淺議富水區(qū)某銀行保險辦公大樓工程基坑承壓水突涌分析及處理

傅維君

摘要：本文通過某銀行保險辦公大樓工程基礎(chǔ)工程實例, 在富水區(qū)進行基槽開挖出現(xiàn)管涌原因分析, 并提出相應(yīng)的處理方案，實踐證明，經(jīng)處理后降水效果良好，保證了基槽的施工質(zhì)量和安全，希望能夠給出現(xiàn)承壓水突涌如何處理提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：管涌，降水，流砂

Abstract: this paper through a bank insurance office building engineering foundation engineering example, rich in water for the excavation of the analysis of the causes of the piping appears slot, and put forward the corresponding treatment scheme, practice has proved, the processed precipitation effect is good, and to ensure the quality of the construction of the base slot and security, to be able to appear confined water tu chung how to deal with provide some help.

Keywords: piping, precipitation, flow sand

中圖分類號：TV551.4文獻標識碼：A 文章編號：

1、工程概況

寧波市鄞州區(qū)銀行保險辦公大樓工程位于寧波市鄞州中心區(qū)寧南南路與首南路相交處，總建筑面積為67910㎡，其中地上建筑面積47374㎡，地下室建筑面積為20536㎡。本工程采用樁筏基礎(chǔ)，樁基：采用Ф700、Ф800、Ф900三種鉆孔灌注樁，樁身砼強度等級為C30，樁端持力層為8c礫砂層，進入持力層深度不小于2倍樁身直徑，有效樁長為55m，單樁承載力特征值分別為：2700KN、3300KN、4400KN?；娱_挖順序及冠梁支護平面圖如圖1所示：

圖1土方開挖順序及冠梁支護平面圖

2工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、周圍環(huán)境

2. 1 巖土工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件

基坑開挖支護設(shè)計涉及巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標見表1。

表1支護設(shè)計涉及土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標一覽表

土層名稱 土層厚度

M 含水率W/% 孔隙比

塑性指數(shù)

液塑指數(shù)

①雜填土 0.5-1．5

②粉質(zhì)黏土 2-5.3 28.1 0.865 12.8 0.49

③粉土 3.8-8.8 32.8 0.913 9.2 0.80

④淤泥質(zhì)粉土 4.7-9.2 33.4 1.027 9.3 1.01

⑤粉質(zhì)粘土 6.5-12.9 27.1 0.784 14.3 0.21

以上數(shù)值為平均值

2. 2工程地下水類型

本工程地下水類型為潛水, 潛水主要賦存于①層雜填土、②層粉質(zhì)黏土、③層粉土及④層淤泥質(zhì)粉土中, 維修車間屬于高水位富水區(qū)，常年地下水位深度位于自然地面下0. 4m~ 1.6m左右。

3、土方施工流程

該基坑位于高水位豐水區(qū)，如果降水方案選擇不當, 將造成場地附近部分含水層地下水位下降, 原淺基礎(chǔ)建筑在失去地下水浮托力后可能壓縮砂土層空隙, 導(dǎo)致地面沉降或建筑物開裂。為了保證基坑穩(wěn)定和周邊建筑物、地下管線安全，根據(jù)水文地質(zhì)報告和周圍環(huán)境，項目部采取了在基坑設(shè)置井點降水+集水井排降水組合方案。

根據(jù)工程施工場地的地質(zhì)條件、現(xiàn)場條件及周邊環(huán)境, 從基坑支護工程的安全可靠性、技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性及施工工藝出發(fā)，基槽采用10.1：5.5放坡+ 鋼板樁護壁支護結(jié)構(gòu)。

4施工險情及初步分析

在基槽開挖過程中，我們從觀測井發(fā)現(xiàn)水位忽上忽下，從井點抽出的水量雖然比較大，但開挖的土方較濕，許多成淤泥狀，8#設(shè)備基坑局部地區(qū)可見明水。局部基底地面隆起、有水滲出或細流流出。為了保證施工安全和質(zhì)量，我們在6#設(shè)備基坑附近做一勘測孔，出現(xiàn)了大面積流砂突涌問題，細砂不斷噴冒，集水井被泥砂填滿，且涌水涌砂的情況不斷加劇，為了減少人員傷亡及工程施工安全，工程部決定啟用應(yīng)急預(yù)案[3]。

