基坑开挖后常见问题处理方法

一、工程概况

（一）、项目概况

项目总用地面积5534平米，拟建两栋118.15m高商业、办公和公寓一体的综合塔楼，总建筑面积约6.2万平米。项目拟建三层地下室，基坑开挖深度14.4m，基坑开挖面积约6284平米（含西侧四号路部分区域）。根据深度、周边环境等因素确定基坑安全等级一级。本工程支护桩采用钻孔咬合桩，咬合桩分为素桩和荤桩，素桩231根，荤桩229根，共计460根；共分为9个剖面，1-1剖面长度为53.3m，2-2剖面长度为29.1m，3-3剖面长度为21.15m，4-4剖面长度为26.35m，5-5剖面长度为27.8m，6-6剖面长度为27.1m，7-7剖面长度为27.0m，8-8剖面长度为34.3m，9-9剖面长度124.3m（位于四号路），基坑周长370m；根据地质勘查报告中显示2-2至6-6剖面存在砂层，场地地下水位较高；支护结构采用咬合形式使基坑四周形成止水帷幕，从而有效的防止地下水进入基坑内；支撑体系采用混凝土支撑结合钢立柱结构，与支护桩结合，有效的阻挡基坑外土体的侧向压力，确保基坑的安全。

（二）、设计概况

本基坑深度约14.4m，根据工程场地地质条件和基坑开挖对周边建筑的敏感性，确定本基坑支护形式采用咬合桩+两道内支撑的支护结构，明挖法顺筑施工。基坑围护结构兼地下室挡土墙采用直径1000mm咬合桩，设计布置两道钢筋砼支撑。北侧下沉广场周边基坑围护桩设计考虑永久悬臂挡土作用，支护桩为永久结构，在满足基坑施工各工况和使用期的最大荷载作用条件下，通过钢筋直径增加2.0mm作为围护桩配筋长期腐蚀设防措施。

二、基坑支护土方开挖后常见的问题

1、混凝土低于设计桩顶标高：土方开挖后支护桩混凝土浇筑不到位现象，支护桩混凝土面低于设计桩顶标高。

2、基坑渗水：土方开挖后基坑边出现渗水现象，根据地质报告及现场支护桩施工情况，本工程地质存在砂层，基坑渗水可能会造成水土流失，影响周边建筑及管线。

3、流沙：产生流砂，流砂可以发生在坑底，也可能出现在支护桩的桩体之间。出现流砂后，基坑周围土随水流失而造成灾害。

4、桩位偏移、开叉：土方开挖后支护桩可能出现开叉、偏移现象。

5、断桩：支护桩可能出现中间夹含泥土，分为上下两节，即断桩现象。

6、缩颈：支护桩可能出现小于设计桩径现象，即支护桩缩颈。

7、混凝土扩大：支护桩出现混凝土局部大于设计桩径，支护桩混凝土出现扩大情况。

8、基坑变形沉降监测超过预警值。

9、支护结构失稳：土方开挖后支护结构整体失稳常见的有两种情况，一是支护结构顶部发生较大位移，严重的向基坑内滑动或倾覆；二是支护桩底发生较大的位移，桩身后仰，支护结构倒塌。

10、支护结构断裂破坏。

11、基坑周围产生过大的地面沉降，影响周围建筑物、地下管线、道路的使用和安全，严重的造成破坏。

12、基坑底部隆起变形。其后果一是破坏了坑底土体的稳定性，使坑底土体的承载力降低；二是造成基坑周围地面沉降；三是当基坑内设有内支撑时，坑底隆起造成支撑体系中立柱的上抬，使支撑体系破坏。

三、基坑支护土方开挖后事故原因分析

1、支护桩灌注高度不够：土方开挖后支护桩桩顶标高低于设计桩顶标高面，支护桩未浇筑至桩顶标高由以下原因造成；

（1）支护桩混凝土浇筑时由于工人疏忽，未及时测量混凝土浇筑面，导致混凝土未浇筑至桩顶标高。

（2）混凝土浇筑至桩顶标高后，在拔管后混凝土出现下沉现象后未进行测量，未加灌混凝土。

（3）在施工旁边的支护桩时，套管未超前施工，混凝土流至旁边的桩，混凝土流失，导致桩顶标高下降。

2、支护桩开叉、漏洞：在支护桩施工过程中，支护桩定点放线时存在桩位偏差，且支护桩施工过程中的垂直度偏差过大，或相邻出现相反方向的倾斜，造成桩体之间出现开叉、漏洞；开挖后出现渗水现象，造成支护桩开叉、漏洞的原因可能是地质原因，在钻孔取土过程中，桩位土质可能一边处于软层，一边处于硬层；钻机施工时产生的冲击力较大，套管出现倾斜现象，倾斜后没有及时的进行校正或重新成孔。

3、支护桩断桩：断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土过程中，泥浆或砂砾进入混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面受损，从而使桩不能满足受力要求，断桩是严重的质量事故，断桩可能会导致土方开挖

后出现渗水现象。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面：

（1）由于混凝土坍落度过小，或由于石料粒径过大、导管直径较小，在灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前无法疏通好，不得不提起导管，形成断桩。

（2）由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次搅拌，灌注时大量骨料卡在导管内，不得不提出导管进行清理，引起断桩。

（3）由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块，搅拌时没有将结块打开，结块卡在导管内，而在混凝土初凝前不能疏通好，造成断桩。

（4）混凝土灌注过程中发生塌孔，无法清理，或使用吸泥机清理不彻底，使灌注中断造成断桩。

（5）由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。

（6）在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，形成断桩。

（7）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。

（8）导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩。

（9）导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。

（10）由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。

由此可见，钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响，灌注前应从各方面做好充分的准备，尽可能避免意外情况发生。

4、开挖后支护桩出现缩颈原因：

（1）、支护桩混凝土浇筑时，由于桩内土层存在流砂现象，在套管拔出后流砂冲洗混凝土导致支护桩出现缩颈现象。

（2）在混凝土浇筑后混凝土处于流动状态时，套管拔出后周边土质受地下水压力作用，产生侧向压力挤压刚浇筑完成的混凝土，导致混凝土缩颈。

（3）处理堵管时，将导管提升到最小埋置深度，猛提猛插导管，使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔。

5、开挖后支护桩出现局部扩大原因有两点：

（1）支护桩在施工时，套管未超前施工，且土质较差，抓斗抓土后周围出现坍塌现象，混凝土浇筑后出现局部扩大；

（2）混凝土浇筑完成后，由于局部土质较松软，在套管拔出后混凝土挤压