２００８年第５期总第１１９期 倪玉田・某软土基坑侧壁坍塌分析及补救措施 ’４８’ ２基坑支护和基坑侧壁坍塌状况 ４）。滑体后缘出露的滑动面倾角经罗盘测量约为 ７１。左右。抢险时卸土开挖后，发现土层内滑动面往 ２．１基坑支护方案 基坑支护采取平台放坡、支护锚管、水泥搅拌桩 联合支护，其中搅拌桩为￣６００＠５００。支护结构型式 见图２。 下逐渐变缓且伴有明显的擦痕，并从测斜管９．０ ｍ位 置的突变点和搅拌桩中部穿过进入到基坑坑内。卸 土时还发现滑体内外地层被明显的错动移位，最大移 位量约８０ Ｃ１ＴＩ。坑内土体隆起方量与坑外土体下沉方 量大体相当。施工和抢险期间经实地勘查测量了解 到的土钉墙支挡结构已破坏、基坑塔吊１其下桩基最 大位移１ＩＣ１ＴＩ，紧邻滑塌处的地下室两排（２１根）工程 桩在粉质粘土层与砂层交界面处剪断，桩顶最大位移 为３１Ｃ１ＴＩ。 图２滑塌处基坑原支护剖面 基坑的施工顺序为水泥搅拌桩一平台放坡一支 护锚管一土方开挖，由于工期较紧，采取了分段支护、 分段开挖的流水作业。基坑支护施工时，所有工程桩 已全部施工完。 ２．２坍塌状况 ２００７年ｌＯ月３日夜晚当该基坑开挖至基坑底板 标高一５．００ｍ处，发生了基坑侧壁的滑塌事故。该滑 图３（ａ） 基坑滑塌现场全貌 裂面呈大圆弧状，滑弧顶部距基坑侧壁坡脚１５．４ｍ。 滑塌区两翼的直线长度约为７２ｍ，滑体下落２５～ ８０ｃｍ，裂缝宽度为ｌＯ～３５ｃｍ不等，图３（ａ）和（ｂ）为 滑塌现场照片。滑塌前一日，监测发现埋设在滑动区 域内的测斜管，最大水平位移达到２３０ｍｍ，达到设计 变形控制值的４．６倍，位移速率为２７．８３ｍｍ／ｄ，也远 超设计控制标准（土体深层位移随深度变化曲线见图 图３（ｂ）坡顶张拉裂缝 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第５期总第１１９期 倪玉田・某软土基坑侧壁坍塌分析及补救措施 ・４９・ 侧向位移（ｍｍ） Ｏ ５Ｏ １００ ｌ５Ｏ ２００ ２５０ ３００ 一 １０ 送 图４滑塌区支护体水平位移随深度变化曲线 ３造成基坑坍塌的原因分析 事故发生后，有关部门立即组织专家及相关单位 负责人召开会议，对事故原因展开多方面调查分析， 结果如下： ３．１设计因素 本基坑西侧道路为整个现场唯一的一条施工道 路，承担着全部施工运输任务，包括重型土方车辆行 驶。后查实，设计单位未对现场作充分考察的情况下 作出方案设计，在地面荷载取值时显然没有考虑软土 深基坑周围重车荷载作用，只按照地表超载值为 ｌＯｋＰａ计算，而实际中除了配电室的重力作用，重车 行走产生的局部动超载值高达８０ｋＰａ！根据土钉加固 机理¨Ｊ［ ，结合理正Ｆｓｐｗ５．１版专业软件对本工程基 坑坍滑的内、外整体性滑动稳定分析，软件分析时分 别采用瑞典条分法和Ｊａｎｂｕ法计算，滑动圆弧土条重 力计算采用总应力法，计算参数Ｃ、‘Ｐ按固结不排水剪 标准值取值（水位上下分别取值），最后两种稳定分析 的结果取最小值：①原支护结构在一般情况下（原设 计考虑基坑顶３ｍ范围内有ｌＯｋＰａ超载）稳定抗力分 项系数为 ＝１．２２，若考虑基坑顶ｌＯｍ范围内有重 型土方车或水泥搅拌车行走时（特殊情况），稳定抗力 分项系数则降为０．９８；②一般情况下，基坑边坡外部 深层整体滑移稳定抗力分项系数＾ｙ ＝１．１２，若考虑 特殊情况时，稳定抗力分项系数则降为０．９１。如此巨 大差异之下，边坡安全稳定系数根本无法保证。设计 无考虑动载作用是造成坍塌的主要原因之一。 ３．２施工因素 工程开工前，虽然支护施工单位对周围场地做了 专门的物探，但没有充分了解拟建场地的工程地质特 点。在事故发生后才发现开挖影响范围的土层、土 质、内摩擦角、摩阻力等参数与场地内地质勘察报告 不一致。再者，导致本次事故发生的另一个重要原因 是开挖速度和开挖范围未按施工方案严格执行，主要 体现在：土方开挖方向与车辆退土路线不一致；塔吊 基础没有埋在坡底下而是置于坡顶；基坑未能及时封 底导致坑底暴露时间过长；施工单位自行在坑沿堆放 相当于１５ｋＰａ的施工材料。另外，应急预案落实不到 位，管理上存在着较大的缺陷。由于时值国庆长假， 又是午夜作业，施工单位主要人员不在岗，对监测单 位前一天提出的预警没有引起足够的重视，事故发生 后也没有及时启动应急预案，进一步扩大了工程的损 失。 ４基坑坍塌后的补救措施 ４．１设计措施 事故发生后，设计人员及时赶赴事故现场，对现 场进行了认真的察看，从设计角度分析了事故的原 因。调整了设计参数，对发生坍塌的支护体提出了三 级放坡、加密锚杆、各级平台加打钢桩相结合的设计 处理措施，如图５。 觑嘲５口 图５设计补强方案 ４．２施工措施 维普资讯 http://www.cqvip.com
