1、深基坑支護(hù)的超期使用與加固摘要：深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用超過設(shè)計(jì)使用期限后，應(yīng) 根據(jù)具體情況采取不同的加固措施，并加強(qiáng)監(jiān)測，才能確保 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)；土釘墻；預(yù)應(yīng)力錨桿；加固措施； 監(jiān)測根據(jù)深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范 ( SJG05-96) 第 3.0.1 條要求，除有特殊要求外，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)按 保證安全和正常使用一年的臨時(shí)性構(gòu)筑物設(shè)計(jì)，但根據(jù)施工 情況看，大部分深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用期限超過一年， 而且深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)作為臨時(shí)性措施，設(shè)計(jì)水平差異甚大， 給施工安全帶來了較大隱患。本文通過對(duì)深基坑支護(hù)的超期 使用與加固，提出一些具體的處理措施，供大家參考。1 工程

2、概況某綜合樓由四棟塔樓組成，一棟三十六層、一棟三十層、 兩 棟二 十三 層，地 下室 三層 ，裙樓 六層 ，總 建筑面 積為 35250m2主體結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。基坑 平面呈長方形，寬約40m長約350m,平均深度13m,支護(hù)采 用人工挖孔樁、預(yù)應(yīng)力錨桿、土釘墻、樹根樁等。該工程深 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用期限為2.53年，加固措施主要為內(nèi)支撐、重復(fù)張拉、增加預(yù)應(yīng)力錨桿等，施工過程中嚴(yán)格按 照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行監(jiān)測，制定應(yīng)急預(yù)案，隨時(shí)準(zhǔn)備處理各種突 發(fā)事件，有效地保證了該工程的施工安全。2 地質(zhì)水文情況2.1 周邊環(huán)境擬建工程場地呈長方形，北面為城市主干道綠化帶，主 要影響為城市管線

3、和臨時(shí)工棚，管線離基坑邊有 20m 左右， 兩層臨時(shí)工棚三棟，位于基坑邊；西面為城市次干道輔道， 離輔道邊約7m南面為城中村，民房密集，均為713層框架結(jié)構(gòu)，樁基，離基坑邊約 28m；東面為為空曠綠化帶。2.2 地質(zhì)條件原始地貌為沖洪積階地，后經(jīng)人工改造，原始地形業(yè)已 改變。根據(jù)鉆探揭露，土質(zhì)自上而下為： 層為人工填土，組成復(fù)雜，結(jié)構(gòu)松散，厚0.45.6m。層為第四系新近沖積 含有機(jī)質(zhì)粘土，呈軟塑狀態(tài)，強(qiáng)度低，壓縮性高，厚0.92.0m。 層為第四系沖洪積層，分粘土與中粗砂二層，其中粘土分 布較普遍， 呈硬塑狀態(tài)， 具中等強(qiáng)度和壓縮性， 厚 0.4 5.2m； 中粗砂，呈稍密中密狀態(tài)，具有較低

4、的壓縮性和較強(qiáng)的透 水性。層為第四系殘積粘土，呈硬塑狀態(tài)，具中等強(qiáng)度和 壓縮性，厚1.325.9m。層為燕山晚期花崗巖， 分全風(fēng)化、 強(qiáng)風(fēng)化、 中風(fēng)化和微風(fēng)化花崗巖四帶， 其中全風(fēng)化粉質(zhì)砂巖， 厚1.716.2m;強(qiáng)風(fēng)化粉質(zhì)砂巖，厚 2.016.6m。2.3 水文條件場地地下水分上、下二層，上層主要賦存于第四系沖洪 積層及第四系殘積層中，其中沖洪積層中粗砂透水性強(qiáng)，涌 水量大，是主要的含水地層，屬上層滯水潛水類型，受大 氣降水及地表補(bǔ)給，水位變化因季節(jié)而變;下層賦存于燕山 晚期花崗巖中，屬基巖裂隙水，受大氣降水及上層地下水補(bǔ)給。本工程除沖洪積層中粗砂層為強(qiáng)透水性地層外，其余均為弱透水性地層，地

