膨胀土地区基坑支护控制方案

１工程概况

１．１基坑周边环境拟建场地北侧原为轴承厂生活区，现已拆除为空地；场地东侧及东北角部分现为居民住宅，东北角１层砖房在基坑施工前拆除，东侧３层砖混建筑距离基坑开挖顶边线约３．７ｍ，浅基础；场地南侧为本项目拟建的多层住宅区，临近７栋、８栋及１栋，距离基坑开挖线２．２ｍ，正在进行基础桩施工；西侧为人工景观河道及沿河休闲区，距离基坑开挖线约３０米（详见图１）。１．２场地膨胀土分布状况（１）第四系湖积层：自由膨胀率δｅｆ介于２１％和１２０％之间，平均７８．８４６％，属于膨胀土，具有中等～强膨胀潜势。其中有二层膨胀土自由膨胀率δｅｆ介于３０％和５５％之间，属于膨胀土，具有弱膨胀潜势。（２）第四系残积层：自由膨胀率δｅｆ介于４１％和８６％之间，属于膨胀土，膨胀潜势为中等膨胀。（３）第三系湖积层：自由膨胀率δｅｆ介于１９％和５９％之间，属于膨胀土，膨胀潜势为弱膨胀。综上所述，该场地膨胀土类型为丁类，气候分区为Ｄ类，大气影响深度为５．００ｍ，急剧影响深度为２．４０ｍ，膨胀潜势综合划分为中等～强膨胀。因此，场地膨胀土地基等级综合考虑划分为Ⅲ级。

２基坑控制方案选择

２．１基坑周边荷载选取基坑开挖线３．０ｍ外考虑１０．０ｍ宽范围施工堆载２０．０ｋＰａ，３．０ｍ范围内禁止施工堆载；基坑东侧建筑物考虑１５．０ｋＰａ／层的附加荷载。２．２支护设计参数根据开挖深度土层参数取至－２０．０ｍ左右，跨越６个土层，支护设计参数根据地质勘察报告中提供的各土层主要物理力学指标进行选取（详见表１）。

３基坑险情及处理

３．１基坑险情过程２０１３年１２月２３～２４日连续两天下大雨。基坑土方开挖至７．２ｍ，已施工完第５排土钉。２４日晚，基坑北侧东段出现裂缝，裂缝宽度１～２ｃｍ，长度约１５ｍ，裂缝位置为坑顶外４．０ｍ左右。２５日上午变形持续发展，裂缝最宽已达１４ｃｍ，水平位移最大７．５ｃｍ，２５日上午１１∶２０该部位坑壁发生垮塌，坍塌体长度４２ｍ，高度约６．４ｍ，顶宽４．０ｍ左右，底宽１．２ｍ。同时，基坑南侧３－３剖面东段４４ｍ长度范围也出现裂缝，裂缝位置也为坑顶外４．０ｍ左右，裂缝宽度２～３ｃｍ，深度３．５ｍ。该部位变形值２６日趋向稳定，不再发展。

３．２基坑险情原因及处理坑壁有大面积的膨胀土，连续降雨使坑壁土体含水量急剧增加，坑壁土体的膨胀变形加大了临空面的水平力，促使坑壁垮塌或产生水平裂缝。处理方案：基坑北侧为顺垮塌体后缘及裂缝往下清土卸荷，清除松动土体至坑底后补打５排９．０～１２．０ｍ长的土钉；基坑南侧为顺裂缝清土卸荷，做取台处理，平台高度３．５ｍ，宽度４．０ｍ，长度４４ｍ，取台后已露出７栋、８栋及１栋的工程桩，平台坡面设置２排６．０ｍ土钉，坡面进行挂钢筋网片喷射混凝土封闭处理。

４结语

（１）通过对蒙自铭诚澜岸住宅小区基坑膨胀土分布特征研究，确定了支护控制方案。根据该基坑险情状况采取了相应的处理措施，效果明显。研究表明，膨胀土地区基坑支护工程验算时要考虑到水平膨胀力的作用，设计计算时可采取加大主动土压力系数的方式来考虑水平膨胀力。（２）基坑支护设计时需采取大坡比放坡的方式降低坑壁土压力，场地条件不具备时应采取拉锚式或支撑式结构限制坑壁的变形。（３）膨胀土地区应特别重视基坑防渗水和降水措施，使坑壁土体含水量恒定，确保基坑施工期间没有大的变化。