某項(xiàng)目支護(hù)不當(dāng)影響主體基礎(chǔ)實(shí)例介紹與反思

廣西城鎮(zhèn)建設(shè)丨CITIESANDTOWNSCONSTRUCTIONINGUANGXIYANXUE丨研學(xué)

深厚填土

支護(hù)

滑動面

剪切破壞

圖1項(xiàng)目總平圖圖2地質(zhì)剖面圖

二、事故簡述

左邊高層建筑進(jìn)行樁身完整性檢測時，發(fā)現(xiàn)個別樁的低應(yīng)變數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，經(jīng)參建各方現(xiàn)場會診，疑似

斷樁。挑選異常部位較高的幾根樁，挖開檢查樁身，均發(fā)現(xiàn)貫穿裂縫，結(jié)合樁位和地勘鉆孔揭示的地層起伏情

況，可大致判斷斷樁部位基本在填土層底部及以上一定區(qū)段，隨著時間推移，后續(xù)樁身完整性檢測異常的樁數(shù)

量逐漸增多，事故前歷次現(xiàn)場驗(yàn)收情況如下。

在對厚填土山包進(jìn)行挖運(yùn)土方、修斜坡的階段，坡底的基坑尚未開挖，在斜坡頂平臺地面就已肉眼可見很

某項(xiàng)目支護(hù)不當(dāng)影響主體基礎(chǔ)實(shí)例介紹與反思多裂縫，最大縫寬超過10厘米，裂縫處臺階狀地陷最大有30厘米落差，如圖3所示。

文＿鐘世曉（南寧市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司建筑設(shè)計(jì)一分院，集團(tuán)副總工程師、分院總工程師，高級工程師）

一、項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目所在區(qū)域被曾經(jīng)施工的其他項(xiàng)目作為棄土場，堆填了大量土方，形成數(shù)十米填土山

包，從圖1、圖2所示可知，該項(xiàng)目地下部分施工期間，基槽內(nèi)外會形成高差最大可達(dá)三十米的深

厚填土深基坑及高邊坡，地下部分施工完畢、基坑回填后，建筑西、北面仍保留二十多米高差的圖3邊坡頂?shù)孛嫠輬D

填土高邊坡。

項(xiàng)目擬建的兩棟高層建筑均采用旋挖灌注樁基礎(chǔ)，工程樁身穿越填土層進(jìn)入中風(fēng)化泥巖?；诠嘧妒┕r，基坑側(cè)壁還在進(jìn)行鉆孔做錨桿、掛網(wǎng)施工作業(yè)，基坑以上的北側(cè)坡面仍有未硬化封閉

槽東、南面為項(xiàng)目場地，可先整平到設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高，再放坡到基礎(chǔ)施工面，北、西面通過“放的區(qū)域，在暴露的坡面上能清晰看到因斜坡體塌滑而在近坡頂處出現(xiàn)的水平裂縫，如圖4所示?；禹斘鱾?cè)則

坡+錨桿”的方式進(jìn)行支護(hù)。自始至終是原狀高填土坡體暴露狀態(tài)，未做任何處理。

廣西城鎮(zhèn)建設(shè)丨CITIESANDTOWNSCONSTRUCTIONINGUANGXIYANXUE丨研學(xué)

三、事故原因分析

從地勘鉆孔揭示的填土厚度可知，錨桿整體都位于填土層，其黏結(jié)和錨固約束效果很差。查看計(jì)算書時發(fā)

現(xiàn)計(jì)算參數(shù)c、φ及黏結(jié)強(qiáng)度取值較工程經(jīng)驗(yàn)偏高，也大于地勘報(bào)告建議值，支護(hù)設(shè)計(jì)單位被質(zhì)疑為迎合建設(shè)單

位低成本支護(hù)的訴求，做出了高風(fēng)險(xiǎn)支護(hù)設(shè)計(jì)。

深厚填土的下臥土層主要為不透水的泥巖，地表雨水下滲，會在泥巖與填土交界面形成泥水帶—軟弱結(jié)構(gòu)

