深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏

淺談深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏、涌水、涌砂、管涌的防治作者單位：云南地基技術(shù)進(jìn)展中心作者：李達(dá)摘要：通過(guò)設(shè)計(jì)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)深基坑支護(hù)工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)的滲漏、涌砂、管涌設(shè)計(jì)、施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，在此基礎(chǔ)上提出了深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工及基坑土方開(kāi)挖不同階段基坑側(cè)壁滲漏、涌水、涌砂的防治辦法。為此后類似工程的設(shè)計(jì)、施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。關(guān)鍵詞：深基坑、支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑側(cè)壁滲漏、涌砂、坑底管涌、設(shè)計(jì)、防治辦法。隨著城市建設(shè)的高速進(jìn)展、土地資源的緊缺、高層建筑進(jìn)展迅速，深基坑開(kāi)挖的深度愈來(lái)愈深。在設(shè)計(jì)、施工進(jìn)程中基坑的止水問(wèn)題尤其突出，尤其是在粉土、粉砂地層開(kāi)挖進(jìn)程中，一旦止水失敗出現(xiàn)嚴(yán)峻的滲漏、涌砂、管涌則后果超級(jí)嚴(yán)峻，將會(huì)致使基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，乃至基坑垮塌，直接要挾到周邊建筑物、地下管網(wǎng)、道路及施工人員的安全，其損失無(wú)法估量。

一、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏、涌水、涌砂、管涌的原因分析基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏、涌水、涌砂管涌一般發(fā)生在基坑開(kāi)挖揭露的土層區(qū)域內(nèi)，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，場(chǎng)地開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)富含大量的粉土、粉砂、礫砂、圓礫層，且地下水豐碩、水系發(fā)育完整、微具有承壓性的土層中。發(fā)生位置大部份發(fā)生在支護(hù)結(jié)構(gòu)與止水結(jié)構(gòu)（或地下持續(xù)墻的接頭）的交接處，少量的發(fā)生在非交接處，還有少量發(fā)生在坑底;發(fā)生在支護(hù)結(jié)構(gòu)與止水結(jié)構(gòu)（或地下持續(xù)墻的接頭）交接處，主如果由于該類土層具有觸變性，支護(hù)結(jié)構(gòu)、止水結(jié)構(gòu)成型不睬想，交接處有裂縫或夾泥、夾砂；發(fā)生在非交接處，主如果支護(hù)樁或地下持續(xù)墻砼質(zhì)量不合格或灌注支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)出現(xiàn)塌孔（壁）現(xiàn)象，致使砼夾泥夾砂，或止水結(jié)組成型質(zhì)量超級(jí)差所致。發(fā)生在基坑底部的管涌，主要有兩個(gè)原因，1止水深度不足，不能知足抗管涌要求；—［抗管涌（流土）穩(wěn)固性驗(yàn)算］