5、下水混合穩(wěn)定水位埋藏深度為0.54.6m。地下水在強(qiáng)透水性地層中對(duì)砼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。3 基坑支護(hù)情況根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，北面坡度1：0.2 ，采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)8排$ 22 土釘，長712m間距1100,水平夾角 10度；第二、三排加設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿為3×7 $ 5、1860MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼絞線， 長16米，間距2200,水平夾角15 度。西面坡度垂直， 采用樹根樁（鉆孔孔徑 350）加土釘墻支 護(hù)，共設(shè) 9 排 $ 22 土釘，間距 1200；預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)在第二、 五、八排，間距 2400，長度為 15 18 米，其他均和北面支護(hù) 結(jié)構(gòu)基本相同。南面坡度垂直，采用人工

6、挖孔樁加預(yù)應(yīng)力錨 桿結(jié)構(gòu)， 人工挖孔樁 $ 12002000；預(yù)應(yīng)力錨桿根據(jù)實(shí)際情況 設(shè)一至三道， 分別設(shè)在 -3 、 -6 、 -9m 處，錨桿為 5×7 $ 5、 1860MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼絞線，長 2124m,間距2.02.4m，水 平夾角25度，錨桿設(shè)計(jì)承載力 600KM東面坡度較大，設(shè)有 部分土釘。面層全部采用鋼筋網(wǎng)噴射砼。4 使用情況該工程基坑支護(hù)于二 00四年十二月動(dòng)工，二 00五年 五月完成基坑支護(hù)施工，后由于各方面原因停建，直到二00 七年五月才正式恢復(fù)施工，二 00 七年十月底完成地下室 施工，如果不計(jì)算基坑支護(hù)施工時(shí)間， 使用的時(shí)間應(yīng)為 30 個(gè) 月以上，

7、大大超過基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的有效時(shí)間。二 00 六年四 月的監(jiān)測報(bào)告顯示，少量基坑的沉降和水平位移存在加速發(fā) 展的趨勢(shì)，北側(cè)有兩個(gè)點(diǎn)最大位移達(dá)40mm超過設(shè)計(jì)允許值30mm南側(cè)坑邊部位和坑邊民房（距坑邊約5m范圍）院內(nèi)地面出現(xiàn)520mm寬裂縫。當(dāng)時(shí)雨量較多，如果繼續(xù)發(fā)展下去， 對(duì)基坑安全非常不利。于是召集各有關(guān)單位參加的基坑支護(hù) 專題會(huì)議，確定先對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，設(shè)計(jì)單位再根據(jù)檢 測報(bào)告進(jìn)行加固處理。根據(jù)二 00 六年四月的檢測報(bào)告，絕 大部分土釘和預(yù)應(yīng)力錨桿能夠滿足設(shè)計(jì)要求，短期內(nèi)可不進(jìn) 行加固處理，需加強(qiáng)觀測；但考慮到南面民房密集，后果嚴(yán) 重，中間部位應(yīng)加設(shè)部分砼內(nèi)支撐。 采用 13道水平內(nèi)支

8、撐梁， 砼內(nèi)支撐于二 00 六年五月底完成施工。到二00 六年底，工程開工的時(shí)間還未確定，而支護(hù)時(shí)間越來越長，雖然基坑支護(hù)的沉降和水平位移都在設(shè)計(jì)允許 范圍內(nèi)， 但基坑支護(hù)的安全已刻不容緩。 除了加強(qiáng)基坑觀測、 加強(qiáng)周邊建筑物或構(gòu)筑物的觀測外，要求施工單位派專人對(duì) 基坑周邊定期進(jìn)行巡視，制定緊急預(yù)案，準(zhǔn)備足夠的人力物 力，以備萬一。二 00七年二月的監(jiān)測報(bào)告顯示，北側(cè)的最 大位移達(dá)70mm南側(cè)頂面位移已接近警戒值，并有加大發(fā)展 趨勢(shì)，周邊建筑物最大沉降達(dá) 59mm 但最大沉降差小于 10mm， 小于千分之一的規(guī)定。從觀測結(jié)果看，上次加固措施對(duì)位移 和沉降起了較大作用，但累計(jì)的位移和沉降量已超出

