一建市政教材解讀：1K413022 深基坑支護結(jié)構(gòu)與邊坡防護

　　【摘要】環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道為您提供一級建造師考試必備的復習資料和試題，供考生復習備考之用，本文為一建市政教材解讀：1K413022  深基坑支護結(jié)構(gòu)與邊坡防護，是考生必須要熟記和掌握的重點內(nèi)容。2015年的一級建造師考試將于9月19日至20日舉行，環(huán)球網(wǎng)校在此提醒廣大考生做好復習備考。祝廣大考生順利通過一級建造師考試！

　　1K413022 深基坑支護結(jié)構(gòu)與邊坡防護

　　基坑工程是由地面向下開挖一個地下空間，深基坑四周一般設(shè)置垂直的擋土圍護結(jié)構(gòu)，圍護結(jié)構(gòu)一般是在開挖面基底下有一定插入深度的板(樁)墻結(jié)構(gòu);板(樁)墻有懸臂式、單撐式、多撐式。支撐結(jié)構(gòu)是為了減小圍護結(jié)構(gòu)的變形，控制墻體的彎矩;分為內(nèi)撐和外錨兩種。以下主要以地鐵車站基坑為主介紹基坑開挖支護與變形控制。

　　一、圍護結(jié)構(gòu)

　　(一)基坑圍護結(jié)構(gòu)體系

　　(1)基坑圍護結(jié)構(gòu)體系包括板(樁)墻、圍檁(冠梁)及其他附屬構(gòu)件。板(樁)墻主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐，是穩(wěn)定基坑的一種施工臨時擋墻結(jié)構(gòu)。

　　(2)地鐵基坑所采用的圍護結(jié)構(gòu)形式很多，其施工方法、工藝和所用的施工機具也各異;因此，應(yīng)根據(jù)基坑深度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地面環(huán)境條件等(特別要考慮到城市施工特點)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后確定。

　　(二)深基坑圍護結(jié)構(gòu)類型

　　(1)在我國應(yīng)用較多的有排樁、地下連續(xù)墻、重力式擋墻、土釘墻，以及這些結(jié)構(gòu)的組合形式等。

　　(2)不同類型圍護結(jié)構(gòu)的特點見表1K413022-1。

　　1)型鋼樁

　　作為基坑圍護結(jié)構(gòu)主體的工字鋼，一般采用I 50號、I5 5號和I6 0號大型工字鋼?；娱_挖前，在地面用沖擊式打樁機沿基坑設(shè)計邊線打人地下，樁間距一般為1.0～1. 2m。若地層為飽和淤泥等松軟地層也可采用靜力壓樁機和振動打樁機進行沉樁。基坑開挖時，隨挖土方隨在樁間插人50mm厚的水平木板，以擋住樁間土體。基坑開挖至一定深度后，若懸臂工字鋼的剛度和強度都夠大，就需要設(shè)置腰梁和橫撐或錨桿(索)，腰梁多采用大型槽鋼、工字鋼制成，橫撐則可采用鋼管或組合鋼梁。

　　工字鋼樁圍護結(jié)構(gòu)適用于黏性土、砂性土和粒徑不大于100mm的砂卵石地層;當?shù)叵滤惠^高時，必須配合人工降水措施。打樁時，施工噪聲一般都在100dB以上，大大超過環(huán)境保護法規(guī)定的限值，因此，這種圍護結(jié)構(gòu)一般用于郊區(qū)距居民點較遠的基坑施工中。當基坑范圍不大時，例如地鐵車站的出人口，臨時施工豎井可以考慮采用工字鋼做圍護結(jié)構(gòu)。

　　2)預制混凝土板樁

　　常用鋼筋混凝土板樁截面的形式有四種：矩形、T形、工字形及口字形。矩形截面板樁制作較方便，樁間采用槽榫接合方式，接縫效果較好，是使用最多的一種形式;T形截面由翼緣和加勁肋組成，其抗彎能力較大，但施打較困難。翼緣直接起擋土作用，加勁肋則用于加強翼緣的抗彎能力，并將板樁上的側(cè)壓力傳至地基土，板樁間的搭接一般采用踏步式止口;工字形薄壁板樁的截面形狀較合理，因此受力性能好、剛度大、材料省，易于施打，擠土也少;口字形截面一般由兩塊槽形板現(xiàn)澆組合成整體，在未組合成口字形前，槽形板的剛度較小。

