基坑失稳的五种类型及防治措施

基坑失稳的五种类型及防治措施

基坑工程作为土木工程中的重要组成部分，在城市建筑、地铁施工等领域扮演着关键角色。基坑的稳定性直接关系到整个工程的安全与可靠性。基坑失稳不仅会导致成本增加和工期延后，还容易引发严重的安全事故，对人员安全和周边环境造成威胁。

基坑失稳的类型多种多样，主要有以下五种形式。

整体失稳

基坑开挖过程中，基坑的边坡或基底发生大规模的滑移、坍塌或沉降，使得基坑作为一个整体失去原有的稳定性，伴随着显著的地面变形、裂缝产生，甚至可能影响到邻近建筑物和地下设施。

整体失稳的原因主要有土体抗剪强度不足、地下水渗流作用削弱土体、支护结构设计不合理、相邻基坑的施工振动或干扰等。

防治措施：

1）通过深层搅拌、注浆、预应力锚杆等方法加固基坑周围的土体，提高其抗剪强度；

2）根据地质条件和基坑深度，选择合理的支护结构类型；

3）采取有效的集水明排、降水、截水和回灌等措施控制地下水；

4）协调不同基坑之间的施工，避免相互干扰和破坏。

坑底隆起

由于基坑底部土层受到卸载或外部荷载的影响，导致底部土体发生向上的位移或隆起现象。

坑底隆起产生的原因主要是深层土的卸荷回弹、开挖形成的压力差导致土体塑流、或地下水位变化或水压力增加等。

一般解决的方法是被动区加固，提高土的抗力，减少变形，同时解决整体稳定和坑底隆起问题。

防治措施：

1）对基坑底部和周边土体采用深层搅拌、注浆、预应力锚杆等进行加固处理；

2）采用分层开挖方法，减少对土体的扰动，及时进行支护，杜绝超挖；

3）确保基坑周边排水畅通，防止雨水或地表水流入基坑浸泡坑底；

4）坑底部及时设置封闭层，防止地下水和土体接触。

围护结构倾覆失稳

支护结构受到土压力、水压力或其他外部荷载作用下，结构发生超出正常使用范围的倾斜滑移、位移，甚至结构破坏和倒塌的现象。

基坑围护结构失稳的原因主要有支护结构计算或选型不当、支护桩或锚杆施工不合规、超挖或超载施加外部荷载等，导致围护结构稳定性下降。

防治措施：

1）根据地质条件选择合适围护结构的类型、尺寸材料和布局；

2）严格控制施工过程中的支护结构各项工序，确保施工方法和工艺的正确性；

3）开挖过程及时设置支撑或锚杆，增加支护结构稳定性；

4）加强基坑周边荷载管理，采取加固措施确保基坑稳定性。

围护结构底部承载力失稳

围护结构底部的土体无法承受上部结构的荷载，进而发生剪切破坏、滑移或沉降的现象。

地基承载力失稳的主要原因是土质条件差、地下水位过高或邻近建筑物和地下设施影响等。

防治措施：

1）施工前进行详尽的地质勘察，准确评估土层的物理和力学性质；

2）采取适当的深层搅拌、注浆加固等土体改良措施，以提高底部土体的承载能力和稳定性；

3）合理设计排水系统，降低地下水位，减少水对土体强度的不利影响；

4）对邻近建筑物和地下设施进行保护，避免对施工造成危害。

踢脚失稳

在单支撑的基坑中，围护结构发生挠支撑点转动，上部向坑外倾倒，下部向上翻的失稳模式。

踢脚失稳的原因通常是由于单支撑基坑中支撑结构的不稳定性、地下水渗流作用影响，或围护结构入土深度偏小等引起。

防治措施：

1）合理设计围护结构入土深度和支撑系统，避免支撑点不稳定；

2）提前对基坑周边土体进行注浆、深层搅拌等加固处理；

3）控制开挖速度和深度，避免因快速开挖或超挖导致土体底部失稳。