面，當(dāng)厚填土被開挖形成坡體后，沿此軟弱結(jié)構(gòu)面容易形成滑動面。旋挖灌注樁在樁身混凝土澆灌初凝到足夠

強(qiáng)度前無抗剪能力，樁周土層的蠕動、錯位，會輕易將樁身剪切破壞。

事故發(fā)生后，填土坡體塌滑仍在持續(xù)，阻礙填土層沿泥巖層頂軟弱結(jié)構(gòu)面滑移的剩余好樁承受的剪力持續(xù)

增大，直至樁身混凝土被破壞失效，滑移剪力又分?jǐn)偟绞Ｓ嗪脴渡希Ｓ嗪脴独^續(xù)承受更大的剪力，最終被逐

個剪斷失效，如圖6所示。

圖4坡面尚未硬化封閉邊坡已塌滑出現(xiàn)水平裂縫圖

旋挖成孔期間，旋挖機(jī)械抓斗取出的填土和泥巖土塊能夠成形，施工場地正常，未見泥水。用手電筒看

樁孔，光線能照射到的上部填土層孔壁完整、相對干燥，旋挖機(jī)械抓斗留下的痕跡清晰無異狀，但現(xiàn)場施工人

員反映能偶爾聽到土塊墜落入水的聲響，認(rèn)為有塌孔情況。估計(jì)是成孔后在等待下鋼筋籠、澆搗樁身混凝土期

間，賦存在填土層底、泥巖面的上層滯水流淌到樁孔底形成水洼，后在厚填土壓力和坡體蠕動、擠壓作用下，

泥巖面被泡軟的填土泥水帶被擠壓出孔壁墜入樁底積水。

圖6事故分析圖

樁基施工完成后，在樁身混凝土達(dá)到齡期后進(jìn)行樁身質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)樁身斷裂，此時基坑側(cè)壁施工作業(yè)尚

未完成。

在多次邀請專家分析事故原因、討論處理方案期間，坡面裂縫不斷出現(xiàn)，詳見圖5所示。變形監(jiān)測數(shù)據(jù)持四、處理方案

續(xù)增大，通過低應(yīng)變復(fù)檢樁身混凝土完整性，發(fā)現(xiàn)更多新增斷樁。一是改進(jìn)支護(hù)方案，控制深厚填土坡體滑移變形。需打樁穿越填土與泥巖交界面，限制兩個土層之間的錯

位滑動，樁身要求一開始就有足夠的抗彎剪強(qiáng)度，因此考慮采用成品預(yù)制樁或鋼樁。受場地限制，無法采用大

噸位、大尺寸的壓樁機(jī)械，只能放棄剛度大、抗彎剪能力更強(qiáng)的預(yù)制樁，退而求其次采用便于施工的鋼板樁，

將其沿基坑底周邊打入泥巖層。鋼板樁的剛度雖然偏小，但延展性好，剪力過大通常會導(dǎo)致其屈曲變形，不至

于完全退出工作機(jī)制，輔以預(yù)應(yīng)力錨索在鋼板樁頂施加預(yù)拉力，約束樁頂變形。

二是修改基礎(chǔ)方案，適應(yīng)支護(hù)形式。“鋼板樁+錨索”的支護(hù)方式只能減小坡體滑動變形，維系坡體安

全，并不能保證深厚填土坡體不繼續(xù)沿著填土層底與泥巖層頂交界面處的泥水帶蠕動滑移，畢竟鋼板樁本身剛

度不夠大，錨索的錨固段無法進(jìn)入泥巖層，其約束能力不足。因此，主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)下用抗彎、剪能力強(qiáng)、可作

為支護(hù)構(gòu)件的預(yù)制管樁作為豎向增強(qiáng)體的復(fù)合地基，采用對場地要求低的錘擊沉樁方式，采用錐形樁尖以更深

入中風(fēng)化泥巖，采用滿堂布樁方案，擠密填土并兼顧抗滑移作用的群體效應(yīng)。

五、處理效果

雖然暴雨時坡面仍會不斷出現(xiàn)新裂縫，或原有裂縫增大、裂隙加深，沿縫滲水又加劇坡體變形，但在“鋼

圖5坡面硬化封閉后邊坡仍持續(xù)塌滑拉裂坡面圖板抗滑樁+預(yù)應(yīng)力錨索”的限制下，深層位移不大。雨天應(yīng)停工撤離人員，雨停后待監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定再施工，雖

