淺談矩形抗滑樁在深基坑支護工程中搶險施工的運用
——以“福建建甌某項目深基坑支護工程的搶險施工”為例

彭 成

(福建榮安建筑有限公司,福建 福州 350000)

0 引言

深基坑支護在山地建筑施工中有著本身的特殊性，由于地物地貌以及外界等因素的影響，對深基坑施工產生較大影響，本文將以福建建甌某山地項目的深基坑施工搶險事故為例，重點闡述矩形抗滑樁在深基坑支護工程中搶險施工的運用以及山地建筑的深基坑支護的搶險工程對業主方、設計方、監理方、施工方、監測方等各單位要求。本項目場地位于福建省建甌市，建甌為閩北山區，該項目場地高差高達50m左右，其抗震設防烈度為6°，設計基本地震加速度值為0.05g，設計地震分組為第一組，場地類別分別為II類，特征周期值分別為0.35s。50年一遇基本風壓為0.35kN/m2，風壓地面粗糙度類別為B類?；佑绊懛秶饕翆訛椋弘s填土、粉質粘土、殘積粘性土、全風化砂巖、砂土狀強風化砂巖、碎塊狀強風化砂礫巖。最大基坑支護高度約11m?，F有場地北高南低，西高東低。北側、東側紅線內為已建擋墻。項目基坑支護設計采用樁錨支護，局部采用放坡+掛網噴面(+土釘墻)支護方案。本項目為住宅項目，設置地下室2層。本文將結合該項目的深基坑支護施工搶險事故的過程進行分析與總結。

1 項目開發前原始場地周圍的地物地貌情況

項目建設場地西北部及北部為較高的山坡，原始地形坡度約18～40°，上陡下緩；場地東側為較低山坡，土質松散，原始地形坡度約15～35度，上緩下陡，坡面植被較茂盛，場地西北側山坡為坡面人工種植竹林，株距約2m。

場地西北部山坡2014年因下部建設用地整平開挖發生土體崩塌，雨季期間發生土質滑坡，2015-2016年進行治理過，采用抗滑樁+預應力錨索治理，2015年雨季滑坡右部的滑動發生滑動，推斷多根抗滑樁，后期采用擋墻進行支擋，現項目開發之前其北側實拍照片如圖1。

圖1 項目開發之前其北側場地實拍

2 項目開發后深基坑施工過程中出現險情

該項目2018年業主取得后進行了開發，北側設置二層地下室，采用“人工挖孔樁樁徑900mm，樁間距1 500mm +二道預應力錨索”的樁錨支護形式，其最大基坑支護高度約11m，地下室基坑距離已建舊擋墻約7～15m。

北側基坑開挖過程中遇建甌地區4～6月罕見暴雨，暴雨持續時間長，在雨季期間施工到底板后，基坑監測單位發現支護結構發生較大變形，冠梁局部出現裂縫，圍護樁變形明顯外傾，部分維護樁出現裂縫，錨索位置腰梁變形拉裂，沿基坑邊線長度約35m左右，具體見圖2。已建舊擋墻后側坡頂8m左右出現一組平行于基坑的張拉裂縫，斷續延伸長度約40m，裂縫寬度約0.3～1.2mm，可測深度約1m左右，具體詳見圖3。出險后，業主組織省市專家及各單位技術負責人前往現場實地踏勘后，得出一致結論如下：

(1)立即在坑底開裂部位進行坑內土方反壓，對開裂部位兩邊往外各約3m范圍內進行土方反壓，反壓土形成梯形狀。

(2)基坑周邊及舊擋墻上的所有裂縫，采用水泥砂漿灌漿，避免雨水繼續滲入土體，并增設一定數量的截水溝，對地表雨水進行匯排。

(3)現場實測變形過大的圍護樁并已侵入地下室主體結構的范圍，并將數據提交給基坑支護設計單位。

(4)對變形過大的圍護樁進行加固，采用“抗滑樁+錨索”方案，樁頂設置扶肋擋墻，原有變形過大的基坑支護樁應拆除，拆除后的圍護樁位置采用“自然放坡設計+掛網噴射混凝土面層”，方案組織專家論證后后方可實施。

(5)監測單位應加強對已建舊擋墻增加監測點，并對基坑支護加強監測，加密監測頻率，如實反映已建舊擋墻及基坑的變形，并及時將數據反饋給各相關單位。

專家及各單位技術負責人現場踏勘后，基坑施工單位采用坑內回填土反壓后，基坑支護的變形的到一定的控制，但經過分析計算后，不穩定性斜坡剖面情況及潛在滑動面依然存在，因此必須緊急實施專家意見的第四條中的增設抗滑樁。

圖2 基坑圍護樁變形過大

圖3 基坑支護后側的已建舊擋墻開裂圖

3 項目施工過程中的深基坑搶險加固

在對變形過大的基坑支護樁進行反壓后，經監測變形暫時控制住了，為盡快實施項目，必須按專家要求增設抗滑樁，在對抗滑樁的選擇的時候，為方便施工，業主方和施工方希望選擇圓形抗滑樁，而設計方建議采用矩形抗滑樁。因為根據力學公式，矩形樁抵抗矩更大，抗滑效果更好，專家審查時采納設計方意見，最終采用1200×1500@3000矩形抗滑樁，具體詳見圖4。增加抗滑樁后，經監測變形有所減小，但是還是存在潛在的滑動面，具體詳見增加抗滑樁后滑動面分析圖5。

