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青岛某基坑险情原因分析和加固处理

298 2021-03-08 08:52:27


青岛某地下商城,地下建筑面积9800㎡,平均埋深12m。其1号口部是位于中山路的一个进出口。口部基坑深10 m,支护长度71m。基坑周边有商店、酒楼和市政污水管线,特别是北侧边缘有一台供整个中山路及周围街道用电的变压器及高压输电线路。环境复杂,无放坡开挖条件。


该工程无任何地质勘察资料。开挖后得知该场地上部0~4.5 m为回填土,以下为强风化花岗岩,并伴有宽度为5.2 m遇水膨胀的煌斑岩夹层。施工时值雨季。

针对上述地质情况和周围环境,施工单位确定基坑护壁采用喷锚网支护方案,见图2-1。支护参数为喷射混凝土C20,水灰比0.45,配合比为灰∶砂∶石子=1: 2∶2,外加4%速凝剂,喷射厚度为10 cm。钢筋采用φ6@200×200,网筋与锚杆焊结成一体。锚杆为φ20@900~1 000 1.2500;无预应力;锚孔φ40 mm。


险情及其原因

基坑开挖至 8.5m时,距北坡5m位置地表和3.5m位置的围墙出现开裂,3h内裂缝最宽处达 20mm,平均位移速率为6.6mm/h左右,直接影响变压器及周围建筑物安全。经采取紧急措施,如图 2-2 所示的加固方案后,边坡变形及时得到了控制。


经事后调查险情,认为原因有以下几点:

(1)在边坡正下方,即坑底下部人防干道。该干道开挖时,可能出现过较大塌方,而浇灌混凝土时未填实(空洞沿巷道走向,宽约3 m)。因未进行地质勘探,故支护设计时对此情况不明。这是导致险情的最主要原因。

(2〉坡顶有一直径为400 mm的污水管﹐接头长年漏水,该处煌斑岩夹层遇水松软膨胀,以及施工正值雨季,基坑第三层开挖后未及时支护,大雨冲刷坡脚,形成“悬空”状态等,都是造成该工程险情的诸多因素之一。

加固处理及效果

经研究,仍采用喷锚网加固处理。

(1)用C20喷射混凝土封闭1区(见图2-2)的卸载坡面和污水沟沟面。用水泥浆将滑移破坏区地面裂缝浇灌封闭并抹面,以防雨水渗入。

(2)用全长注浆锚杆锚固滑移体底脚。锚杆参数为φ22钢筋,长4.0 m,间距0.5 m×0.6 m,倾角10°。喷网参数同原支护(见图2-3)。

为确保加固方案可靠,对边坡稳定性进行了验算,参考附近工程地质勘探资料,选取有关计算参数见表2-1。

边坡滑移面已形成。验算时不再考虑滑面黏结力影响。按极限平衡条件﹐滑移体下滑力与锚杆所提供的阻滑力相等(图2-3)。

加固后边坡稳定性良好。

监测结果表明∶在采取临时稳定措施之前,边坡裂缝张开速度达 10.02mm/h;采取临时措施后,裂缝张开速度为0.21mm/h,边坡位移率为0.072 mm/h;开挖面加固支护后变形趋于收敛