然基坑和邊坡始終處在報(bào)警不斷、險(xiǎn)情不大的狀況，但也尚能維系整體安全，直到基槽回填后，確認(rèn)支護(hù)結(jié)構(gòu)

廣西城鎮(zhèn)建設(shè)丨CITIESANDTOWNSCONSTRUCTIONINGUANGXIYANXUE丨研學(xué)

不再有問題需要處理。從沉樁施工過程可以看出，時間越久，沉樁越困難。根據(jù)地勘鉆孔揭示，以及周邊先行和損失都限于該項(xiàng)目，也算不幸中的萬幸。若是支護(hù)周邊存在既有建筑或設(shè)施，一定要更為謹(jǐn)慎，否則不良后

沉樁的速度與深度的關(guān)系表現(xiàn)對比，后期錘擊沉樁尚未進(jìn)入泥巖就已經(jīng)下沉困難，說明樁間填土已被擠壓密果會被無限放大，處理代價高昂。

實(shí)?；A(chǔ)選用的支護(hù)類型預(yù)制管樁，經(jīng)檢測，樁身均完整無損，最終順利通過基礎(chǔ)驗(yàn)收。從圖4所展示的支護(hù)施工情況可知，在從上往下開挖外運(yùn)土方的過程中，為搶工期，建設(shè)單位持續(xù)挖運(yùn)土

方，把高厚填土山體一次性修成斜面，基坑頂上的坡面掛網(wǎng)硬化施工進(jìn)度滯后，未遵循挖方邊坡防護(hù)工程應(yīng)采

六、反思及結(jié)論用逆作法的施工要求，即分段施工，邊修坡、邊支護(hù)，開挖一級防護(hù)一級，并應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防護(hù)好上一

（一）工程建設(shè)勿抱僥幸心理級，才開挖施工下一級。因此導(dǎo)致土質(zhì)坡面長期暴露被雨水沖刷，地表水大量滲入坡面土層，引發(fā)表層松軟填

從圖1、圖2可以看出項(xiàng)目設(shè)計(jì)地坪高程108米，高于北面規(guī)劃市政道路，建設(shè)單位有意等待市政道路施工土固結(jié)下沉，坡體含水量逐漸增大，土體重量相應(yīng)加大，使滑坡體的下滑趨勢增大，地表水在厚填土中下滲匯

時挖除填土山包，免去己方挖運(yùn)土方或做支護(hù)的巨額開支，故把這兩棟高層放在最后開工。但市政道路項(xiàng)目方集在不透水的泥巖面，加劇填土層底和泥巖面交界處泥漿帶的稀滑程度，為滑坡體的下滑進(jìn)一步創(chuàng)造條件。

（二）加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)

等到該兩棟高層高出地面后才開始施工，而兩棟高層尚未竣工，市政道路就交付使用了。因此，建設(shè)單位為降

低造價，少挖運(yùn)土方，采用了高風(fēng)險(xiǎn)的支護(hù)方案，設(shè)計(jì)單位為迎合建設(shè)單位需求，人為調(diào)高計(jì)算參數(shù)，不采用由于建設(shè)單位把主體設(shè)計(jì)和支護(hù)設(shè)計(jì)分別委托給不同單位，除把主體基礎(chǔ)、地下室輪廓和標(biāo)高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給

抗滑樁應(yīng)對潛在滑動面，錨桿的錨固段完全處在填土層，為事故埋下了隱患。支護(hù)設(shè)計(jì)單位以外，雙方缺乏溝通，互不了解對方的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容，主體設(shè)計(jì)單位結(jié)合地勘資料在施工現(xiàn)場看

因北面的高填土坡頂存放著市政施工設(shè)備和材料，做了坡面硬化。而西面的荒坡野嶺則完全不做處理，任到削坡情況后，雖然覺得有風(fēng)險(xiǎn)，但因已經(jīng)施工，且當(dāng)時的監(jiān)測數(shù)據(jù)未說明坡體狀況會影響主體施工，故沒有

