逆作法工技术在基坑坍塌边坡加固中的应用.doc

逆作法施工技术在基坑坍塌边坡加固中的应用 ○臧荣建 （江苏省华建建设股份有限公司深圳分公司） [摘要] 本文针对深圳市某工程施工过程中突发的基坑边坡坍塌险情，采用逆作法结构施工技术增强坍塌边坡稳定，避免边坡土方的二次下滑，保证上部结构顺利进行。 [关键词] 人工挖孔桩技术 土钉墙 钢板桩技术 逆作法 深层搅拌桩 随着城市地下空间利用的发展，基坑工程日益增多。确保基坑工程的安全，尤其是确保城市交通繁忙地段基坑工程的安全，减小基坑工程对周围环境的影响，是当前基坑工程的重要课题，也是对地下资源充分利用的前提。 工程概述 深圳市某工程位于福田中心区深南路与彩田路交汇处，是深圳市中心区地产界2005年度开发的重点工程，其总建筑面积为15.8万多平方米的集住宅、商业，办公为一体的综合型商住楼，设地下三层结构，地上39层，整个基坑全长218.2米，宽52.8米，基坑开挖深度为13.47~16.1米，属于典型的深基坑工程，故对基坑的安全和土质要求较高。 二．地质情况分析和施工中出现的现象 1 工程地质条件 原地貌单元为低台地（剥蚀残丘）与谷地边缘，其场地北段仍保留残丘，南段经人工平整，地势较为平坦。根据地质勘察报告，垮塌口处地层从上至下： 图1 场地内主要含水层是含砾粘土和砾质粘性土层，渗透系数值为：0.061~0.077m/d. 2 原基坑支护 本工程基坑采用直立开挖，北侧、东侧和南侧采用微型桩复合土钉墙支护，西侧采用桩锚支护，主要支护措施有：微型桩、土钉、钻孔灌注桩、人工挖孔桩、喷砼护面等。东南侧垮塌处的原基坑支护设计如下图：（A、B、C、D、E、F为注浆土钉） 图2 3施工过程中出现的现象 本基坑工程于2005年1月基本施工结束，仅剩下东南角基坑侧壁支护未完（坑底有大量淤泥），土建单位于2005年1月受邀进场由北段向南段施工，期间南侧发生了几次小规模的坍塌，土建施工单位及时上报，积极处理，使得南部基坑暂时处于稳定状态，至2005年3月⑨轴以北已经开始施工地下二层，2005年3月15日正在浇筑④~⑨轴地下二层梁板，①~④轴西侧也在紧张施工，就在东南侧原施工坡道出入口处底部土体清理过程中，发现该处底部土体（第四道腰梁下）喷浆支护面发生脱离分层现象，底部部分淤泥状土体往基坑内滑移，此时坑底侧壁突然出现蠕动、下沉迹象，紧接着大约5分钟以后第三道腰梁下大块已喷浆支护面的土体发生滑移，往基坑内侧大块掉落，导致整个基坑由底部开始自下而上加速滑移，至9：30分左右，该处基坑东南角突然发生整体垮塌，形成的垮塌口长约20米左右，上口呈圆弧状，最大进深约6米，垮塌前该边坡高度约14.5米，坑边呈垂直状态，垮塌形状详见如下附图。 图3 本文就对本工程垮塌口处的结构施工和基坑稳定性的问题进行认真探讨。为满足上部结构施工的需要和当前基坑施工安全的要求。需对现有基坑边坡进行加固处理。 边坡加固方案的选择 鉴于上述施工现象的出现，立即停止该部位进一步施工的进行，组织有关技术人员和专家多次会诊和观察，最后一致决定，为确保施工安全，对现有基坑进行认真加固，讨论方案归纳如下： 3.1坡底堆载反压 根据目前基坑现状，由于该基坑边坡因刚刚坍塌导致原土壤结构已遭到严重破坏，土体颗粒处于松散状态，且临近深基坑边缘仅2.5米的范围内埋有煤气及重要光缆等市政设施，为防止松散边坡的进一步坍塌发生，确保临时稳定，根据专家意见和现场实际情况，拟采用在坑底砂包堆载反压，预计沙包数量约350立方，同时在坡顶设置有效的沉降观测，如果其堆载量达到使基坑在连续两天内基坑变形量满足规范要求，则该基坑已处于稳定状态即能满足施工要求，然后进行土方开挖和结构施工（同时不断进行加强监测），待地下结构施工完成后再将沙包撤去，该项处理预计耗用人力、财力约20万元左右，施工工期为35天时间，否则需另行处理。 3.2钢板（管）桩 即将在原设计结构边线外侧壁范围内施工钢板桩，以此作为边坡坍塌后的基坑护壁，然后将结构施工范围内多余的土方全部挖出外运，直至设计标高，后用C15素砼进行垫层施工，从而满足结构施工的要求，通过上述处理实际需耗费人力、财力约40万元左右，实际施工工期25天时间。 3.3人工挖孔桩护壁加固 即将在原设计结构边线外侧壁范围以外，先将该部位松散的土壤采用注浆处理，临时固化，再在基坑坍塌后形成的临时平台上施工共计9根直径2米的人工挖孔桩（桩深约21米），以此悬臂桩作为边坡坍塌后的基坑护壁，待桩芯砼强度达到，然后将结构施工范围内多余的土方全部挖出外运，直至设计标高后用C15素砼进行垫层施工，从而满足结构施工的要求，通过上述处理实际需耗费人力、财力约30万元左右，实际施工工期50天时间。 3.4 逆作法原理护壁 即先将该部位松散的土壤采用注浆处理，临时固化，然后在原设计结构边柱范围内，