人人图书馆_某深厚软土基坑事故分析及抢险加固设计案例

第36卷 增刊1 岩 土 工 程 学 报 Vol.36 Supp.1 2014年11月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Nov. 2014

DOI：10.11779/CJGE2014S1030

某深厚软土基坑事故分析及抢险加固设计案例

杨 宇，王 奎，刘佑祥，危正平，李俊才

(1. 中南勘察设计院(湖北)有限责任公司，湖北 武汉 430070；2. 南京工业大学交通学院，江苏 南京 210050)

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摘 要：通过对深厚软土基坑深层滑移事故的分析以及抢险加固的设计实例，说明基坑支护结构的选型至关重要，针对海相沉积淤泥的触变性和流变性特征明显、工程力学性质极差的特点，应评估支护结构的安全可靠度和施工的可操作性，并对可能出现的险情进行预判，制定相应的应对预案和设计措施。 关键词：海相沉积；深厚软土基坑；深层滑移事故；抢险加固

中图分类号：TU473.2 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2014)S1–0175–05

作者简介：杨 宇(1982– )，男，岩土工程硕士，主要从事基坑工程设计与研究方面的工作。E-mail: yangyu8212@http://www.77cn.com.cn。

Analysis and reinforcement design case of deep silt excavation accident

YANG Yu1, WANG Kui1, LIU You-xiang1, WEI Zhen-pin1, LI Jun-cai2

(1. Central Southern Geotechnical Design Institute Co., Ltd., Wuhan 430070, China; 2.College of Transportation Science and Engineering,

Nanjing Tech University, Nanjing 210050, China)

Abstract: Through the analysis and reinforcement design case of a deep silt excavation accident, it is indicated that the selection of excavation structures is very important. With regard to the distinct thixotropic and rheological characteristics and poor engineering mechanical properties of the marine sedimentary silt, the safety reliability and practicability of the excavation structures should be assessed. The possible danger should be predicted. The relevant plan and design measures should be formulated.

Key words: marine sediment; deep silt excavation; deep sliding accident; emergency reinforcement

0 引 言

福建沿海地区，海相沉积淤泥分布广泛，其埋深浅，分布范围广且厚度大，含水率高（天然含水率超过60%），触变性和流变性特征明显，工程力学性质极差。

霞浦处于福建东部沿海，场地地貌单元为滨海相冲积平原，地层表现为典型的二元结构，即上部为流—软塑淤泥、淤泥质黏性土，下部为中密—密实卵石、砾砂层。霞浦地区的地下水主要分为二层，上部的潜水含水层、下部的承压含水层，深部基岩裂隙水由于埋藏较深，对基础及支护结构影响较小[1]。

本工程实例原支护设计采用“ESC-H组合桩（一种型钢支护桩，由H型钢和拉森钢板桩相互扣合而成）+高压旋喷锚索”支护结构。ESC-H桩通过振动锤和导向架压入土层中，施工速度快，但是由于工艺特点，其很难嵌入到卵石层中，这一点也是导致后续事故发生的根本原因。在基坑前期成桩过程中，由于振动锤的振动作用导致ESC-H桩接触面附近的土体发生触变，加之在高灵敏度的淤泥层中进行高压旋喷锚索的

施工，导致地面出现较大沉降；在开挖过程中，基坑支护结构逐渐位移增大，远远超过规范允许值，期间补充设置钢筋混凝土支撑，由于支撑的设置不合理，未形成整体支撑体系，从而导致继续向下开挖至底标高进行底板施工的过程中，支护结构变形继续增大，加之坑边肆意堆载，量变到质变，最终导致支护结构整体失稳，支撑断裂，坑内隆起，坑外发生沉陷（见图1）。

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收稿日期：2014–07–28

176 岩 土 工 程 学 报 2014年

2 工程地质及水文条件

2.1 土层分布

拟建场区地层在勘察深度范围内主要可划分为以下几层：①杂填土；②粉质黏土；③淤泥；④淤泥质粉土；⑤淤泥；⑥卵石；⑦砾砂；⑧圆砾；⑨强风化花岗岩。各岩土层空间分布及工程特性详见表1。 2.2 深厚软土

基坑侧壁及坑底主要以欠固结淤泥为主，尤其是坑底以下第5层淤泥，层厚接近20 m。基坑事故后，勘察单位进行补充勘察，由不固结不排水试验指标可以看出，淤泥土的强度参数降低，且参数的离散性增大。

2.3 承压水

卵石、砾砂及圆砾层中的孔隙水，透水性好，水量较大，赋水性好，主要受含水层的侧向补给。地下水位变化幅度约0.50～1.00 m之间，近期内年最高水位标高约为6.20 m（黄海高程），与场地标高齐平，详细勘察阶段并未对该层水的承压性进行评价。通过后期补充勘察，测得该层孔隙水存在承压性，承压水水头高度为地面以下2 m[2]。

图1 基坑事故现场照片

Fig. 1 Photos of Xiapu excavation accident

1 工程概况

本工程项目位于福建霞浦福宁大道与九龙街交互处。由四栋超高层建筑组成，其设置满铺两层地下室。基坑长约210 m，宽约110 m，基坑面积约22000 m2，基坑周长约640 m。普挖深度9.9～10.8 m。设计采用“ESC-H组合型钢竖向支护结构+ 2排旋喷锚索”的支护方案。

基坑垮塌事故过程：土方开挖至第二道锚索（约-7.0 m）位置，北侧和西侧基坑变形急剧增大，测斜管位移局部地段达到250 mm，5 mm/d，原设计单位在二道锚索标高处增置钢筋混凝土角支撑，局部对顶支撑；当开 …… 此处隐藏：5290字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……