深基坑支護(hù)及事故分析

顏於滕　彭利平

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對(duì)城市建筑物的高度和荷都都提出了更高的要術(shù)，因此對(duì)地基承載能力的要求越來(lái)越高，基礎(chǔ)的埋置越來(lái)越深，使深基坑及其支護(hù)技術(shù)變得越發(fā)重要。文章介紹了當(dāng)前基坑工程常見(jiàn)的幾種支護(hù)結(jié)構(gòu)方式及其適用范圍，并對(duì)基坑工程事故進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)；事故；地下連續(xù)墻；土釘支護(hù)

中圖分類號(hào)：TU712

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)17-0141-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對(duì)城市建筑物的高度和荷載都提出了更高的要術(shù)，因此對(duì)地基承載能力的要求越來(lái)越高，基礎(chǔ)的埋置越來(lái)越深，使深基坑及其支護(hù)技術(shù)變得越發(fā)重要。隨著基坑工程向著深、大、復(fù)雜的方向發(fā)展，基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)日益受到人們的重視，深基坑支護(hù)不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足變形控制要求，以確?；又車慕ㄖ?、地下管線、道路等的安全。

一、支護(hù)理論及方法

現(xiàn)代支護(hù)理論主要有極限平衡理論，彈性支點(diǎn)法(土抗力)、彈性有限元法、非線性有限元法。其中非線性有限元法由于參數(shù)過(guò)多，應(yīng)用較為復(fù)雜，現(xiàn)在多用于理論分析?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)要承受基坑開(kāi)挖卸載所產(chǎn)生的土壓力，在實(shí)際施工過(guò)程中，根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開(kāi)挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工設(shè)備和施工季節(jié)等條件，所采用的支護(hù)方式也不同。

(一)土臂支撐

為了縮小工作面，減少土方開(kāi)挖量，同時(shí)防止基坑開(kāi)挖對(duì)周圍地基的影響，可以采用土臂支撐的方式，此方式適用于城市密集區(qū)域內(nèi)深基坑開(kāi)挖。通常支護(hù)包括現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁及鋼管支撐方式，這種支護(hù)形式對(duì)土臂的保護(hù)能力較強(qiáng)，基坑安全度高，對(duì)周圍高層建筑影響較小，是現(xiàn)在深基坑開(kāi)挖較為常見(jiàn)的支護(hù)方式。土臂支護(hù)的同時(shí)可配合以水泥土重力式擋土墻支護(hù)，并及時(shí)進(jìn)行基坑降水，防止因?yàn)榛佑克斐傻墓こ淌鹿省?/p>

(二)地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻是在開(kāi)挖基坑周圍用鉆機(jī)鉆孔，現(xiàn)場(chǎng)灌注鋼筋混凝土樁，達(dá)到強(qiáng)度后，在基坑中間用人工挖土，并在挖土過(guò)程中加入橫撐。該方法施工時(shí)振動(dòng)小，噪音低，非常適于在城市施工。而且墻體剛度大，用于基坑開(kāi)挖時(shí)，可承受很大的土壓力，極少發(fā)生地基沉降或塌方事故，已經(jīng)成為深基坑支護(hù)工程中必不可少的擋土結(jié)構(gòu)。另外，防滲性能好，并可作為地下室外墻，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

(三)水泥土重力式擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)

深層攪拌水泥土圍護(hù)墻是采用深層攪拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)行攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護(hù)墻優(yōu)點(diǎn)：由于一般坑內(nèi)無(wú)支撐，便于機(jī)械化快速挖土；具有擋土、止水的雙重功能；一般情況下較經(jīng)濟(jì)；施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、污染少、擠土輕微，因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護(hù)墻的缺點(diǎn)：首先，是位移相對(duì)較大，尤其在基坑長(zhǎng)度大時(shí)，為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過(guò)大的位移；其次，是厚度較大，只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時(shí)才能采用，而且在水泥土攪拌樁施工時(shí)要注意防止影響周圍環(huán)境。