　　由于預制混凝土板樁施工較為困難，對機械要求高，而且擠土現(xiàn)象很嚴重;此外，混凝土板樁一般不能拔出。因此，它在永久性的支護結(jié)構(gòu)中使用較為廣泛，但國內(nèi)基坑工程中使用不很普遍。

　　3)鋼板樁與鋼管樁

　　鋼板樁強度高，樁與樁之間的連接緊密，隔水效果好。具有施工靈活，板樁可重復使用等優(yōu)點，是基坑常用的一種擋土結(jié)構(gòu)。但由于板樁打人時有擠土現(xiàn)象，而拔出時則又會將土帶出，造成板樁位置出現(xiàn)空隙，這對周邊環(huán)境都會造成一定影響。此外，由于板樁的

　　長度有限，因此其適用的開挖深度也受到限制，一般最大開挖深度在7～8m。板樁的形式有多種，拉森型是最常用的，在基坑較淺時也可采用大規(guī)格的槽鋼(采用槽鋼且有地下水時要輔以必要的降水措施)。采用鋼板樁作支護墻時在其上口及支撐位置需用鋼圍檁將其連接成整體，并根據(jù)深度設(shè)置支撐或拉錨。

　　鋼板樁斷面形式較多，常用的形式多為U形或Z形。我國地下鐵道施工中多用U形鋼板樁，其沉放和拔除方法、使用的機械均與工字鋼樁相同，但其構(gòu)成方法則可分為單層鋼板樁圍堰、雙層鋼板樁圍堰及屏幕等。由于地鐵施工時基坑較深，為保證其垂直度且方便施工，并使其能封閉合龍，多采用帷幕式構(gòu)造。

　　鋼板樁結(jié)構(gòu)與其他排樁圍護相比，一般剛度較低，這就對圍檁的強度、剛度和連續(xù)性提出了更高的要求。其止水效果也與鋼板樁的新舊、整體性及施工質(zhì)量有關(guān)。在含地下水的砂土地層施工時，要保證齒口咬合，并應(yīng)使用專門的角樁，以保證止水效果。

　　為提高鋼板樁的剛度以適用于更深的基坑，可采用組合式形式，也可用鋼管樁。但鋼管樁的施工難度相比于鋼板樁更高，由于鎖口止水效果難以保證，需有防水措施相配合。

　　4)鉆孔灌注樁圍護結(jié)構(gòu)

　　鉆孔灌注樁一般采用機械成孔。地鐵明挖基坑中多采用螺旋鉆機、沖擊式鉆機和正反循環(huán)鉆機等。對正反循環(huán)鉆機，由于其采用泥漿護壁成孔，故成孔時噪聲低，適于城區(qū)施工，在地鐵基坑和高層建筑深基坑施工中得到廣泛應(yīng)用。

　　對懸壁式排樁，樁徑宜大于或等于600mm;對拉錨式或支撐式排樁，樁徑宜大于或等于400mm;排樁的中心距不宜大于樁直徑的2倍。樁身混凝土強度等級不宜低于C25。排樁頂部應(yīng)設(shè)置混凝土冠梁?；炷凉嘧兑瞬扇￠g隔成樁的施工順序;應(yīng)在混凝土終凝后，再進行相鄰樁的成孔施工。

　　鉆孔灌注樁圍護結(jié)構(gòu)經(jīng)常與止水帷幕聯(lián)合使用，止水帷幕一般采用深層攪拌樁。如果基坑上部受環(huán)境條件限制時，也可采用高壓旋噴樁止水帷幕，但要保證高壓旋噴樁止水帷幕施工質(zhì)量。近年來，素混凝土樁與鋼筋混凝土樁間隔布置的鉆孔咬合樁也有較多應(yīng)用，此類結(jié)構(gòu)可直接作為止水帷幕。

　　5)SMW工法樁(型鋼水泥土攪拌墻)

　　SMW工法樁擋土墻是利用攪拌設(shè)備就地切削土體，然后注入水泥類混合液攪拌形成均勻的水泥土攪拌墻，最后在墻中插入型鋼，即形成一種勁性復合圍護結(jié)構(gòu)。此類結(jié)構(gòu)在上海等軟土地區(qū)有較多應(yīng)用。

