地铁车站基坑边坡滑移分析及处理

祝李京 张能 操抗

（作者单位：祝李京、操抗，武汉华中科大土木工程检测中心；张能，中建三局集团有限公司）

在我国轨道交通工程建设迅速发展的背景下，随之而来的是各种问题的出现。本文依托某地铁车站基坑放坡开挖过程中，在诸多外在因素影响下，发生的边坡滑移现象，分析产生滑移的原因和采取的相应措施，为后续类似建设积累经验。

随着城市的发展，城市轨道交通建设规模逐渐扩大，车站基坑也越来越多，根据车站基坑的开挖深度、地质情况、对周边环境的影响以及造价等相关因素，给出不同的开挖方式，其中放坡开挖与其他桩基支护形式相比，不仅工期短、造价低廉，且工艺简单、风险较小。尽管如此，在基坑放坡开挖过程中仍会出现各种突发事件。

一、工程概况

该车站为地下两层12m岛式站台车站，标准段宽度为21.3m，全长255.50m，车站基坑开挖深度约为13.5～17.1m。车站采用明挖法施工。基坑的支护方式有两种，分别是放坡开挖支护和桩+内支撑支护。车站处浅丘地貌，地形略有起伏，坡度较缓。上覆第四系全新统人工杂填土（），杂色，为路基填料及回填砂岩、泥岩碎块组成，在场地内广泛分布，其下为第四系坡残积层（）黏土，黄褐色、灰黄色，局部褐灰色，可塑，局部呈硬塑状，Ⅱ级普通土；下伏天马山组（K1t）泥岩、砂岩，强风化泥岩，泥质结构，块状构造，岩芯呈短柱状，Ⅳ级软质岩；中等风化泥岩：泥质结构，块状构造，岩芯呈长柱状，Ⅳ级软质岩。中等风化砂岩：泥质胶结，块状构造，岩芯呈长柱状，Ⅳ级较软岩，特殊岩土主要为杂填土、软土、风化岩、膨胀岩；泥岩为膨胀岩，遇水易软化。

二、监测数据

根据现场监测数据反映：

1.5月18日～5月19日期间，地表竖向位移及坡顶竖向位移部分测点监测数据出现预警，坡顶水平位移部分测点监测数据出现向基坑内滑移预警，地表及坡顶出现多条裂缝；图2-1及图2-2中测点沉降有明显变化，图2-3中测点位移有明显变化；

2.图2-2及图2-3可以看出，5月19日～5月20日期间，坡顶竖向位移及坡顶水平位移部分测点数据发生突变，监测数据急剧增加；现场坡顶裂缝明显扩大，坡顶有凹陷，坡面有鼓包、有开裂；

3.5月20日～5月23日期间，坡顶竖向位移及坡顶水平位移监测数据持续增大；坡顶及坡面裂缝扩张较大、坡顶凹陷及坡面鼓包十分明显，地表以下有脱空；

4.5月19日～5月22日期间，地表竖向位移部分测点监测数据持续增大，地表出现多条裂缝；5月22日～5月23日期间，地表竖向位移部分测点监测数据发生突变，裂缝长度、数量、宽度有明显增加。

三、原因分析

1.地质条件差

（1）现场开挖面地质情况与地勘资料有出入，第四系坡残积层（）黏土深度与地勘资料上显示多出近2m，导致现场施工出现诸多不确定性因素，同时对设计成果起到误导作用。

（2）车站基坑两侧均有小山坡，地势较低，且整体地质条件差，主要为人工杂填土（）和淤泥质黏土（），不具备承载能力，抗震能力弱，一般还具有浸水湿陷性。

2.设计考虑欠佳

（1）对淤泥土质的边坡没有足够的重视，未充分考虑到该地区复杂地质及气象条件等因素。

（2）未慎重研究降水，排水方案，导致岩面与泥层之间未能排出，且不易排出。

（3）设计坡度较大。

（4）土钉支护角度及长度未能满足现场要求，失去作用，导致地面裂缝到坡面裂缝夹角约为27.79°。

3.连续降雨及其他因素影响

（1）受连续降雨影响，两侧山坡雨水流向基坑，边坡土体存在雨水长期侵入，雨水难以排出坡面，导致土体软化、强度降低，边坡喷锚支护后，出现多处开裂、沉降等情况。

（2）基坑周围有材料堆积，对基坑边坡形成长期负重荷载。

4.处理措施

（1）对于边坡采用刷坡放缓坡率的处理办法，对于周边施工场地有条件的，采用1︰1.5坡率。

（2）优化土层锚杆设置。具体为增加土钉打入角度及深度，保证土钉有一部分入岩，并适当加密土钉间距（由1.5mx1.5m修改为1.2mx1.2m）。

（3）在平台处采用腰梁+锚索形式进行加强，其中对高压铁搭附近采用平面交叉腰梁+锚索形式进行加强。

（4）对坡顶出现裂缝或地面沉降已达预警值的部分尽快按处理方案进行处理，对有条件的地方尽快刷坡处理，并对坡面及时支护，严禁在雨天修整坡面。

（5）对基坑应进行分段开挖、分段施做，避免一次将整个基坑或大面积暴露出来。

（6）做好基坑周边的防排水工作，避免周边汇水进入基坑，同时减少周边汇水侵入基坑周边土体。在坡面上严格按设计设置泄水孔，并根据地层含水情况适当增加泄水孔。

（7）在开挖过程应仔细观察周边地层情况，如仍有异常，应及时停工并通知各方到现场处理。如现场情况紧急，可按上述处理原则先进行处理，后告知各方确认。

（8）现场锚杆及锚索应按设计要求严格执行，如长度等。当锚索的预拉轴力无法满足要求时，应告知设计进行处理。

（9）加强基坑的监测工作，特别对于监测数据有急剧加大或持续变化的监测项，对于监测数据异常或将达到预警值时，应及时通知设计进行处理。

（10）对于雨水施工，应做好相应的防洪防涝工作，严格执行专项方案中的措施。

四、结语

通常在人们看来，基坑放坡开挖工艺简单、风险较小，所以关注不高，不太重视，忽略了诸多细节。放坡开挖在不同地质条件下，应充分考虑区域降雨量、岩层渗水系数、岩层特性、周边荷载、土钉系数、受力平衡参数、坡率等诸多因素，并进行分析核算，以确保工程的顺利进行，并为后期类似工程积累经验，提供参考。