刚发生的一个深基坑土钉墙坍塌案例 (shoring wall)

1. 引言

2023年11月29日，加拿大BC省高贵林(Coquitlam)市一座在建的建筑基坑发生局部坍塌，所幸的是此次事件中无人受伤。建筑的具体 位置是在西高贵林的Foster街500号，拟建一座44层的塔楼(居住楼)，如下图所示，左图是建筑场地(2022年6月)，右图是建筑渲染图。

高贵林位于温哥华的正东面，紧邻Burnaby，属于大温地区(Greater Vancouver)，不过在书面语言(工程报告)中经常使用Lower Mainland而不是Greater Vancouver，20多年前这里还是一个人烟稀少的偏僻小镇，根本不需要盖44层住宅楼，后来随着全球房价的飙升，导致温哥华周围地区的房屋需求大增，类似北京市周围的那些城区。

2. 破坏原因

当时土钉墙的破坏过程，可以看到首先喷射混凝土出现裂缝，随后墙体出现大面积坍塌，土看起来似乎是无粘性土(cohesionless soil)，含水量很低。本质上，在这样的土层中使用土钉效果极其有限。

3. 土钉墙的设计方法

土钉墙包括shoring wall一般有以下几种设计方法：

(1) 基于规范的解析计算。许多规范提供了半经验的解析方法设计墙体，下图所示的是我很久以前为自己所用的写的一个基于AASHTO的Excel程序，当然这个计算不能直接用于本案例，但可以在可行性研究和初步设计中使用。

(2) 基于极限平衡的计算。在实践的土钉墙设计中，大多数工程师使用极限平衡法，下图所示的Slide2的土钉设计界面，工作原理参看：

• 土钉支护的边坡稳定性(Stability of Slope Reinforced with Soil Nails)
  

• 更新HYRCAN Version 1.75.3---支护单元(Support Element)
  

(3) 基于数值模拟的计算。最好的土钉墙设计数值模拟工具是FLAC和Plaxis。FLAC通常使用cable单元模拟土钉，而Plaxis通常使用anchor单元模拟土钉。