通過工程部研究分析可能產(chǎn)生流砂涌水的現(xiàn)象的原因如下：

4、1坑底驗算

通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)承臺只有6口井正常工作，首先對抽水量進行驗算

其中：K為滲透系數(shù)，B為基坑邊長，H為靜止水位與基坑標高之差，M為含水層厚度，h為靜止水位與實際降低水位之差，T為設(shè)計降低水位至擋土墻低端深度，b為支護擋土墻厚度。

設(shè)計單井出水量q=300 ，所需降水井總數(shù)n=Q/q=8,實際降水井至少應(yīng)該12口，實際開工降水井的抽水量無法滿足降水需要。

4、2降水措施分析

1) 降水井點在富水區(qū)設(shè)置的井點數(shù)量不夠，降水效果不明顯。

2) 有些降水井設(shè)計深度偏淺，對設(shè)備基槽底部潛水及滲透承壓水無法有效降水。

3）降水方案沒有考慮基槽地下承壓水的壓力過大可能會造成突涌現(xiàn)象出現(xiàn)。

4、3勘察報告分析

項目地質(zhì)勘察報告和實際開挖過程中的工程地質(zhì)出現(xiàn)較大出入，地址勘察沒有對項目復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象做出詳細有效描述，枯水期進行地質(zhì)勘察,承壓含水層的壓力不大, 判定為弱承壓含水層，無法控制承壓水的突涌。

綜上分析,本工程基坑突涌事故的主要原因, 歸納起來有以下原因:其一是而樁基在汛期施工,加上罕見的大暴雨,承壓含水層達到很高的壓力，其二是隔水層局部為淤泥質(zhì), 結(jié)構(gòu)性強, 靈敏度高。

5治理方案

通過對現(xiàn)場情況的了解，工程部研究確定采取如下方案：采取防排結(jié)合的方法，在出現(xiàn)涌砂滲水的區(qū)域設(shè)置反濾層，用于控制形成涌水流砂渠道，防止出現(xiàn)抽取地下水是帶出細砂出現(xiàn)塌方事故，同時加快墊層施工，補設(shè)二三級井點輔助降水。

具體措施為:

1)在管涌處附近利用砂袋設(shè)置圍堰，立即采用細石混凝土將管涌口覆蓋保證減少涌水口的砂土流失,同時在基槽底部設(shè)置集水井采用水泵進行明排水,組織人機對坑中土進行搶挖。當挖至坑底標高,采用潛水泵排水, 管涌的流水通過排水盲溝流入集水井。

2）在深坑周邊補設(shè)閉合的二級或三級井點。通過一段時間的強排我們發(fā)現(xiàn)深坑周邊的地下水浸潤線出現(xiàn)來了緩慢下降,從而有效控制了涌水現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3) 為了保證墊層混凝土下面的盲溝能夠排水暢通,我們在混凝土墊層及砂墊層之間設(shè)置了一層30mm-50mm厚的預(yù)制混凝土板，防止出現(xiàn)上層土層塌落。

4) 在澆筑完成混凝土墊層后，對混凝土墊層上出現(xiàn)的滲水進行堵漏處理，通過24小時不斷絕的持續(xù)降水，終于徹底止住流砂及涌水，使工程具備高分子防水施工的條件。

6結(jié)語

由于放坡開挖基槽施工在江南地區(qū)比較常見,而一不小心流沙、管涌現(xiàn)象就很容易出現(xiàn)。所以在雨季基坑開挖過程中我們要做好以下幾方面的工作：

1）項目部應(yīng)該隨時關(guān)注天氣情況，做好相應(yīng)記錄。在汛期施工時要編制承壓水壓力監(jiān)測方案,當承壓含水層水壓力可能發(fā)生突然的急劇增大時,應(yīng)做好設(shè)置減壓井的應(yīng)急預(yù)案工作。

2）項目部應(yīng)該制定切實可行的支護降水方案，對可能發(fā)生的危險狀況應(yīng)有充分的考慮及準備，采取針對性較強的應(yīng)急預(yù)案。

參考文獻

[1] JGJ120-99,建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S]。

[2] GB50330-2002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[ S]。

[3] JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S]。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。