２００８年第５期总第１１９期 倪玉田・某软土基坑侧壁坍塌分析及补救措施 。５０。 ４．２．１基坑失稳后立即拆除塔吊，以防塔吊倒塌发 事实证明，逐个把承台混凝土先行浇筑的办法加速了 生更大的工程事故；清除坑沿的堆载以减少基坑的侧 压力；坡脚及时用砂袋反压、打设木桩，以防止滑塌范 地下室底板的施工，比原来预计的工期提前了２０天， 从而确保了基坑支护的安全，也增加了工程效益。 ４．２．７ 重建监测系统，加密监测次数，做到适时监 测，及时预警；切实落实应急预案制定的各项措施。 采取上述措施后，监测资料显示，基坑四周土体 的深层位移虽持续增加，但位移速率明显降低，从坍 塌前连续几天的１２ ｍｍ／ｄ降至１ ｍｍ／ｄ以下，有的 监测点甚至出现负速率，表明了基坑支护体滑移趋势 得到了有效遏制，保证了后续施工的安全，使得滑塌 事故造成的不利影响降到了最低，确保了地下室施工 工期既定目标的如期实现。 ５结束语 围进一步扩大。砂袋反压高度一般大于基坑支护体 高度的４／５，宽度３～４ｍ，采用下大上小的梯形分布 紧靠支护体，使得砂袋对支护体产生较大的超载压 力。为了减少费用和保证基坑后续施工有必要的工 作面，砂袋反压采用分段布置而非连续布置的方式， 主要布置在基坑转角、中间部位等几个变形较大的位 置，同时尽可能布置在地下室后浇带处，以免影响到 后续工序的正常作业。 ４．２．２迅速确定补桩方案，抓紧对２ｌ根断桩的补桩 工作，以保证地下室底板的顺利施工。考虑到基坑土 方已经开挖到位（深度５ｍ）且处在软弱土层，若采用 静压或锤击预应力桩补桩虽然施工速度快，但基坑底 难以承受桩机荷载，而且把桩机吊下坑底也有较大难 度，并且安装静压桩机要有较大的场地，这将会影响 在工程实践中，基坑支护体经常发生开裂、倾斜、 滑移甚至坍塌等事故，造成了严重的经济损失甚至生 命的代价，因此必须引起高度的重视，不可麻痹大意。 从本案例中我们吸取以下教训： 地下室底板的顺利施工，而锤击桩所产生的施工震动 将加剧基坑支护体的失稳；若采用锚杆桩在底板施工 完后补强，一是没有现成的预制桩，二是地下室底板 ５．１ 提高设计者水平，杜绝设计上缺陷：在软弱地层 中进行土钉墙支挡结构设计，必须认真勘察和摸清地 质情况，充分了解现场状况，如本案例中的重车动荷 载等施工因素，以确定合理的安全系数。 ５．２严格控制施工顺序，采用正确的施工方法：对软 基工程的施工应严格按照经审定的施工方案实施，尤 为此留下的孔洞将大大降低防水性能。考虑到断桩 都在距底板６～７ｍ深的位置，决定采取人工挖孔桩的 接桩办法。接桩前先编制施工方案，并严格按方案实 施，采用跳孔成孔，以及清除孔底杂物及水。对断桩 以下的桩身做二次的动测，以确保桩身的完好。 ４．２．３严格控制后续土方开挖速度，调整底板施工 其是土方开挖应严格遵循“分区、分块、分层开挖”的 原则 ｊ，选择正确的开挖方向和退土路线；及时进行 封底，尽量缩短基坑暴露时间；及时排干基坑积水，避 免因土层浸泡而产生不良后果；严禁在坑沿堆载而增 加基坑的侧压力；选择有相应资质的监测单位，对基 坑进行适时监测、及时预警。 ５．３严格施工管理，落实各项责任制：施工人员应坚 守岗位，发现险情及时启动事故应急预案，采取有效 的补救措施，减少次生灾害，及时恢复施工。 参考文献 ［１］程良奎等．岩土加固实用技术［Ｍ］．北京：地 震出版社，１９９４．第２４５页～２６２页． ［２］ＪＧＪ１２０—９９，建筑基坑支护技术规程［ｓ］． ［３］ＹＢ９２５８—９７，建筑基坑工程技术规范［ｓ］． 缝位置及增加施工缝，切实做到分层、分段开挖，及时 进行封底，避免基坑暴露过久。 ４．２．４控制土方开挖方向与退土行车方向一致，禁 止在坑沿堆载，避免对基坑支护体产生负面影响。 ４．２．５调整塔吊位置，将其置于基坑内的工程桩之 上，及时恢复其功能保证后续施工需要。 ４．２．６ 加快对承台的施工速度。由于承台深度较 大，如电梯井处深度４ｍ，极易造成塌方，对基坑支护 安全相当不利。因此，在征得有关方面的同意后，对 承台的工程桩逐个进行验收，验收完马上进行承台混 凝土的浇筑，竖向施工缝留在距地下室底板０。５ｍ处。
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