全面分析深基坑边坡支护工程技术.pdf

全面分析深基坑边坡支护工程技术全面分析深基坑边坡支护工程技术摘摘要：要：与普通深基坑相比,近距离深基坑边坡的支护方案在选择时非常有限,并且在边坡受力计算上必须进行折减。同时边坡后土体中管线的埋藏情况和相邻工程深基坑支护的型式对在施深基坑工程边坡也有很大的影响.对于此类深基坑边坡，广大工程技术人员必须充分重视和全面考虑，否则很容易造成边坡事故。本文将对此类边坡进行全面分析。关键词：深基坑；支护；问题处理；建议关键词：深基坑；支护；问题处理；建议1 1近距离深基坑支护工程现状近距离深基坑支护工程现状随着城市建设的不断发展,建筑密度也随着不断加大,再加上开发商最大限度地利用土地，最终导致新建工程的深基坑与相邻已施的工程距离非常近,相距 46m 甚至更短距离的相邻工程正在急剧增加。1）工程地质工程场地地层主要为人工堆积层、第四纪全新世冲洪积层和第四纪晚更新世冲洪积层，场地内主要分布地层自上而下分别为填土、砂质粉土、粉质粘土、圆砾、粉质粘土等组成，现分述如下:a1 粘质粉土层：黄褐色褐色，稍密中密,湿,含少量砖渣、白灰渣、植物根；杂填土-1 层：杂色，稍密中密,稍湿，以房渣土为主,含砖渣、灰渣、水泥块。b1 砂质粉土、粘质粉土层:褐黄色，密实，湿，含云母、氧化铁,局部夹粉质粘土薄层。c1 粉质粘土层:褐黄色，可塑局部硬塑，含云母、氧化铁、有机质,局部夹粘质粉土薄层。d1 圆砾层:杂色，密实,饱和，最大粒径 120mm，一般粒径 520mm,大于 2mm 颗粒约占总质量的 60，亚圆形,中粗砂填充.e1 粉质粘土层：褐黄色，可塑局部硬塑,含氧化铁、云母、少量姜石、有机质。2)水文地质根据勘察报告，勘察期间勘测到三层地下水，地下水类型分别为潜水、层间水和承压水，与本工程有关的主要为第一层潜水。4）设计方案简介基坑上部(217m 以上）采用组合柱砖墙，下部（-217m 以下）采用护坡桩+锚杆支护体系。南侧边坡其他支护参数为：护坡桩桩径 110m，桩间距210m。采用两排锚杆,一桩一锚，锚杆倾角为 55，第一排锚杆长 17m，标高为-912m;第二排锚杆长 16m，标高为-1212m。降水采用坑外管井围降.2 2基坑施工中遇到的问题基坑施工中遇到的问题5 月份道路东端和绿地发现有沉降发生，但此时东端道路沉降尚不明显。6月份,随着雨水的增多，道路沉降日渐明显。起初道路东端沉降明显,中段及西段开始出现微裂缝;随着时间推移,道路东段沉降日渐明显，中段和西段裂缝开始变宽。7 月 6 日凌晨,北侧道路由东至西发生了大量塌陷，沉降量约为 112m，东西塌陷长度约为 80m。道路西段地下市政水管断裂。经监测，基坑南侧边坡坡顶水平位移由原来最大的 20mm,突然增加 38 209mm。之后雨水也较频繁，边坡位移仍有增加。如果边坡照此下去,其后果不堪设想。3 3问题处理问题处理南侧边坡出现险情后，现场在夜间立即指挥挖掘机对坡脚进行了土方堆填，堆填高度达第二排锚杆-1212m 标高。之后对两排锚杆进行了补张拉。经专家建议，现场将施工围挡拆除,将整个下陷的沥青道路面层揭掉，对 217m 以上全部土方进行了卸载处理.坡顶土方卸载后,发现有两个下水管，一个在道路东端,一个在道路中部，均为中青旅屋面雨水排入市政雨水的连接通道，中青旅屋顶2/3 的雨水均从这两个下水管排入市政雨水.当下水管暴露后,现场做了两个大的水箱,用抽水泵直接将集水排入东二环市政雨水。土方卸载后，道路下的市政雨水管线已报废.