金承满 曲少臣
山东正元建设工程有限责任公司 中国冶金地质总局山东局
摘要：基坑支护结构属于临时性工程，其使用期限一般不超过二年。但实际施工时会出现超过使用年限仍未回填的情况，存在重大安全隐患。当深基坑支护结构的使用超过设计使用期限后，应根据具体情况采取不同的加固措施，并加强监测，才能确保基坑支护结构的安全。
关键词：深基坑支护； 支护桩； 预应力锚杆； 加固措施； 监测
1、前言
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）第3.1.1条规定，基坑支护的设计使用期限不应小于一年；根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）第2.1.5条规定，临时性边坡的设计使用年限不超过二年。实际工程中，除有特殊要求外，深基坑支护结构均应按保证安全和正常使用一年的临时性构筑物设计。但根据施工情况看，大部分深基坑支护结构的实际使用期限超过一年，有的甚至超过二年。而且深基坑支护结构作为临时性工程，设计水平、施工水平差异甚大，给结构安全、周边环境安全带来了较大隐患。
本文通过工程实例对深基坑支护的超期使用与加固，提出一些处理措施，供大家参考。
2、工程简介
2.1工程概况
潍坊滨海某基坑位于潍坊市滨海经济技术开发区。拟建 1-3#住宅楼（26F/-3F），结构形式为剪力墙结构，基础形式为桩筏基础；拟建 4#蓝色海洋产业孵化器（22F/-2F），结构形式为框架核心筒结构，基础形式为桩筏基础；拟建 5#旅游产业孵化器（32F/-2F），结构形式为型钢（钢管）混凝土/框架-钢筋混凝土核心筒结构，基础形式为桩筏基础；拟建地下车库（-2F），结构形式为框架结构，基础形式为桩基础（柱下承台）。
本基坑工程东西长约 222 米，南北长约 197 米，场地地坪标高为3.500-4.500m，基底标高为 -7.400 ~ -5.300m，基坑深度约 8.8-9.8 米。基坑支护安全等级为二级，基坑侧壁重要性系数为 1.0。
2.2工程地质情况
（1）层素填土:黄褐色,稍湿～湿，松散，主要为人工冲填海底粉砂形成，局部近粉 土，含贝壳屑及有机质。场区普遍分布，厚度:0.20～4.20m,平均 1.15m;层底平均-0.61m; 层底埋深平均 1.15m。该层进行标贯试验 12 次,实测标贯击数 4～8 击，平均值 6.7 击。
（2）层粉砂: 灰褐色～灰黄色，稍湿～湿，水位以下饱和，松散～稍密，主要颗粒 成分为长石和石英，含贝壳屑及有机物，具腥臭味，颗粒级配差。场区普遍分布，厚度:2.50～4.90m,平均 3.42m;层底标高:-5.37～-2.64m,平均-4.03m;层底埋深:4.00～8.50m, 平均 4.56m。该层进行标贯试验 71 次,实测标贯击数 9～13 击，平均值 10.2 击。
（3）层粉砂: 灰褐色～灰黄色，饱和，中密，主要颗粒成分为长石和石英，含贝壳 屑及有机物，具腥臭味，颗粒级配差。场区普遍分布，厚度:2.40～6.00m,平均 4.16m; 层底标高:-9.87～-6.77m,平均-8.19m;层底埋深:7.10～12.50m,平均 8.72m。该层进行标贯 试验 84 次,实测标贯击数 16～23 击，平均值 18.3 击。
（4）粉质黏土: 灰褐色～灰黄色,可塑,干强度及韧性中等，切面光滑，稍有光泽，含少量贝壳屑。场区东北部缺失，厚度:1.70～5.20m,平均 3.78m;层底标:-13.28～-10.26m,平均-11.86m;层底埋深:9.50～16.30m,平均 12.34m。
（5）层粉砂：灰黄色，饱和，中密～密实，主要颗粒成分为长石和石英，含少量云母，颗粒级配差。场区普遍分布，厚度:4.40～11.00m,平均 6.63m;层底标高:-19.45～ -16.22m,平均 17.90m;层底埋深:16.50～22.60m,平均 18.43m。该层进行标贯试验 112 次, 实测标贯击数 23～36 击，平均值 29.4 击。
2.3水文地质情况
勘察期间各钻孔均揭露到地下水，由于地表标高不同，地下水初见水位埋深为-0.40m～5.10m，稳定水位埋深与初见水位埋深一致，稳定水位标高为-0.77m～-0.65m。主要含水层为②层粉砂及以下各粉砂、粉土层。地下水类型为第四系孔隙潜水，主要受大气降水垂向补给与河流侧向补给，主要排泄方式为大气蒸发及地下水抽取，水位年变幅 3.00m 左右。基坑外侧水位基本位于地表以下约 3.7-4.7m 处。
2.4基坑支护及使用情况
