基坑边坡常见事故处理方法及案例分析?

基坑桩锚支撑钢腰梁的破坏

华创国际广场基坑支护工程为地下四层。基坑开挖后,支护高度约为20.0m,采用“桩锚+止水帷幕”的支护方式(见图1)。坑顶为既有市政道路(芙蓉北路)和既有建筑物(4-6层砖混房屋,距基坑开挖线约10.0m),为控制变形。在锁定过程中,工字钢腰梁出现扭曲状破坏。主要原因是锁紧值大,基坑开挖面平整度不够,锁紧时扭矩过大,工字钢出现麻花状扭转破坏。针对现场情况,在工字钢腰梁与基坑侧壁间隙处设置钢垫块,再次锁定锚索拉力,施工顺利,效果良好。在基坑施工过程中,如果采用钢腰梁,锚索锁定值较大,或者基坑侧壁容易变形,就容易出现类似于本工程的钢腰梁破坏模式。此时,根据具体情况,可在钢腰梁与基坑侧壁之间设置钢垫块,或在其间浇筑混凝土垫层,或增加钢材种类。必要时可改为钢筋混凝土腰梁。

施工段示意图(桩锚支护)

2、坡顶裂缝加固处理

长沙恒大城基坑支护工程为二层地下室,处理段支护高度约9.0m,坡顶开裂段采用“桩锚”形式,土质主要为回填土和粉质粘土。基坑施工完成后,由于上部填土较厚,在持续暴雨条件下,部分地区坡顶发生严重变形。考虑到基坑施工已完成,预应力锚索补充难度大,工期慢。根据现场情况,处理段内采用坡顶注浆加固处理(见图2),即在坡顶设置三排垂直注浆孔,孔径为110mm,孔底进入粉质粘土不小于1.5m,注浆孔间距为1.0 m×。注浆压力为0.3~0.5Mpa,注浆花管上设有直径为5~8mm的注浆花孔,每节布置在120处,截面间距为0.8m;灌浆时,应在边坡顶部和基坑侧壁进行观测。如果出现地面隆起或其他不利情况,应及时降低灌浆压力,以确保施工不会对周围环境造成较大影响。注浆加固后,基坑的稳定性得到了很好的控制,变形得到了控制。在填土、砂土等土层中,如出现类似情况,可采取坡顶垂直注浆、边墙倾斜注浆等加固措施进行处理。如果土层与锚体粘结强度好,锚索施工条件允许,也可增设预应力锚索。此时,一般情况下,增设的锚索应尽量位于支护结构的上部,有利于进一步控制变形。

图2坡顶灌浆加固方案示意图

3.沿着坡脚切割坡体。

株洲市恒昊翠谷城边坡土层为粉质粘土和强风化泥质粉砂岩,边坡工程高度约为18~22m。支护方案为坡脚设置2.0m高重力式挡土墙,挡土墙上方采用“格构式锚杆挡土墙”支护,骨架内种植草籽进行绿化。坡脚格构锚杆及挡土墙施工完成后,由于建筑结构调整,需开挖坡脚基坑,距坡脚线约5~10m,基坑深度约5.0~6.0m,基坑开挖后未采取相关支护措施。 导致被支护边坡沿基坑侧壁被切割的现象(见图3)。

根据现场情况,边坡加固措施采用“预应力锚杆+微型桩”的形式(见图4)。这次增加的锚位是原格构梁框架的中心点,在锚的外端增加了侧向钢筋混凝土梁。坡脚设置双排竖向微型桩,微型桩采用16b的工字钢,纵向间距1.5m,排距1.5m,成孔200mm,用M20水泥浆注浆入岩不小于3.5m基坑回填前,应密切注意边坡变形。如果边坡变形突然增大,影响边坡稳定,应立即回填坑底土方并夯实。

削坡加固示意图(1)

削坡加固示意图(二)

4、坡顶建筑土壤开裂处理

九龙环球商业广场二期基坑北侧原设计方案采用“放坡+上部锚喷”的支护方式。基坑开挖深度为14.5m,坡顶建筑为三层砖混结构房屋,为浅基础,距基坑顶边约5.0m。基坑侧壁土层多为粉质粘土,下部为石灰岩。基坑开挖和支护结构施工完成后,边坡顶部和台阶处出现变形裂缝(见图5)。为了保护坡顶既有建筑物,有必要对基坑进行加固以控制变形的增加。

根据现场实际情况,结合原设计图纸,加固措施为补充预应力锚索,锚索预应力锁定值为150kN~200kN(见图6)。原锚之间设置上锚索,锚索长度约为20m,锚固段位于开裂区外,锚索外端采用双拼接槽钢作为横向腰梁;下部原设计没有布置锚杆(索)。本次新增预应力锚索,长度约为15~18m。锚索外端采用双拼接槽钢作为横向腰梁。加固后,变形得到控制,边坡得到稳定。

5.摘要

岩土工程的设计和施工虽然有先后顺序,但实际上是相辅相成的。边坡的变形可以通过监测直接反映出来。施工过程中要密切观察,将监测结果反馈给设计,进行信息化施工,尽可能消除隐患。

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