　　型鋼水泥土攪拌墻中三軸水泥土攪拌樁的直徑宜采用650mm,850mm,1000mm;內(nèi)插的型鋼宜采用H型鋼。攪拌樁28d齡期無側(cè)限抗壓強度不應(yīng)小于設(shè)計要求且不宜小于0.5MPa，水泥宜采用強度等級不低于P?O42.5級的普通硅酸鹽水泥，材料用量和水灰比應(yīng)結(jié)合土質(zhì)條件和機械性能等指標通過現(xiàn)場試驗確定。在填土、淤泥質(zhì)土等特別軟弱的土中以及在較硬的砂性土、砂礫土中，鉆進速度較慢時，水泥用量宜適當提高。在砂性土中攪拌樁施工宜外加膨潤土。

　　當攪拌樁直徑為650mm時，內(nèi)插H型鋼截面宜采用H500×300,H500×200;當攪拌樁直徑為850mm時，內(nèi)插H型鋼截面宜采用H700×300;當攪拌樁直徑為1000mm時，內(nèi)插H型鋼截面宜采用H800×300,H850×3 00 。型鋼水泥土攪拌墻中型鋼的間距和平面布置形式應(yīng)根據(jù)計算確定，常用的內(nèi)插型鋼布置形式可采用密插型、插二跳一型和

　　插一跳一型三種。單根型鋼中焊接接頭不宜超過2個，焊接接頭的位置應(yīng)避免設(shè)在支撐位置或開挖面附近等型鋼受力較大處;相鄰型鋼的接頭豎向位置宜相互錯開，錯開距離不宜小于1m，且型鋼接頭距離基坑底面不宜小于2m。擬拔出回收的型鋼，插入前應(yīng)先在干燥條件下除銹，再在其表面涂刷減摩材料。

　　6)重力式水泥土擋墻

　　深層攪拌樁是用攪拌機械將水泥、石灰等和地基土相拌合，形成相互搭接的格柵狀結(jié)構(gòu)形式，也可相互搭接成實體結(jié)構(gòu)形式。采用格柵形式時，要滿足一定的面積轉(zhuǎn)換率，對淤泥質(zhì)土，不宜小于0.7;對淤泥，不宜小于0.8;對一般黏性土、砂土，不宜小于0.6。由于采用重力式結(jié)構(gòu)，開挖深度不宜大于7m。對嵌固深度和墻體寬度也要有所限制，對淤泥質(zhì)土，嵌固深度不宜小于1.2h，(h為基坑挖深)，寬度不宜小于0.7h;對淤泥，嵌固深度不宜小于1.3h，寬度不宜小于0.8h。

　　水泥土擋墻的28d無側(cè)限抗壓強度不宜小于0.8MPa。當需要增加墻體的抗拉性能時，可在水泥土樁內(nèi)插入鋼筋、鋼管或毛竹等桿筋。桿筋插入深度宜大于基坑深度，并應(yīng)錨人面板內(nèi)。面板厚度不宜小于150mm，混凝土強度等級不宜低于C15 。

　　7)地下連續(xù)墻

　　地下連續(xù)墻主要有預制鋼筋混凝土連續(xù)墻和現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)墻兩類，通常地下連續(xù)墻一般指后者。地下連續(xù)墻有如下優(yōu)點：施工時振動小、噪聲低，墻體剛度大，對周邊地層擾動小;可適用于多種土層，除夾有孤石、大顆粒卵礫石等局部障礙物時影響成槽效率外，對黏性土、無黏性土、卵礫石層等各種地層均能高效成槽。

　　地下連續(xù)墻施工采用專用的挖槽設(shè)備，沿著基坑的周邊，按照事先劃分好的幅段，開挖狹長的溝槽。挖槽方式可分為抓斗式、沖擊式和回轉(zhuǎn)式等類型。地下連續(xù)墻的一字形槽段長度宜取4～6m。當成槽施工可能對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響或槽壁穩(wěn)定性較差時，應(yīng)取較小的槽段長度。必要時，宜采用攪拌樁對槽壁進行加固;地下連續(xù)墻的轉(zhuǎn)角處或有特殊要求時，單元槽段的平面形狀可采用L形、T形等。