根据基坑支护设计，本基坑整体采用桩锚支护体系，桩间高压旋喷止水方案。基坑支护施工完毕、检测合格后，工程项目一直正常进行，当主体结构也基本全部封顶时，由于多种原因，工程暂停，致使基坑一直未回填、超过其设计使用年限二年。
由于工程开工的时间一直不能确定，而支护时间会越来越长，虽然根据基坑监测资料数据，基坑支护的沉降和水平位移都在设计允许范围内，但按规范已经超期，基坑支护的安全已刻不容缓。除了加强基坑观测、加强周边建筑物或构筑物的观测外，应建设单位要求对基坑目前状况进行安全鉴定评估，并出具加固方案。
3、基坑支护鉴定评估结论
3.1该基坑周边坡顶及中部放坡平台处存在堆载现象，基坑整体支护结构符合原设计要求，基坑现有开挖深度小于原设计开挖深度；
3.2该基坑的面层钢筋间距满足设计和规范要求，但现状面层厚度由于滨海地区腐蚀风化严重，已不满足原设计和规范的要求，且面层较为破损，多处存在风化脱落、钢筋暴露、面层内部土体流失情况；
3.3该基坑现状腰梁存在锈蚀现象，且与面层间隙内出现多处空洞，腰梁与面层间隙内未按原设计要求采用细石混凝土充填；
3.4该基坑西侧局部旋喷桩存在漏水现象，坑内存在大量积水；
3.5该基坑西侧上部放坡位置及平台处局部发生严重坍塌，局部面层后土体坍塌；
3.6该基坑的所有观测点的坡顶位移均未超过 40mm 的设计报警值，变化速率也未超过设计报警值，所有观测点的坡顶沉降均未超过 25mm 的设计报警值，平均变化速率（最近 100 天以上）均小于 0.01mm/d，基坑变形进入了稳定阶段。
3.7该基坑的整体稳定性安全系数满足二级临时边坡安全要求，不满足永久性二级边坡的整体稳定性规范要求；
3.7边坡处于基本稳定状态。
4、加固方案
基坑加固措施主要有内支撑、重复张拉、增加预应力锚杆等，并在施工过程中严格按照设计要求进行监测，制定应急预案，随时准备处理各种突发事件，才能有效地保证工程的施工安全。
根据本基坑鉴定报告及现场实际情况采取如下加固处理措施。
表观处理：
1）对基坑四周坡面及平台部位原面层，进行重新喷面加固（包括桩顶上部放坡、平台及桩间土面层）。挂成品钢丝网φ3@200×200mm，喷射C20细石混凝土，厚度不小于50mm护面。
2）对支护桩外侧垂直里面面层无法进行喷面，采用人工抹面砂浆处理。施工前，应将现有面层表面松散砂石清除干净后施工。
3）对现有腰梁与面层间隙内采用细石混凝土充填处理；
4）对基坑坍塌和塌陷部位处进行加固处理。
坡面坍塌部位采用人工堆沙袋后，挂网喷面；
平台处塌陷部位，建议采用C10混凝土填充处理，防止产生二次塌陷。
5）针对基坑西侧局部旋喷桩存在漏水部位，建议桩间土喷面施工时，在漏水部位设置泄水管，将水排至坑底排水沟、集水井后排除坑外。
6）完善基坑坡顶地表水的排放措施，严禁地表水进入坑内；
5、结语
5.1超期使用措施
根据《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：97）第1.0.2条规定，土钉使用期限不宜超过18个月，比深圳规定的一年要长，主要原因是深圳地下水对砼结构具有腐蚀性。由于土钉墙使用时间短，一年后就开始出现失效，18个月后基本不能用，因此在土钉墙的监测过程中，一年后应开始重点监控，作好各种应急准备，18个月后停止使用。
根据《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22：90）第2.1.3条规定，临时性锚杆使用年限在2年以内。但根据本工程情况看，预应力锚杆使用一年半后，锚杆承载力有不同程度的降低。因此锚杆使用一年后，应加强监测，对于基坑边缘与邻近已有建筑浅基础或重要管线边缘净距小于基坑深度时，还应对锚杆预应力变化进行监测，18个月后应委托专业机构进行全面检测，以确认是否需要加固及采取重复张拉或增加锚杆等加固措施等。
5.2基坑支护设计使用时间建议区别对待
目前，深基坑支护的设计使用时间一般为一年，但根据施工经验，高层建筑的深基坑支护实际使用时间不止一年，而且不同支护结构的使用时间也不同。超过10m深以上的深基坑支护，其规模往往较大，由于雨季影响较大，工期常常滞后，深基坑支护时间往往在18个月以上。建议沿海地区土钉墙设计使用时间为一年，预应力锚杆设计使用时间为18个月，砼灌注桩及地下连续砼墙设计使用时间基本不受影响。
【参考文献】
【1】JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].
【2】GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].
【3】刘国彬，王卫东.基坑工程手册〔第二版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.