基坑SMW工法支护抢险案例分析

　　摘要：随着我国基础设施建设投入的不断增大，高层建筑的广泛兴建以及地下空间的开发利用不断加大，将工程的基坑支护推到了极为重要的位置。但是基坑支护作为一种临时性的保障设计工程，由于一部分施工人员的重视程度不够，再加上原本地下工程施工本来就存在着许多不确定因素，使得基坑支护工程所暴露出来的问题日益增多，出现的事故也越来越多。本文针对一个特定的基坑工程采用SMW工法支护的抢险案例进行分析，讨论工程设计失败的原因以及抢险措施等问题。根据该案例提出现今基坑支护在设计、施工以及检测管理方面普遍存在的一系列问题，并对如何改善目前这一现状提出建设性的建议。

　　关键词：基坑支护,SMW工法,支护抢险,案例分析

　　基坑支护作为保证地下结构施工以及基坑周边环境安全，对基坑的侧壁和四周环境采用的支挡、加固与保护的措施。在整个的工程项目中，特别是保障工程项目安全实施的建设过程中，起着至关重要的作用。随着我国基础设施建设投入的不断增大，高层建筑的广泛兴建以及地下空间的开发利用不断加大，将工程的基坑支护推到了极为重要的位置。但是基坑支护作为一种临时性的保障设计工程，由于一部分施工人员的重视程度不够，再加上原本地下工程施工本来就存在着许多不确定因素，使得基坑支护工程所暴露出来的问题日益增多，出现的事故也越来越多。本文针对一个特定的基坑工程采用SMW工法支护的抢险案例进行分析，讨论工程设计失败的原因以及抢险措施等问题。根据该案例提出现今基坑支护在设计、施工以及检测管理方面普遍存在的一系列问题，并对如何改善目前这一现状提出建设性的建议。

　　1、案例工程概况

　　此次进行分析的案例是一个高层建筑的深基坑支护工程。该高层建筑建筑面积4198平

　　方米，层高84.28米，总共有24层。在地下部分拟建两层的地下停车库，设备以及生活用房。北侧主楼区域为钻孔灌柱桩基础, 南侧为预制PHC 管桩打入。要进行分析的基坑是二层地下室的基坑, 坑底相对标高为负的10.05米, 相对自然地面实挖深度达到9.50米。本工程周围的施工环境良好，东面和北面毗邻着两条马路，西侧有一小块空地，南面是一部分已经施工完成的过程区域。根据施工现场的地质勘探报告来看，工程浅部土层中地下水属于潜水类, 地下水位在地下0.7 ~ 0.9米。基坑开挖范围内有饱和粉土分布, 且渗透系数较大。

　　2、施工方案简介

　　基坑支护的设计，在一个方面既要保证整个支护结构能够在工程施工过程中的安全，另一方面也要控制结构本身以及周边环境的变形，以保证周边环境的安全。在工程设计以及施工过程中，安全永远都是要被摆在第一位的，只有在确保安全的前提下，才进一步考虑可行性、科学性以及经济性和工期的要求。

　　工程的围护桩采用的是SMW工法, 即在水泥搅拌桩中插入型钢，这样既可以用作围护桩，又可以用作隔水桩。围护桩的变形与内力分析采用竖向弹性地基梁的基床系数法, 计算中要充分考虑到支撑点位移、施工情况以及支撑刚度等对结构的影响。工程支撑系统采用钢筋混凝土的支撑，内支撑系统的受力分析要按平面受力的框架进行数据分析。