(四)土釘墻

土釘支護(hù)是以較密排列的插筋作為土體主要補(bǔ)強(qiáng)手段，通過(guò)插筋錨體與土體和噴射混凝土面層共同工作，形成補(bǔ)強(qiáng)復(fù)合土體，達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。土釘墻主要適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)和邊坡加固。不宜用于含水豐富的粉細(xì)砂層、砂礫卵石層和淤泥質(zhì)土，不得用于沒(méi)有自穩(wěn)能力的淤泥和飽和軟弱土層。土釘支護(hù)分為鉆孔注漿土釘，打入土釘，打入注漿土釘?shù)取Ｆ鋬?yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠、施工簡(jiǎn)便、工期短、效果好、經(jīng)濟(jì)性好，缺點(diǎn)是分層施工工期較長(zhǎng)。

(五)鋼板樁支護(hù)

沿當(dāng)涂位置預(yù)先打入鋼軌，工字鋼或者H型剛樁，間距1～L5m，然后便開(kāi)挖，邊將3～6cm的擋土鋼板塞進(jìn)導(dǎo)軌之間，并在橫向擋板與型鋼之間打入楔子，使鋼板與土體密切接觸。鋼板分為u型，z型等方式，該方法使用與地下水較低，深度不大的一般粘性或砂土。

二、深基坑事故分析

因深基坑工程中，地層復(fù)雜多樣，又多在建筑密度大、場(chǎng)地狹小的城市施工，加之施工條件較差，難度大，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)具有不確定性，容易出現(xiàn)各種工程事故。深究其原因不外乎勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等各方監(jiān)督不到位，責(zé)任不明確。

勘察問(wèn)題造成基坑事故的原因有兩點(diǎn)：(1)沒(méi)有仔細(xì)進(jìn)行工程地質(zhì)勘測(cè)，選擇觀測(cè)點(diǎn)不具有代表性，或者觀測(cè)點(diǎn)太少；(2)對(duì)水文地質(zhì)情況測(cè)量不清楚，沒(méi)有分清地下水位及地下水性質(zhì)，造成開(kāi)挖時(shí)支護(hù)方式選擇及支護(hù)程度考慮不足。

基坑設(shè)計(jì)屬于盲目設(shè)計(jì)，一般是施工單位自行根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的觀測(cè)估計(jì)確定開(kāi)挖及支護(hù)方案，對(duì)支護(hù)參數(shù)、支護(hù)的類型及支護(hù)的強(qiáng)度選取過(guò)于隨意，不能結(jié)合具體的工程實(shí)際確定，沒(méi)有科學(xué)依據(jù)，以致造成安全儲(chǔ)備過(guò)低，或盲目增加安全系數(shù)造成嚴(yán)重浪費(fèi)。

施工方面的原因是導(dǎo)致工程事故的最突出因素。(1)施工質(zhì)量差，如施工中混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，混凝土厚度，鋼筋間距及錨固長(zhǎng)度等不能嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行；(2)施工人員素質(zhì)不能保證，安全意識(shí)淡薄，是極大的安全隱患。管理^員素質(zhì)也參差不齊，不能做好安全教育和技術(shù)交底，導(dǎo)致施工與設(shè)計(jì)脫鉤；(3)施工隊(duì)伍對(duì)降水、排水、止水意識(shí)不強(qiáng)，措施不力，如沒(méi)有及時(shí)封閉基坑坡頂及坡面，使外部水侵入，基坑穩(wěn)定降低。

三、結(jié)語(yǔ)

基坑工程的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)日益進(jìn)步，不斷涌現(xiàn)出多種符合我國(guó)國(guó)情的實(shí)用的基坑支護(hù)方法，而且使得基坑工程的設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法得到不斷改進(jìn)?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，具體工程選擇什么樣的支護(hù)形式，需要考慮具體的基坑環(huán)境，地下水情況，場(chǎng)地土質(zhì)，施工隊(duì)工程經(jīng)驗(yàn)，工期要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果等因素全面考慮而定，在保證施工安全的前提下，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選擇適合的方案。

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作者簡(jiǎn)介：顏於滕(1988-)，男，山東滕州人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院結(jié)構(gòu)工程系學(xué)生，研究方向：建筑工程；彭利平(1987-)，男，江蘇無(wú)錫人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院學(xué)生。研究方向：建筑工程。