9、或接近 警戒值。因此要求建設(shè)單位對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行再次檢測，并進(jìn) 行加固處理，否則，將強(qiáng)行回填基坑，確保安全。根據(jù)二00七年二月的檢測報(bào)告，共檢測 8 根土釘，就有 3根失效； 少量預(yù)應(yīng)力錨桿的承載力有不同程度的降低，必須對(duì)土釘和 預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行加固處理。第二次加固處理于二 00 七年五 月底完成施工，這時(shí)工程已全面恢復(fù)施工，直到二 00 七年 十月底，該工程的基礎(chǔ)及地下室完成，十二月底完成基坑回 填，該基坑支護(hù)均未發(fā)生任何安全問題。5 基坑支護(hù)加固方案第一次加固方案， 主要是針對(duì)南面民房密集， 后果嚴(yán)重， 中間部位加設(shè)部分砼內(nèi)支撐。 支撐梁頂面設(shè)在 -9.5m 處，采用 人工挖孔樁支撐水平砼梁，

10、將南北基坑頂緊，砼梁應(yīng)錯(cuò)開工 程樁，另在水平砼梁中間加設(shè)一牛腿，采用45° 斜支撐鋼梁頂住南面基坑頂面冠梁，形成三角形支撐結(jié)構(gòu)。共設(shè)四 處十三道，間距約 9m左右。第二次加固方案，分兩部分。由于部分土釘失效，設(shè)計(jì) 不考慮土釘?shù)淖饔茫瑢?duì)沒有支撐的南面、北面及西面的所有 預(yù)應(yīng)力錨桿，逐根進(jìn)行檢測，考慮到將繼續(xù)使用一年左右， 全部重新評(píng)估。最后確定土釘改為預(yù)應(yīng)力錨桿，原來為預(yù)應(yīng) 力錨桿，全部重新張拉索定，局部增加預(yù)應(yīng)力錨桿，增加錨 桿采用為3×7 $ 5, 1860MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼絞線，長 16m左 右，間距2.22.4m,水平夾角15o,鎖定荷載450500KN

11、。 南面基坑頂面位移有增大的趨勢(shì)，少數(shù)已達(dá)到設(shè)計(jì)允許值， 說明第一次加固方案中三角形支撐結(jié)構(gòu)效果沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要 求，應(yīng)采取進(jìn)一步的措施。經(jīng)過多次協(xié)商，確定采用鋼結(jié)構(gòu) 水平支撐，中間設(shè)多個(gè)鋼格構(gòu)柱，支撐梁頂面設(shè)在 -6.5m 處， 錯(cuò)開建筑物梁板位置，為630的鋼管支撐，南北基坑護(hù)壁面加設(shè)砼腰梁。為了確保基坑不再增加位移，在北側(cè)基坑腰 梁處，每根橫梁設(shè)一臺(tái) 1000KN的千斤頂，對(duì)鋼管支撐施加預(yù) 應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力值為 800KN。加固施工由西向東分段（30m為一 段）進(jìn)行，施工過程采取監(jiān)測 -施工 -支撐循環(huán)過程進(jìn)行作業(yè) 加固處理前及施工過程中，要求西面道路封閉，禁止車輛通 行，北面臨時(shí)工棚里的工人

