑虽然是临时结构，但安全储备小，具有较大的风险性，是一项综合性很强的系统工程。虽是临时工程，但应得到参建各方的重视。超过一定规模的危险性较大的分部分项工程（深基坑）专项方案应当由施工单位组织召开专家论证会。

2 ）基坑开挖是整个基坑工程的核心，基坑开挖过程中应遵循以下几条：

a.基坑开挖施工方案应综合考虑工程地质与水文地质条件、环境保护要求、场地条件、基坑平面尺寸、开挖深度、支护形式等因素，基坑开挖应按照分层、分段、对称、限时、严禁超挖的原则进行。

b.土方挖掘机、运输车辆等直接进入基坑进行施工作业时，应采取保证坡道稳定的措施，坡道坡度不宜大于1：3。

c.基坑开挖根据施工采取开挖方式和开挖顺序，应严格控制开挖厚度、开挖高差及临时开挖边坡，避免造成开挖中的临时边坡稳定。

d.开挖时挖土机械不得碰撞或损害腰梁、内支撑及其连接构件，不得损害已施工的基础桩。

e.对采用内支撑的支护结构，宜采用局部开槽方法浇筑混凝土或安装内支撑；开挖到支撑作业面后，停止开挖，并及时进行支撑的施工作业，待支撑施工完毕并达到相应要求后方可进行基坑的进一步开挖施工。

3 ）另外，基坑工程应有对应的应急措施。当支护结构或基坑周边环境出现报警情况或其他险情时，应立即停止开挖，通知业主、监理、设计等相关单位，并加大基坑监测频率并分析预警原因，同时根据危险产生的原因和可能进一步发展的破坏形式，采取控制或加固措施。危险消除后，方可继续开挖。必要时，应对危险部位采取坑内回填砂石袋、坡顶卸载、加设临时支撑等应急措施。

［1］《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）.

［2］《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）.

［3］《建筑结构荷载规范》（GBJ50009—2012）.

［4］《热轧U型钢板桩》（GB/T20933-2007）.

［5］《基坑工程手册》（第二版）.