圖4 1200×1500矩形抗滑樁

圖5 增加抗滑樁后滑動面分析

增設抗滑樁后，必須對已突入地下室結構的圍護樁進行坎樁，坎樁施工過程中持續進行變形監測，坎樁后的圍護樁位置采用“自然放坡設計+掛網噴射混凝土面層”，具體詳見突入地下室結構的圍護樁坎樁后現場實拍圖6，至此該項目基坑加固工程已初步完成。

圖6 突入地下室結構的圍護樁坎樁后現場實拍

4 項目深基坑搶險加固事后的原因分析

該項目深基坑從出險到基坑加固完成，造成計劃工期延遲約十五個月之久，以及增加直接工程成本大約1 200萬，主要是抗滑樁施工難度大以及現場施工人員的安全問題，屬于較大施工質量安全事故。

該項目基坑加固完成后，業主事后組織專家進行評審并再次進行踏勘后繪制了滑坡全景如圖7所示，進一步分析造成該事故的主要原因如下：

(1)開發前項目場地周圍已存在潛在的滑坡風險，以及后期存在滑坡的誘發因素如：長時間暴雨、人為因素基坑開挖擾動等因素。

圖7 滑坡全景圖

從省市專家提供的滑坡全景圖來看，項目在開發之前周圍就存在潛在的張拉裂縫，而項目位于坡腳，而現場基坑施工正處于建甌市雨季高峰期，高達約900mm的降雨，占全年降水量的50%左右，降雨一方面滲入巖土體的裂縫內，增加了土體的重量，加大了下滑力，另一方面受雨水浸泡，巖土體的力學強度降低，從而降低了斜坡的穩定性?；聨缀醵际前l生在連續性強降雨之后，因此長時間暴雨是引發滑坡的主要因素，施工現場做好雨季施工對山地建筑的深基坑施工特別重要，應該引起施工單位的高度重視。

(2)原滑坡治理施工質量不滿足要求以及事后沒有長時間監測跟蹤，留下部分后遺癥。原滑坡治理于2014年左右完成勘察設計施工，現場核對原治理設計圖，原滑坡治理施工有以下不到位情況：抗滑樁未設置足夠數量的預應力錨索、抗滑樁的樁間擋板未施工、仰斜排水孔未設置、滑坡體表層水土流失嚴重、坡體張拉裂縫未處理、地表水易滲入土體、滑坡周界未設置截水溝。原治理存在居多未施工到位的情況，留下的安全隱患也是誘發了本次深基坑坍塌事故的原因之一。

(3)人類活動對滑坡有一定的影響，山體附近的居民在坡面種植了大量毛竹等淺根植物，風吹搖動致使地表土體開裂、松散，地表土體開裂后雨水極易滲入，土體吸水飽和后抗剪強度降低，再加之場地平整時對原始山地進行了局部開挖，使得坡前形成較陡的臨空面，破壞了原始山體的應力平衡，從而誘發了滑坡，因此人類活動對滑坡的影響，也是誘發本次深基坑坍塌事故的原因之一。

5 深基坑搶險的總結與建議

該項目深基坑搶險加固已結束，項目已竣工驗收完畢，事后已繼續監測兩年多了，從對抗滑樁和已建舊擋墻的監測數據來看，矩形抗滑樁對控制已建舊擋墻和深基坑變形起到了很好的效果，場地變形已趨于穩定。從本次工程事故來看，山地建筑的深基坑支護搶險工程對業主方、設計方、監理方、施工方、監測方等有如下要求和建議：

(1)業主方有主導項目的責任，深基坑事故出險后，業主方第一時間組織專家到現場進行踏勘，并要求施工方立即采取坑內土反壓的臨時措施，防止深基坑坍塌事故擴大化?；蛹庸淌潞?，業主積極組織專家和各方單位進行事后評估，對流程的把控精準到位。

(2)設計方是對搶險工程提供技術支持與服務，積極提出合理化建議，強烈推薦采用矩形抗滑樁，得到評審專家的一致好評，對控制已建舊擋墻和深基坑變形起到了很好的效果，設計方采用“矩形抗滑樁+預應力錨索、坡面防護”等措施，治理設計嚴格按“綜合治理、一次治根、不留后患、安全可靠、經濟合理”的原則進行。

(3)監理方對施工現場全稱跟蹤，在業主方的要求下對矩形抗滑樁的施工質量全程把控，由于矩形抗滑樁的樁較長，抗滑樁要嵌入基坑底部一定深度，監理方嚴格按專家及圖紙要求執行，全程拍照并復核樁長。

(4)施工方是本次深基坑搶險的主要執行方，由于搶險工作時間緊迫，施工方應優先考慮的是現場在建工程的安全，確保險情不再擴大化，施工方24小時加班加點進行坑內土的反壓，有效的阻止了變形進一步擴大。

(5)監測方及時提供預警數據，讓各相關單位密切掌握項目動態，提高項目管理的信息化程度，確?；?、基坑的安全。 總之，山地建筑的深基坑支護的搶險工程對業主方、設計方、監理方、施工方、監測方等各單位要求密切分工與合作，由于搶險工程的時間緊迫性、重要性，對各單位的密切配合程度要求較高，這個是深基坑支護的搶險工程與其它工程的不同之處。

6 結 語

總而言之，通過本次深基坑支護搶險工程，充分利用矩形抗滑樁的抗滑能力強的特點，對懸臂端增加預應力錨索以控制懸臂端位移，從而起到很好的抗滑效果；在實際深基坑搶險過程中，我們要綜合考慮“安全、成本、工期”三者因素，進而選擇更優的施工方案進行施工，值得業主方、設計方、監理方、施工方、監測方等各單位重視和深思。