12、全部轉(zhuǎn)移到其他安全地方，不準(zhǔn) 住人，確保基坑支護(hù)施工的安全。6 基坑支護(hù)監(jiān)測該工程基坑的沉降及位移觀測點(diǎn)按照規(guī)范要求設(shè)置。基坑四周每隔20m設(shè)1個(gè)沉降觀測點(diǎn)，鄰近建筑物每棟設(shè)4個(gè)沉降觀測點(diǎn)，共設(shè)沉降觀測點(diǎn)149個(gè)。基坑坡頂每隔20m設(shè)1 個(gè)位移觀測點(diǎn)，共設(shè)位移觀測點(diǎn) 45 個(gè)。觀測頻率要求為，土 方開挖時(shí)，每天一次，待位移或沉降相對(duì)穩(wěn)定后三天一次；如變化幅度較大，需加密觀測。坡頂位移不宜大于30mm基坑鄰近地面沉降不宜大于 45mm對(duì)于加固后的監(jiān)測，坡頂位 移增加值不宜大于 15mm地面沉降值不宜大于 15mm在施工過程中，要求對(duì)基坑四周及鄰近建筑物和道路進(jìn) 行沉降及位移定期觀測，監(jiān)測單位必需

13、是第三方，由業(yè)主直接委托，監(jiān)理單位監(jiān)督，定期出具監(jiān)測報(bào)告。基坑監(jiān)測需由 專業(yè)人員進(jìn)行，對(duì)監(jiān)測結(jié)果及時(shí)進(jìn)行反饋，發(fā)現(xiàn)異常情況及 時(shí)通知有關(guān)人員，以便研究對(duì)策處理。同時(shí)應(yīng)做好信息化施 工工作，通過不斷對(duì)監(jiān)測結(jié)果的分析以指導(dǎo)整個(gè)施工過程。7 有關(guān)建議7.1 根據(jù)施工進(jìn)度選用不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)從本工程基坑支護(hù)情況來看，土釘墻最差，有效使用時(shí) 間為一年，超過 18 個(gè)月后，開始失效；預(yù)應(yīng)力錨桿較好，使 用 18 個(gè)月后，預(yù)應(yīng)力損失不大，如果適當(dāng)采取一些措施，可 提高預(yù)應(yīng)力錨桿的使用效果；樹根樁質(zhì)量比較穩(wěn)定，與施工 質(zhì)量有很大關(guān)系；人工挖孔樁施工質(zhì)量有保證，使用時(shí)間最 長。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選用，應(yīng)根據(jù)基坑的深度

14、、周邊環(huán)境、 地質(zhì)水文情況，工程規(guī)模、施工單位的施工進(jìn)度計(jì)劃以及支 護(hù)造價(jià)綜合加以考慮。7.2 超期使用措施根據(jù)基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （ CECS96： 97）第 1.0.2 條規(guī)定， 土釘使用期限不宜超過 18 個(gè)月， 比深圳規(guī)定的一年 要長，主要原因是深圳地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)具有腐蝕性。由于土 釘墻使用時(shí)間短，一年后就開始出現(xiàn)失效， 18 個(gè)月后基本不 能用，因此在土釘墻的監(jiān)測過程中，一年后應(yīng)開始重點(diǎn)監(jiān)控， 作好各種應(yīng)急準(zhǔn)備， 18 個(gè)月后停止使用。根據(jù)土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 （CECS2：2 90）第 2.1.3 條規(guī)定，臨時(shí)性錨桿使用年限在 2 年以內(nèi)。但根據(jù)本工程情 況看，預(yù)應(yīng)力錨桿使用一年半后，錨桿承載力有不同程度的 降低。因此錨桿使用一年后，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，對(duì)于基坑邊緣與 鄰近已有建筑淺基礎(chǔ)或重要管線邊緣凈距小于基坑深度時(shí)， 還應(yīng)對(duì)錨桿預(yù)應(yīng)力變化進(jìn)行監(jiān)測， 18 個(gè)月后應(yīng)委托專業(yè)機(jī)構(gòu) 進(jìn)行全面檢測，以確認(rèn)是否需要加固及采取重復(fù)張拉或增加 錨桿等加固措施等。7.3 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)使用時(shí)間建議區(qū)別對(duì)待目前，深圳地區(qū)的深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)使用時(shí)間一般為一 年，但根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，高層建筑的深基坑支護(hù)實(shí)際使用時(shí)間 不止一年，而且不同支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用時(shí)間也不同。超過 10m