(21+0.8D1)'K=>K睫way二、三級(jí)的基坑支yK——管涌(流土)穩(wěn)固性安全系數(shù)；安全品級(jí)為一、se護(hù)，抗管涌(流土)穩(wěn)固性安全系數(shù)別離不該小于、、；ld——截水帷幕在基坑底面以下的長(zhǎng)度(m)；D1——潛水水面或承壓水含水層頂面至基坑底面的垂直距離(m)；Y'土的浮重度(kN/m3)；△h'——基坑內(nèi)外的水頭差(m)；Yw地下水重度(kN/m)；K>,知足規(guī)范要求。二、三級(jí)的基坑支勿坑底以下承壓水水位未降至抗坑底突涌要求。:抗承壓水(突涌)驗(yàn)算］KyPczPwy式中Pcz基坑開(kāi)挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重壓力(kN/m2)；Pwy承壓水層的水頭壓力(kN/m2);Ky抗承壓水頭(突涌)穩(wěn)固性安全系數(shù)，規(guī)范要求取大于。KyPczPKy>基坑底部土抗承壓水頭穩(wěn)固!二、設(shè)計(jì)階段圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏、涌水、涌砂、管涌的防治技術(shù)辦法基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)存在大量軟弱土層，專門是存在較厚的粉土和細(xì)砂層時(shí)，設(shè)計(jì)必需采取砼支護(hù)樁加止水幕墻或地下持續(xù)墻進(jìn)行支護(hù)，且止水幕墻或地下持續(xù)墻的深度必需進(jìn)入不透水層必然深度，計(jì)算須知足抗管涌的驗(yàn)算要求。如采用懸掛式止水除知足規(guī)范外還須有較豐碩的設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；2.2止水幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，在穿越軟土、粉土或細(xì)砂層時(shí)必需采取增加攪拌次數(shù)或降低攪拌下沉、提升速度增加水泥用量并加適當(dāng)?shù)耐饧觿_保止水幕墻垂直度和搭接寬度；止水設(shè)計(jì)時(shí)盡可能采用幕墻止水方式，且止水樁或墻的搭接必需有效靠得住，盡可能避免采用止水與支護(hù)樁咬合止水方式，采用成型質(zhì)量靠得住的止水方式，如三軸攪拌止水幕墻或砼地下持續(xù)墻等；如下圖所示：2.4設(shè)計(jì)砼地下持續(xù)墻時(shí)，在穿越軟土、粉土或細(xì)砂層時(shí)必需增大泥漿濃度，一般在左右，泥漿加膨潤(rùn)土和纖維素，在接頭處采用防水辦法，如工字鋼或十字接頭。必要時(shí)在基坑外接頭處增設(shè)兩顆C800高壓旋噴樁增強(qiáng)；管涌可在基坑內(nèi)側(cè)采用深層攪拌樁或坑底花管高壓注漿工藝改善土體結(jié)構(gòu)來(lái)防治。3、施工階段圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏、涌砂、管涌的防治技術(shù)辦法工程上施工的處置辦法一般以“截、堵、疏”為原則，在地下水流徑線路上適當(dāng)延長(zhǎng)滲徑，減小滲透壓力，避免滲透變形；確保止水幕墻施工質(zhì)量，在施工前做水泥土配比實(shí)驗(yàn)，找出一組適合本工程地質(zhì)特性水泥土配合比，地下持續(xù)墻則選擇好沉孔（槽）施工設(shè)備，注意進(jìn)入流砂層時(shí)泥漿濃度的控制，特別是接頭或搭接部位必需做增強(qiáng)；設(shè)置坑外豎向花管高壓注漿垂直截滲截流，在基坑外適當(dāng)梅花形布置豎向花管高壓注漿固結(jié)；設(shè)置水平鋪蓋防治地表水滲透增加滲透壓，如適當(dāng)增加坑外硬化寬度，其外可采用玻纖布鋪蓋；在基坑側(cè)壁設(shè)置反濾層防治水土流失，在開(kāi)挖后采用鋼板網(wǎng)或紗絲網(wǎng)或混合利用，然后噴射砼面層增強(qiáng)護(hù)壁；基坑內(nèi)采用井點(diǎn)降水，坑外采用輕型井點(diǎn)（或單井）降水，減小水力梯度，降低基坑內(nèi)外水壓差；做好應(yīng)急預(yù)案，施工現(xiàn)場(chǎng)備足應(yīng)急物資和設(shè)備。發(fā)生險(xiǎn)情后，必需能做到有效控制。4土方開(kāi)挖階段圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏、涌砂、管涌的防治技術(shù)辦法基坑土方開(kāi)挖前要做好監(jiān)測(cè)工作，收集好各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的初始值，基坑開(kāi)挖進(jìn)程中，要不中斷的天天進(jìn)行監(jiān)測(cè)，做到信息化施工。當(dāng)某項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到或超過(guò)報(bào)警值時(shí)，應(yīng)該當(dāng)即停止基坑土方開(kāi)挖作業(yè)，綜合分析原因，制定處置辦法，消除隱患后才能繼續(xù)開(kāi)挖土方；做好基坑降水工作，承壓水必需控制到確保不發(fā)生基底管涌的水位以下；基坑土方開(kāi)挖前必需進(jìn)行分段、分層開(kāi)挖，平衡對(duì)稱開(kāi)挖，必要時(shí)減少開(kāi)挖寬度和深度，杜絕無(wú)組織開(kāi)挖和超挖?；油练介_(kāi)挖后側(cè)壁不要暴露時(shí)刻太長(zhǎng)，做到當(dāng)天開(kāi)挖當(dāng)天就封鎖，避免土體失水和滲透流徑形成，造成滲漏、涌水、涌砂現(xiàn)象?；娱_(kāi)挖時(shí)如發(fā)覺(jué)接頭(地下持續(xù)墻接縫處)處漏水時(shí)，必需進(jìn)行加固處置。此階段的加固處置方式主如果在基坑外設(shè)置高壓注漿管進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，如在基坑開(kāi)挖到必然深度出現(xiàn)漏水、流砂則可設(shè)置超前錨桿提前注漿固結(jié)后再進(jìn)行開(kāi)挖；五、結(jié)論深基坑的設(shè)計(jì)、施工雖然存在專門大風(fēng)險(xiǎn)，但從本人連年的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看。只要設(shè)計(jì)人員在支護(hù)結(jié)構(gòu)及止水方式上選型合理，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算知足后再結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)的比較，肯定有效的止水深度并通過(guò)施工進(jìn)程等有效控制，能夠最大限度的減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水幕墻、地下持續(xù)墻滲漏、涌水、涌砂、管涌險(xiǎn)情的發(fā)生，