　　而采用这种支护方案的原因主要有几下几点：

　　(1)基底土层松软，不能选用锚拉式支护, 而只能采用内支撑的形式，而选择钢筋混凝土的支撑方案，可以灵活的布置支撑结构，并且整体的受力也比较合理。

　　(2)基底的土方开挖比较方便，地下室一层楼板的上部仅有的一道水平支撑, 并且这道支撑在地下车库二层顶楼板完成后,便可拆除，方便施工。

　　选择这种方案是从工程实际出发所作出最贴合实际操作的方案。

　　3、SMW工法支护抢险补救措施

　　一般基坑工程的险情都会发生在深基坑的开挖过程中，而此次工程的基坑工程开挖顺序是按照从北到南的顺序来的。而由于此次要进行开挖的面积过大，所以在实际操作的过程中要选择分区进行开挖。这种方案主要是为了方便施工，使得挖掘作业能够尽可能的简单并且高质量的完成。工程第一天开挖的时候是对工程东北角支撑下面的进行局部的开挖。而一天后，基坑北侧的一处围檩开始破裂，而这个破裂点是在两个三角支撑中间，而不久后，该处的围檩基本完全破坏，该处的混凝土也开始破碎，钢筋也被压坏。之后没多久，其他一些点上也相继出现了同样的问题，破坏点也基本上都处于两个三角支撑中间。随后，工程地面多处出现了裂缝，并且裂缝越来越大，情况已变得十分的危急。

　　在这种险情出现后，首先第一步，为了确保施工人员的生命安全，迅速调离了在该处作业的现场施工人员，之后要紧急转移施工数据以及一些资料。然后就立即组织力量马上进行回填土，让基坑尽可能在最短时间内增大墙体内侧的被动土压力，支撑和围檩的继续破坏得到了快速有效的控制。

　　之后还必须进行一系列的补救措施：

　　随后实施了几项补救措施:

　　(1)补救的第一步就是首先要将已经被破坏的围檩用H型钢进行加固，而在尚未遭到破坏的围檩上也进行用钢补强。

　　(2)组织相关人员对工程的活动房进行拆除，按照事先的预测方案在工程附近进行挖土卸荷。

　　(3)在原来的围檩上再浇筑一层混凝土进行二次加固。

　　在几项补救措施都一一实施后，新浇筑的混凝土也达到了一定的强度时，可以重新进行基坑的开挖工作，一般情况下也不会再次出现同样的事故。

　　4、 险情原因分析

　　(1)当初在基坑开挖设计方案进行设计时，就没有保证该设计方案拥有了足够的安全系数。这种方案也获得了通过，主要是由于工程的报价实在是偏低。为了节约施工成本，达到缩短工期，减少投入的目的。设计方案中采用了许多不合格的支撑支护设计方案。在成本面前，安全最终做出来了妥协。但是惨痛的结果往往每时每刻都在提醒我们，不合理的设计以及不足的资金投入往往所带来的就是灾难性的结局。在事故面前只有面对根本性错误，快速的作出应急抢救措施，才有可能逆转悲剧结局，保障工程施工的安全。���

　　(2)事故发生的另一大原因是，现场的施工条件与当初设计时所预想的施工条件不相符合。比如在原本的设计方案中，基坑的卸土宽度必须大于50米，但是现场的实际情况却是没有足够的场地卸土，这就直接造成了基坑外侧的压力只会越来越大。在这一严峻的问题下，施工方还在现场建了临时的生活用房以及一些材料的堆积，使得地方的压力负荷超载。施工要严格按照设计方案进行施工, 应控制基坑周边的压力荷载, 确保支护结构不承担额外荷载。

　　(3)施工时，正值最为炎热的夏天，平均温度超过了39度，在这么高温的情况下，围檩产生了较大的温度应力，这一情况直接就超出了当初设计者所考虑到的最大温度应力。

　　参考文献：

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　　[3] 时伟,韩晓雷,陈东辉;基坑支护体系主动区土压力计算方法研究[J];青岛建筑工程学院学报;2003年02期

　　[4] 徐醒华,袁裕光,朱伟锋,付兆明;深基坑组合支护在虎门软土地区的应用[J];广东土木与建筑;2003年03期

　　[5] 付兆明,伍锦湛,徐醒华,曹学新;轻型井点降水在某基坑组合支护中的应用[J];广东土木与建筑;2003年09期

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