由雨水不停沖刷，又復(fù)曝曬，每逢遭遇臺風(fēng)暴雨天氣，現(xiàn)場就能看到無數(shù)泥水漿流淌而下匯成一道道泥漿溪流說服建設(shè)單位或支護(hù)設(shè)計(jì)單位修改支護(hù)方案。

灌入基坑，唯有天氣轉(zhuǎn)晴在監(jiān)測數(shù)據(jù)趨穩(wěn)后再清理泥漿復(fù)工。待到后期，雨水反復(fù)沖刷下的泥土流失已使西側(cè)（三）縝密思量應(yīng)對措施，消除安全隱患

坡面變緩，出現(xiàn)多道沖刷溝，如圖7所示。若能提前察覺隱患，可以提出兩種應(yīng)對方案。方案一，調(diào)整支護(hù)方案，沿基坑邊做抗滑樁，控制厚填土

沿泥巖面的深層位移，阻止填土坡體的下滑趨勢，避免影響基坑內(nèi)處于脆弱期的灌注樁；方案二，調(diào)整主體結(jié)

構(gòu)基礎(chǔ)方案，采用支護(hù)類型的預(yù)制預(yù)應(yīng)力樁做樁基礎(chǔ)。利用抗彎、剪能力強(qiáng)的基礎(chǔ)預(yù)制樁兼做抗滑樁，在基坑

尚未開挖前，采用送樁工藝將其打入泥巖足夠深度。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，采用靜壓沉樁工藝的預(yù)制管樁端進(jìn)入泥巖

困難，但作為支承上部結(jié)構(gòu)重量的樁基礎(chǔ)，稍進(jìn)入泥巖就能穩(wěn)壓達(dá)到豎向承載力要求，但進(jìn)入泥巖深度不夠，

嵌固效果差，抗水平側(cè)推作用的能力不足，無法兼做抗滑樁，樁身如被斜坡塌滑土體推歪，即使樁身未斷裂，

傾斜樁身也影響其豎向承載力。即使采用先引孔后壓樁的工藝，雖然能保證樁端入泥巖深度，但壓樁機(jī)械噸位

大，原場地的回填土地面也不合適行走壓樁機(jī)械。只能采用錘擊沉樁方式施工，錘擊沉樁機(jī)械相對小且輕，可

以通過試樁操作把控沉入泥巖的深度，也可先引孔以保證樁端入泥巖深度。施工場地四周開闊，最近的住宅小

區(qū)也在幾百米外，控制在白天上班時間施工，其錘擊噪音影響較小。

圖7西面暴露邊坡沖刷和西南角硬化坡面破碎圖

從可靠角度出發(fā)，上述應(yīng)對方案一更為合理。因?yàn)橹ёo(hù)用的抗滑樁是臨時性的，只需應(yīng)付主體樁基礎(chǔ)的

脆弱期，必須充分發(fā)揮效用的工作時間短，而且發(fā)現(xiàn)問題也相對便于補(bǔ)救。應(yīng)對方案二則有一定風(fēng)險(xiǎn)，對于單

右側(cè)高層的旋挖樁基礎(chǔ)施工相對早，其東側(cè)屬于項(xiàng)目用地，已先挖平作為施工場地，北面偏東也已部分削純的臨時抗滑樁而言，在滑坡體擠推下，樁身有一定傾斜并無大礙，只要樁身不破損，變形控制在一定范圍之

坡下接?xùn)|側(cè)的施工場地，左側(cè)高層的基坑尚未開挖就已澆搗樁身混凝土，由于基槽小，土體的時空效應(yīng)使坡體內(nèi)，不形成持續(xù)滑移，基坑、邊坡無安全之虞。但對主體結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)而言，樁身傾斜過大會影響其豎向承載

變形小，在坡體滑移變形大之前就有足夠的樁身強(qiáng)度，因此順利通過基礎(chǔ)驗(yàn)收。力，用大直徑樁滿堂密布形