2土 工 基 础 2007
2 事故发生过程及原因分析
基坑土方开挖从5月20日开始,在开挖初期阶段,变形在控制范围内,6月13日上午,X2,X3侧斜
管位移突然增大,其中X2的最大水平位移达到24.5mm,X3的最大水平位移达到28mm,均已经超过了总位移20mm的报警值,X2测点沿基坑深度变化的水平位移变化曲线如图2所示。6月13日中午,业主紧急召集了监理单位,施工总包,基坑分包等单位开会讨论,决定暂停施工,并将报警情况迅速上报到市建筑安全监督部门
。
行加固处理。笔者和与会的另外几个同志认为,在工程目前已经出现如此大的变形的情况下,加固被动区为时已晚:一是施工机械在基坑坑壁附近没有作业面,难以作业;二是被动区一般是在开挖前加固的,在基坑已经产生如此大的水平位移的情况下,加固过程本身会扰动被动区土体,而被动区加固土体要形成一定的强度,需要相当一段时间。因此在加固被动区的施工过程中或者在被动区加固土体发挥作用前可能会导致基坑失稳。
综合以上因素,最终决定采用内撑加固。由于时间紧迫,支撑材料采用Φ609316钢管,间距为6m,支撑位置在地面下1m处,基坑由于跨度较大,最小处跨度为45.2m,采用5003300311318H型钢作为立柱(详细计算这里略去)。
为了安全起见,,加固方案施工总时间为天。,先间隔12,3所示。至19日第,基坑X2,X3观测点地表面累57.5mm和73.6mm,在后期
图2内撑的施工过程中和施工完毕后,变形已经趋于稳定,6月19日后增加的变形仅2mm,发生在基坑底面附近,如图4所示,说明内撑维护是成功的
。
当日下午,市建筑安全监督部门召集有关单位,通过研究原设计方案和现场查看后,认为主要原因如下:(1)由于在基坑北侧和西侧有地下室,侧向土压力较小,所以北侧和西侧位移没有达到报警值;(2)设计方案的软件计算部分中明确给出钻孔灌注维护桩顶部的水平位移为85mm,一般情况下,这是不允许的,估计是由于设计方案中钻孔灌注桩在基坑底部深达10.7m的入土深度,从经验的角度来看,应该是没有问题的,从而导致设计人员没有注意到计算结果中的如此大的变形;(3)由于钻孔灌注桩入土部分位于第三土层,为淤泥质粉质粘土,土质较差,很难形成悬臂结构,在本工程的设计方案单纯采用钻孔灌注桩作为维护结构本身就是不恰当的。
图3
加固后的基坑
3 处理方案
由于钻孔灌注桩要求被动区土体必须有相当的强度和硬度才能形成悬臂结构,本工程原设计方案
中如果在被动区一定范围内进行土体加固,是可行的。在后来的加固方案的讨论会上,有一种意见认为既然被动区没有加固是维护失败的重要原因,那么可以采用高压悬喷注浆或者化学注浆对被动区进
图4 加固后X2测点的位移变化曲线