　　地下連續(xù)墻的槽段接頭應(yīng)按下列原則選用：

　?、俚叵逻B續(xù)墻宜采用圓形鎖口管接頭、波紋管接頭、楔形接頭、工字鋼接頭或混凝土預制接頭等柔性接頭;

　?、诋?shù)叵逻B續(xù)墻作為主體地下結(jié)構(gòu)外墻，且需要形成整體墻體時，宜采用剛性接頭;剛性接頭可采用一字形或十字形穿孔鋼板接頭、鋼筋承插式接頭等;在采取地下連續(xù)墻頂設(shè)置通長的冠梁、墻壁內(nèi)側(cè)槽段接縫位置設(shè)置結(jié)構(gòu)壁柱、基礎(chǔ)底板與地下連續(xù)墻剛性連接等措施時，也可采用柔性接頭。

　　導墻是控制挖槽精度的主要構(gòu)筑物，導墻結(jié)構(gòu)應(yīng)建于堅實的地基之上，并能承受水土壓力和施工機具設(shè)備等附加荷載，不得移位和變形。

　　在開挖過程中，為保證槽壁的穩(wěn)定，采用特制的泥漿護壁。泥漿應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和地面沉降控制要求經(jīng)試配確定，并在泥漿配制和挖槽施工中對泥漿的相對密度、粘度、含砂率和pH值等主要技術(shù)性能指標進行檢驗和控制。

　　每個幅段的溝槽開挖結(jié)束后，在槽段內(nèi)放置鋼筋籠，并澆筑水下混凝土。然后將若干個幅段連成一個整體，形成一個連續(xù)的地下墻體，即現(xiàn)澆鋼筋混凝土壁式連續(xù)墻，采用鎖口管接頭時的具體施工工藝流程見圖1K413022-1 。

　　一、支撐結(jié)構(gòu)類型

　　(一)支撐結(jié)構(gòu)體系

　　(1)內(nèi)支撐有鋼撐、鋼管撐、鋼筋混凝土撐及鋼與混凝土的混合支撐等;外拉錨有拉錨和土錨兩種形式。

　　(2)在軟弱地層的基坑工程吼支撐結(jié)構(gòu)承受圍護墻所傳遞的土壓力、水壓力。支撐結(jié)構(gòu)擋土的應(yīng)力傳遞路徑是圍護(樁)墻一圍檁(冠梁)一支撐;在地質(zhì)條件較好的有錨固力的地層中，基坑支撐可采用土錨和拉錨等外拉錨形式。

　　(3)在深基坑的施工支護結(jié)構(gòu)中，常用的支撐系統(tǒng)按其材料可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系和鋼支撐體系兩類，其形式和特點見表1K413022-2 。

　　現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系由圍檁(圈梁)、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱、托架錨固件等其他附屬構(gòu)件組成。

　　鋼結(jié)構(gòu)支撐(鋼管、型鋼支撐)體系通常為裝配式的，由圍檁、角撐、支撐、預應(yīng)力設(shè)備(包括千斤頂自動調(diào)壓或人工調(diào)壓裝置)、軸力傳感器、支撐體系監(jiān)測監(jiān)控裝置、立柱樁及其他附屬裝配式構(gòu)件組成。

　　(二)支撐體系的布置及施工

　　1.內(nèi)支撐體系的布置原則，

　　(1)宜采用受力明確、連接可靠、施工方便的結(jié)構(gòu)形式。

　　(2)宜采用對稱平衡性、整體性強的結(jié)構(gòu)形式。

　　(3)應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、施工順序協(xié)調(diào)，以便于主體結(jié)構(gòu)施工。

　　(4)應(yīng)利于基坑土方開挖和運輸。

　　(5)需要時，可考慮內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)作為施工平臺。

　　2.內(nèi)支撐體系的施工

　　(1)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的施工與拆除順序應(yīng)與設(shè)計工況一致，必須堅持先支撐后開挖的原則。

　　(2)圍檁與擋土結(jié)構(gòu)之間有緊密接觸，不得留有縫隙。如有間隙應(yīng)用強度不低于C30的細石混凝土填充密實或采用其他可靠連接措施。

　　(3)鋼支撐應(yīng)按設(shè)計要求施加預壓力，當監(jiān)測到支撐壓力出現(xiàn)損失時，應(yīng)再次施加預壓力。

　　(4)支撐拆除應(yīng)在替換支撐的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到換撐要求的承載力后進行。當主體結(jié)構(gòu)的底板和樓板分塊澆筑或設(shè)置后澆帶時，應(yīng)在分塊部位或后澆帶處設(shè)置可靠的傳力構(gòu)件。支撐拆除應(yīng)根據(jù)支撐材料、形式、尺寸等具體情況采用人工、機械和爆破等方法。

