1 工程概況
    我司承建的該大廈位于繁華的市區(qū)，建筑面積20185m2，框架結(jié)構(gòu)，地下三層，地上二十三層，基坑開挖深度為12m，地下靜止水位-7.0m.工程現(xiàn)場狹窄，東、南、北三面距相鄰建筑物較近，西臨市區(qū)馬路主干道?，F(xiàn)場平面位置、支護(hù)樁的布置及塌方情況見圖1，該工程地質(zhì)勘察土層自地表以下依次為雜填土、素填土、I級非自重濕陷黃土、粉質(zhì)粘土、卵石、粘土等。 
    2 原支護(hù)方案選擇
    對該深基坑的支護(hù)方法，建設(shè)單位與施工單位存在分歧。建設(shè)單位提出部分采用？800mm鋼筋混凝土懸臂灌注樁，部分采用？159mm鋼管懸臂樁，部分采取放坡的方案。施工單位提議采用大孔徑鋼筋混凝土灌注樁，中間設(shè)土層錨桿，樁頂設(shè)RC圈梁的樁錨支護(hù)體系。為了節(jié)約資金，建設(shè)單位自行采用了第一方案。除基坑西側(cè)采用1：0.3放坡之外，東、南、西、北角施筑？800mm鋼筋混凝土灌注樁57根，混凝土強度等級C30，間距1800mm，樁長18m，懸臂部分12m，錨入基底以下6m.
    在基坑北部有部分地段施筑？159mm鋼管樁7根，樁距1m，樁長15m，懸臂12m，錨入地下3m.降水措施為：沿基坑四周設(shè)置？400mm深井12口，井深20m，用潛水泵抽水至地面水渠外排。
    3 塌方發(fā)生過程
    本工程土方機械開挖分二步進(jìn)行。第一步先開挖基坑深度的1/2，即挖至-6.50m（地下水位以上）。第二步再挖至-13.20m.支護(hù)樁此時全部外露，地下水位可降至-13.20m左右。
    當(dāng)時，氣候正值冬季，支護(hù)樁陸續(xù)失穩(wěn)，塌方共分四次發(fā)生。
    第一次，基坑?xùn)|側(cè)③－④軸間的一根樁發(fā)生約35°內(nèi)傾，土體發(fā)生局部塌方。緊臨該樁的東南部的6根樁雖未出現(xiàn)明顯位移，但樁后土體出現(xiàn)0.5～1.0cm的裂縫。北部約12m未打樁的范圍內(nèi)，3.20m寬的道路下沉，地面裂縫達(dá)1～2cm，路邊房屋出現(xiàn)3道0.1～0.5cm的豎向裂縫。各種跡象預(yù)示為大塌方的前兆，鑒于此情，施工單位緊急準(zhǔn)備采取加固措施。第二次，坑?xùn)|側(cè)②－⑤軸約20m范圍內(nèi)的8根樁突然倒塌，在距基底1m左右高度處被折斷，樁后土體大面積涌入坑內(nèi)，地面上一座化糞池整個傾入坑內(nèi)。為保住其他未倒的樁，又緊急采取了在坑內(nèi)頂撐加固的措施，但未能奏效。第三次，基坑南側(cè)又有15根樁倒塌。第四次，在北側(cè)西部地段又發(fā)生局部塌方，道路被中斷，坍塌到房屋的邊緣。幾次斷樁、塌方來勢迅猛，均在瞬間發(fā)生，共造成坑內(nèi)土方積壓約3000m3，舊建筑物殘骸80m3，斷樁23根，傾斜2根，7根？159mm鋼管樁歪倒，支護(hù)樁失效率達(dá)50%.
    4 支護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌原因
    經(jīng)分析，該深基坑支護(hù)失敗的原因有兩個。
    其一，所采用的懸臂灌注樁支護(hù)方案設(shè)計有誤，未經(jīng)認(rèn)真的論證便盲目采用。樁的直徑、配筋、埋深與理論計算相差甚遠(yuǎn)。原設(shè)計樁徑0.8m，樁距1.8m，單樁縱面配筋40.7cm2，樁埋深6m.現(xiàn)計算樁徑1.0m，樁距1.5m，單樁縱向配筋317cm2，埋深10m，設(shè)計不安全，抵抗不住土體的側(cè)向壓力，這是導(dǎo)致倒塌的主要原因。
    塌方原因之二，地下水浸蝕樁后土壤是一重要因素。本工程降水雖然成功，但對原有建筑物的下水設(shè)施未做調(diào)查，由于設(shè)施年久，忽視了地下隱蔽構(gòu)筑物滲漏水對土壤的影響。其中兩次大塌方均與化糞池和鍋爐暖氣管道長期積水、滲水、漏氣有密切的關(guān)系，以及濕陷性黃土暴露后反復(fù)的滲透循環(huán)，使土中含水量增加，土自重相應(yīng)增大，導(dǎo)致土體內(nèi)靜水壓力劇增，使邊坡失穩(wěn)，進(jìn)而造成坍塌。
    5 塌方后的處理措施
    深基坑的塌方不但處理難度大，而且危險因素較多，時間要求緊迫。當(dāng)發(fā)生第一次局部塌方和即將出現(xiàn)更大塌方的預(yù)兆時我們曾緊急磋商，研究制定了樁后拉錨加固方案。即將所有樁頭剔鑿露出鋼筋后，扎筋、支模補增樁頂圈梁，并間隔一定距離設(shè)置五道外出至少20m的鋼筋混凝土拉梁，其梁端與后挖的地坑錨樁澆筑在一起，對支護(hù)樁進(jìn)行拉結(jié)加固，但該方案因場地狹窄，需穿越居民區(qū)，未能實施。
    第二次塌方后，采用了在土坑內(nèi)用大噸位型鋼焊接組成框架后對土壁與樁進(jìn)行頂撐加固的方案。投入型鋼、井架、桁架等多達(dá)120t.但由于基坑面積較大（1920m2），若設(shè)置多支點，則造成基礎(chǔ)施工的難度，減少支點，則桁架跨度增大，整體剛度差，力傳遞不均，承載力明顯不足，實際效果不佳，該坑內(nèi)頂撐加固措施未能成功，又被大的塌方所摧毀。