坡顶土方卸载后的监测数据显示:南侧边坡基本趋于稳定，部分监测点出现了小量回弹.7 月 24 日到 8 月 2 日之间的此段时间，由于雨水较频繁,南侧边坡仍在发生位移。从第一次抢险至今，南侧西段地面塌陷约 80cm。鉴于南侧边坡位移的情况，经与设计单位、业主、监理的探讨，决定对南侧边坡西段进行二次卸载施工，本次卸载深度为 3m，长度约为 58m.同时,为控制雨水直接灌入边坡后土体,在坡顶上搭设了雨棚，在南侧边坡东段布置了泄水孔,雨棚和泄水孔均起到了较好的作用。至 8 月 21 日,完成所有土方卸载工作。至此,南侧边坡位移达到了控制.到目前为止，结构已出地面,肥槽已进行了回填,南侧边坡位移控制取得了理想的效果.4 4原因分析原因分析该基坑边坡发生险情，并非一种原因或两种原因造成的，而是由多种因素综合在一起才导致的。经计算，如果边坡后无水,按设计方案施工的南侧边坡是稳定的；当坡后土体内水位上升至-217m 时，经计算边坡是不安全的,不能满足边坡整体稳定性要求。现根据计算并结合现场实际情况，对造成险情发生的主要原因归纳如下:1）设计方面a1 第一排锚杆位置较低，位于地面下-912m，护坡桩悬臂较高。b1 锚杆长度较短，设计的两排锚杆长度分别为17m、16m,锚固长度只有 11m，并且锚杆倾角较大,均为 55,倾角如此大而长度又如此短的锚杆，其提供的水平分力很小;当边坡因异常情况土压力突然增大时,此类锚杆受力增加不明显。c1 没有充分考虑南侧边坡外水源情况和水对边坡的影响。2）天气影响78 月份，雨水较多，且比较集中.3）工程现场a1 对道路塌陷对居然边坡产生的影响认识不够,没有主动和督促双方业主及时有效沟通，道路塌陷前没有进行及时处理。b1 水箱抽水不及时,导致水箱流出的水渗入边坡后土体、在坡面形成瀑布。4）其他情况说明虽然通过计算,得出水是造成边坡不安全的重要因素,但由于土的不均匀性、复杂的水土合力作用、坡后土体中土钉墙面层的存在而导致回填土中水无法及时释放等的存在,故很难建立一个精确的模型或用数学公式准确分析和计算,与实际情况肯定存在一定差别，这一点我们必须认识到.南侧边坡监测的数据显示：道路塌陷和边坡发生较大水平位移前,坡顶最大水平位移只有 20mm.如果说水是造成此两种情况的原因，则道路塌陷和边坡位移发生前后坡后土体中的水量并没有明显的改变,故水不是发生此两种情况的最直接因素。更科学的解释应该是:随着坡后回填土中的水量增加,沥青道路下的土体已经逐渐塌陷，当道路下土体到已无法承受沥青道路这个厚大硬壳时,沥青道路硬壳面层则突然产生较大塌陷。沥青道路硬壳层的这种瞬时大量塌陷，对边坡后的土体造成了较强大的瞬时冲击力,最终使得南侧护坡桩向坑内产生了瞬时较大位移。5 5结论及建议结论及建议1）在设计时和施工前，均应进行现场详细踏勘,详细了结场地下和场地周围地下所有管线分布情况,准确确定平面位置关系及其埋深。2）施工前必须调查支护范围内水源情况，充分认识和预见各种水源对本基坑的影响。“十坡九塌因为水，水是边坡支护的最大敌人，这一点在近距离基坑边坡支护施工中尤其要引起注意。3）对于基坑周边出现土钉墙和回填土的已施工程，需考虑土钉墙混凝土面层的隔水作用对新开基坑边坡的影响，如回填土中有水存在应打穿土钉墙混凝土面层做泄水孔。4）对于桩锚支护方案,锚杆倾角不应超过 45，护坡桩悬臂不宜太大。5)基坑支护阶段必须做好与本工程业主和周边工程业主的沟通,出现问题后需及时解决。6)基坑出现险情后,坡底土方回填堆载和坡顶土体卸载是阻止险情发展和排除险情的最有效方法。