　　三、邊坡防護

　　(一)基坑邊(放)坡

　　(1)地質(zhì)條件、現(xiàn)場條件等允許時，通常采用敞口放坡基坑形式修建地下工程或構(gòu)筑物的地下部分。但保持基坑邊坡的穩(wěn)定是非常重要的，否則，一旦邊坡坍塌，不但地基受到擾動，影響承載力，而且也影響周圍地下管線、地面建筑物、交通和人身安全。

　　(2)基坑邊坡穩(wěn)定影響因素：

　　基坑邊坡坡度是直接影響基坑穩(wěn)定的重要因素。當基坑邊坡土體中的剪應(yīng)力大于土體的抗剪強度時，邊坡就會失穩(wěn)坍塌。其次，施工不當也會造成邊坡失穩(wěn)。主要表現(xiàn)為：

　　1)沒有按設(shè)計坡度進行邊坡開挖;

　　2)基坑邊坡坡頂堆放材料、土方及運輸機械車輛等增加了附加荷載;

　　3)基坑降排水措施不力，地下水未降至基底以下，而地面雨水、基坑周同地下給水排水管線漏水滲流至基坑邊坡的土層中，使土體濕化，土體自重加大，增加土體中的剪應(yīng)力;

　　4)基坑開挖后暴露時間過長，經(jīng)風化而使土體變松散;

　　5)基坑開挖過程中，未及時刷坡，甚至挖反坡，使土體失去穩(wěn)定性。

　　(3)基坑放坡要求如下：

　　放坡應(yīng)以控制分級坡高和坡度為主，必要時輔以局部支護結(jié)構(gòu)和保護措施，放坡設(shè)計與施工時應(yīng)考慮雨水的不利影響。

　　當條件許可時，應(yīng)優(yōu)先采取坡率法控制邊坡的高度和坡度。坡率法是指無需對邊坡整體進行加固而自身穩(wěn)定的一種人工邊坡設(shè)計方法。土質(zhì)邊坡的坡率允許值應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗，按工程類比原則并結(jié)合已有穩(wěn)定邊坡的坡率值分析確定。當無經(jīng)驗，且土質(zhì)均勻良好、地下水貧乏、無不良地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)環(huán)境條件簡單時，可參照表1K413022-3《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB 50330--2013的規(guī)定。 。

　　注：①表中的碎石土充填物為堅硬和硬塑狀態(tài)的黏性土;

　?、趯τ谏巴梁统涮钗餅樯巴恋乃槭粒溥吰缕侣实脑试S值應(yīng)按自然休止角確定。

　　按是否設(shè)置分級過渡平臺，邊坡可分為一級放坡和分級放坡兩種形式。在場地土質(zhì)較好、基坑周圍具備放坡條件、不影響相鄰建筑物的安全及正常使用的情況下，基坑宜采用全深度放坡或部分深度放坡。

　　當存在影響邊坡穩(wěn)定性的地下水時，應(yīng)采取降水措施或深層攪拌樁、高壓旋噴樁等截水措施。

　　分級放坡時，宜設(shè)置分級過渡平臺。分級過渡平臺的寬度應(yīng)根據(jù)土(巖)質(zhì)條件、放坡高度及施工場地條件確定，對于巖石邊坡不宜小于0.5m，對于土質(zhì)邊坡不宜小于1.Om。下級放坡坡度宜緩于上級放坡坡度。

　　(二)長條形基坑開挖與過程放坡

　　(1)地鐵車站等構(gòu)筑物的長條形基坑在開挖過程中通常考慮縱向放坡目的：一是保證開挖，安全防止滑坡(見圖1K413022-2);二是保證出土運輸方便。

　　(2)坑內(nèi)縱向放坡是動態(tài)的邊坡，在基坑開挖過程中不斷變化，其安全性在施工時往往被忽視，非常容易產(chǎn)生滑坡事故?？v向邊坡一旦坍塌，就可能沖斷橫向支撐并導致基坑擋墻失穩(wěn)，釀成災害性事故。上海等地軟土地區(qū)曾多次發(fā)生放坡開挖的工程事故，分析原因大都是由于坡度過陡、雨期施工、排水不暢、坡腳擾動等因素引起。