    為了保住尚存的支護(hù)樁，防止繼續(xù)塌方，采取了樁后挖土卸荷的第三方案。切斷一切對土壤有侵蝕作用的水源，停用了東南角的鍋爐房并將其拆掉1/3（該房距塌方邊沿僅0.8m）。北面平房居民搬遷并拆除。卸掉樁后土體荷載，平均下挖3m，將樁的懸臂部分減少了1/3，從而控制了塌方的繼續(xù)發(fā)展。同時以搶險的速度，對東部已坍塌到邊緣的一座六層宿舍樓采用了澆筑混凝土護(hù)壁的加固方案，成功地保護(hù)了該樓的安全，避免了更大的損失。
    6 對深基坑支護(hù)問題探討
    深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是一項較為復(fù)雜的技術(shù)，必須選擇合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)、降水技術(shù)以確保安全并達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果?？偨Y(jié)近年來深基礎(chǔ)的施工經(jīng)驗和事故教訓(xùn)，我們認(rèn)為深基坑支護(hù)應(yīng)注意以下事項。
    6.1 臨時支擋應(yīng)力求與永久性結(jié)構(gòu)統(tǒng)一
    深地下室或多層地下室的傳統(tǒng)施工方法是開敞式施工，支護(hù)結(jié)構(gòu)通 考試大論壇
    常作為臨時性結(jié)構(gòu)，一俟基礎(chǔ)施工完畢即失去作用。傳統(tǒng)方法施工深度很大的多層地下室存在著工期長，支護(hù)結(jié)構(gòu)費用高，容易引起周圍地面沉降等缺點，利用地下連續(xù)墻和中間支承柱進(jìn)行“逆筑法”施工對于深度較大的地下室結(jié)構(gòu)是十分有效的。此外，還可采用“樁墻合一”及地下連續(xù)墻，實現(xiàn)臨時支檔與永久性結(jié)構(gòu)的一致。
    6.2擋土與防水的統(tǒng)一
    深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)能做到既能擋土又能有較好的防滲止水性能。
    地下連續(xù)墻和鎖口鋼板樁都兼有上述優(yōu)點，但造價較貴。近幾年出現(xiàn)的旋噴樁帷幕墻和深層攪拌水泥土擋墻都有較好的防滲性能且造價較省。 來源：考試大的美女編輯們
    6.3設(shè)立新型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力體系
    a.深基坑環(huán)梁護(hù)壁施工工藝
    較深的基坑支護(hù)樁需采用拉錨或頂撐的方法，但往往不方便也不經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)在施工的一些基礎(chǔ)工程也改變了過去以基礎(chǔ)形式為模式的矩形護(hù)壁結(jié)構(gòu)，而將整個護(hù)壁結(jié)構(gòu)做成圓形，在預(yù)制樁圍成的圓形護(hù)壁上做上下四道鋼筋混凝土環(huán)梁，以充分利用混凝土的抗壓強度來抵抗四周土壓力對護(hù)壁結(jié)構(gòu)的作用，用環(huán)形拱梁取代水平支撐。
    環(huán)梁護(hù)壁剛度大，由于此結(jié)構(gòu)形式使環(huán)梁主要承受壓力，有效的利用了混凝土的抗壓性能，再由于四周土壓力變異不大，壓力較為均勻，因而整體位移小，進(jìn)而環(huán)梁的徑向及周向變形都較小，剛度穩(wěn)定性較好。
    b.樁-拱圍護(hù)體系
    樁-拱圍護(hù)體系是利用基坑口外做連續(xù)圓拱，用鋼筋混凝土小梁作拉桿與樁頂連接，達(dá)到樁頂拉錨的效果，利用圓拱良好的受力性能，將樁頂水平拉力轉(zhuǎn)化為混凝土圓拱的軸向壓力，充分發(fā)揮混凝土的良好受力性能。
    采用樁-拱圍護(hù)體系工藝施工條件好，工藝簡單，造價可比樁-拉錨方案節(jié)約40%.
    6.4加強支護(hù)結(jié)構(gòu)的原位觀測
    基坑支護(hù)設(shè)計屬于施工設(shè)計，目前國家還無統(tǒng)一的規(guī)范、規(guī)程，在設(shè)計基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)時，雖然事先進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查，但設(shè)計值與結(jié)構(gòu)的實際工作狀況往往不一致，其原因是：地質(zhì)土層的復(fù)雜性和離散性，勘察所得數(shù)據(jù)往往難以反映土層的實際情況，取樣時的擾動和應(yīng)力釋放亦會造成試驗誤差；設(shè)計計算中側(cè)壓力荷載的計算和支護(hù)結(jié)構(gòu)簡化計算的假定等會產(chǎn)生誤差；挖土與支撐安裝中，施工條件的改變，突發(fā)和偶然情況等隨機因素等造成的誤差。
    所以，在基坑開挖與支護(hù)期間，對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場觀測，能隨時掌握土層與支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化情況。將觀測的結(jié)果與設(shè)計值對比，并根據(jù)對比分析的結(jié)果，采取必要的措施，既可保證安全，又可彌補設(shè)計的不足，積累經(jīng)驗，調(diào)整數(shù)據(jù)，更加經(jīng)濟(jì)合理，確保工程順利進(jìn)行。

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