　　(3)應(yīng)編制開挖方案，慎重確定放坡坡度。在施工期間，特別是雨天必須制定監(jiān)護與保護措施。上海等地軟土地區(qū)施工經(jīng)驗表明，降雨可能使土坡的安全系數(shù)降低40%～50%(見圖1K413022-3)，應(yīng)嚴密監(jiān)護，做好坡面的保護工作，必要時可事先在放坡處加固土體，嚴防土坡失穩(wěn)。

　　地鐵車站基坑縱向放坡較大處，往往是坑外地表縱向差異沉降較大處，土坡越緩，沉降曲線就越平緩。因此，若在土坡附近有需保護的建筑或管線，應(yīng)減緩該處坡度以減小管線彎曲和建筑物的差異沉降。

　　四、邊坡保護

　　(一)基坑邊坡穩(wěn)定措施

　　(1)根據(jù)土層的物理力學性質(zhì)確定基坑邊坡坡度，并于不同土層處做成折線形邊坡或留置臺階。

　　(2)必須做好基坑降排水和防洪工作，保持基底和邊坡的干燥。

　　(3)基坑邊坡坡度受到一定限制而采用圍護結(jié)構(gòu)又不太經(jīng)濟時，可采用坡面土釘、掛金屬網(wǎng)噴混凝土或抹水泥砂漿護面等措施。

　　(4)嚴格禁止在基坑邊坡坡頂較近范圍堆放材料、土方和其他重物以及停放或行駛較大的施工機具。

　　(5)基坑開挖過程中，邊坡隨挖隨刷，不得挖反坡。

　　(6)暴露時間較長的基坑，應(yīng)采取護坡措施。

　　(二)護坡措施

　　(1)基坑土方開挖時，應(yīng)按設(shè)計要求開挖土方，不得超挖，不得在坡頂隨意堆放土方、材料和設(shè)備。在整個基坑開挖和地下工程施工期間，應(yīng)嚴密監(jiān)測坡頂位移，隨時分析觀測數(shù)據(jù)。當邊坡有失穩(wěn)跡象時，應(yīng)及時采取削坡、坡頂卸荷、坡腳壓載或其他有效措施。

　　(2)放坡開挖時應(yīng)及時作好坡腳、坡面的保護措施。常用的保護措施有：

　　1)疊放砂包或土袋：用草袋、纖維袋或土工織物袋裝砂(或土)，沿坡腳疊放一層或數(shù)層，沿坡面疊放一層;

　　2)水泥抹面：在人工修平坡面后，用水泥砂漿或細石混凝土抹面，厚度宜為30～50mm，并用水泥砂漿砌筑磚石護坡腳，同時，將坡面水引入基坑排水溝。抹面應(yīng)預留泄水孔，泄水孔間距不宜大于3～4m;

　　3)掛網(wǎng)噴漿或混凝土：在人工修平坡面后，沿坡面掛鋼筋網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)，然后噴射水泥砂漿或細石混凝土，厚度宜為50～60mm，坡腳同樣需要處理;

　　4)其他措施：包括錨桿噴射混凝土護面、塑料膜或土工織物覆蓋坡面等。

　　【案例1K413022】

　　1.背景

　　某市政工程基礎(chǔ)采用明挖基坑施工，基坑挖深為5.5m，地下水在地面以下1.5m ?？颖诓捎镁W(wǎng)噴混凝土加固?；痈浇懈邔咏ㄖ锛按罅康叵鹿芫€。設(shè)計要求每層開挖1.5m，即進行掛網(wǎng)噴射混凝土加固。由于在市區(qū)的現(xiàn)場場地狹小，項目負責人(經(jīng)理)決定把鋼材堆放在基坑坑頂附近;為便于出土，把開挖的棄土先堆放在基坑北側(cè)坑頂，夜間裝入自卸汽車運出。由于工期緊張，施工中每層開挖深度增大為2.0m，以加快基坑挖土加固施工的進度。

　　在開挖第二層土時，基坑變形量顯著增大，變形發(fā)展速率越來越快。隨著開挖深度的增加，坑頂?shù)乇砻娉霈F(xiàn)許多平行基坑裂縫。但施工單位對此沒有在意，繼續(xù)按原方案開挖。當基坑施工至5m深時，基坑出現(xiàn)了明顯的坍塌征兆。項目負責人(經(jīng)理)決定對基坑進行加固處理，組織人員在坑內(nèi)搶險，但已經(jīng)為時過晚，最終出現(xiàn)基坑坍塌多人死亡的重大事故，并造成了巨大的經(jīng)濟損失。

　　2.問題

　　(1)按照《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ 120--2012，本基坑工程支護結(jié)構(gòu)安全等級應(yīng)屬于哪一級?

　　(2)本工程基坑應(yīng)重點監(jiān)測哪些內(nèi)容?當出現(xiàn)本工程發(fā)生的現(xiàn)象時，監(jiān)測工作應(yīng)做哪些調(diào)整?

　　(3)本工程基坑施工時存在哪些重大工程事故隱患?

　　(4)項目負責人(經(jīng)理)在本工程施工時犯了哪些重大錯誤?

　　3.參考答案

　　(1)問題1

　　本工程基坑周圍有高層建筑和大量地下管線，如果支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對周邊環(huán)境影響很嚴重。按照《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120―2012第3.1.3條，基坑支護結(jié)構(gòu)的安全等級應(yīng)定為一級。

　　(2)問題2

　　基坑開挖卸載必然引起基坑側(cè)壁水平位移，基坑側(cè)壁水平位移越大，坑后土體變形越大。過大的側(cè)壁水平位移必然會造成建筑物沉降及管線變形。因此，任何環(huán)境保護要求高的基坑，側(cè)壁水平位移都是監(jiān)測的重點。

　　本工程基坑周圍建筑物及地下管線是基坑環(huán)境保護的主要內(nèi)容，其變形也應(yīng)該是基監(jiān)測的重點。

　　本工程地下水位在坑底以上，必須采取降水措施。施工時需要監(jiān)測地下水位，因此，地下水位也應(yīng)該是監(jiān)測的重點。

　　另外，地下水中的承壓水對基坑的危害很大，尤其要注意接近坑底的淺層承壓水對基坑的影響。如果承壓水上面有不透水層，隨著基坑開挖，當承壓水層上部土重不能抵抗承壓水水頭壓力時，基坑坑底會出現(xiàn)突然的隆起，極容易引起基坑事故。如果坑底存在承壓水層時，坑底隆起也是基坑監(jiān)測的重點內(nèi)容。但由于基坑開挖施工，直接監(jiān)測坑底隆起并不容易，可以通過監(jiān)測埋設(shè)在坑底的立柱上浮間接監(jiān)測坑底隆起。

　　當基坑變形超過有關(guān)標準或監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時，應(yīng)加密觀測次數(shù)。當有事故征兆時，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。本工程應(yīng)加密觀測次數(shù)，如果變形發(fā)展較快應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。

　　(3)問題3

　　本工程施工中存在的重大事故隱患：不按設(shè)計要求加大每層開挖深度是引發(fā)事故的主要原因之一，基坑設(shè)計應(yīng)該根據(jù)設(shè)計工況對基坑開挖提出要求;不按設(shè)計要求施工，在施工時超挖極容易引起基坑事故。在基坑頂大量堆荷是引發(fā)基坑事故的另一重要原因，背景介紹中未提及考慮這些荷載的安全性設(shè)計驗算，因此把大量鋼材及棄土堆集于坑頂也是重大事故隱患。

　　(4)問題4

　　對于基坑變形量顯著增大，變形發(fā)展速率越來越快現(xiàn)象，項目部應(yīng)該對基坑進行搶險，對基坑做必要的加固和卸載;并且應(yīng)調(diào)整設(shè)計和施工方案?；游ｋU征兆沒有引起注意，仍按原方案施工是施工項目負責人(經(jīng)理)的一大失誤。

　　當基坑變形急劇增加，基坑已經(jīng)接近失穩(wěn)的極限狀態(tài)，種種跡象表明基坑即將坍塌時，項目負責人(經(jīng)理)應(yīng)以人身安全為第一要務(wù)，人員要及早撤離現(xiàn)場。組織人進入基坑內(nèi)搶險，造成人員傷亡是項目負責人(經(jīng)理)指揮的一個重大錯誤。