北京地區(qū)基坑邊坡常見水害處理

史 哲

(北京市地質(zhì)工程公司，北京100143）

1 概述

地下水、地表水控制失敗是造成北京市深基坑事故的重要原因之一，多數(shù)深基坑事故與地下水、地表水治理不當(dāng)有關(guān)，尤其是暴雨入滲、管道漏水等突發(fā)事件的危害更大，可以說水害是深基坑工程的天敵。北京市東部地區(qū)地下水位較高，一般深基坑工程都會(huì)碰到地下水的治理，一般采用帷幕止水、井點(diǎn)抽降、明排降水（有條件的基坑）、自滲降水（根據(jù)地下水埋藏條件確定）等地下水控制措施。在基坑工程中，若對(duì)地下水、地表水處理不當(dāng)，可能導(dǎo)致基坑出現(xiàn)險(xiǎn)情甚至事故。主要表現(xiàn)為：（1）止水失效引起邊坡失穩(wěn)；（2）地下水滲流引起坑壁開裂坍塌；（3）基坑突涌；（4）暴雨浸泡引起坑壁坍塌；（5）基坑周邊水管破裂、污水管漏水及生活用水滲入基坑，引起巖土力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化；（6）凍融；（7）降水引起地面沉降及周圍建筑物傾斜開裂。

1.1 地表水滲入

土體的含水量增加會(huì)使土體的自重增加，土體的滑動(dòng)力增大，同時(shí)水的滲流會(huì)對(duì)邊坡土體產(chǎn)生一定的動(dòng)水壓力，水壓力主要增加了土體邊坡的下滑力，使邊坡穩(wěn)定度降低，同時(shí)土體受水滲入后軟化，土體強(qiáng)度降低，從而減小了邊坡的抗滑力。另一方面，土體內(nèi)含水量增加會(huì)使土體的內(nèi)摩擦角大大減小，抗剪強(qiáng)度降低。

北京地區(qū)基坑坡頂?shù)乇硪话阋不幚?，作為地表防水護(hù)面，但有的施工單位用碎石平鋪，地表水滲入土體導(dǎo)致坑壁流土、坍塌。

1.2 匯水泡坑

有的基坑標(biāo)高較周邊低，雨水匯集流入坑內(nèi)。對(duì)于此種情況，施工前應(yīng)在基坑坡頂修建檔墻，并適當(dāng)設(shè)置坡頂截水溝、排水溝、引水溝等。

1.3 水管、污水管溝漏水

一般水管、污水管溝埋設(shè)于地下，基坑開挖后才能發(fā)現(xiàn)其漏水，處理方法一般為：移位、停用、防水與堵漏處理等。

某基坑邊坡因浴池排水管從坡頂附近經(jīng)過，滲水量隨浴池開放時(shí)間而變化（見圖1），將排水管挖出更換后，徹底解決了坑壁滲水問題。

圖1 排水管漏水導(dǎo)致某基坑坑壁滲水

1.4 地下水滲流

砂層透鏡體、粉土層等地層內(nèi)的不明滯水滲流引起流土、流砂（見圖2），處理方法為：先插入泄水管、注漿管，將坑壁插筋掛網(wǎng)噴砼后，地下水由泄水管排出，再適量注漿密實(shí)土體。

圖2 某基坑粉砂層透鏡體滲水引起流砂

1.5 凍融

北京地區(qū)冬季氣溫低，邊坡土體凍結(jié)。春季白天氣溫不斷升高，而晚間氣溫仍回到0℃以下，土體內(nèi)水份白天融化而晚上冰凍，尤其是陽面坑壁經(jīng)反復(fù)凍融對(duì)基坑穩(wěn)定性和安全性的影響不容忽視。某基坑開春后陽面坑壁因反復(fù)凍融導(dǎo)致樁間噴護(hù)面鼓包、脫落、滲水（見圖3），處理方法：向坑內(nèi)吊入升降架，將鼓包、脫落、滲水處噴砼護(hù)面清掉，插入泄水管后，重新插筋噴砼。

圖3 某基坑因反復(fù)凍融導(dǎo)致樁間噴護(hù)面鼓包、脫落、滲水

1.6 止水失效

自2007年以來，北京市相繼出臺(tái)了《北京地區(qū)城市建設(shè)工程地下水控制技術(shù)導(dǎo)則》、《北京市建設(shè)工程施工降水方案專家評(píng)審細(xì)則》等建設(shè)工程地下水控制措施要求，對(duì)于城市建設(shè)施工降水的要求是：能不抽的不抽；能少抽的少抽；必需抽的要利用。對(duì)施工降水方案進(jìn)行嚴(yán)格的專家評(píng)審：（1）符合性評(píng)審。不采用帷幕隔水方法理由和依據(jù)；采用降水方法對(duì)施工安全和環(huán)境影響評(píng)估；抽水?dāng)?shù)量；抽水時(shí)間；抽水計(jì)量方法、儀器及確保抽水計(jì)量?jī)x器正常、有效工作的措施；地下水綜合利用措施。（2）實(shí)質(zhì)性評(píng)審。采用帷幕隔水方法不可行的依據(jù)和理由是否充分（分為技術(shù)不可行與經(jīng)濟(jì)不合理2種情況）；施工降水對(duì)施工安全、環(huán)境影響評(píng)估是否合理；計(jì)算抽排水量是否合理；降水綜合利用措施是否合理。近年來，帷幕止水逐漸取代施工降水，北京地區(qū)基坑工程帷幕止水一般采用：護(hù)坡樁+樁間旋噴樁、護(hù)坡樁+樁間攪噴樁、地下連續(xù)墻、水泥土樁+型鋼等帷幕隔水方法，隔斷地下水進(jìn)入施工區(qū)域。北京地區(qū)常用的帷幕止水工藝為：護(hù)坡樁+樁間旋（攪）噴樁。單管旋噴逐漸被淘汰，以雙重管旋噴、三重管旋噴為主。北京中巖大地工程技術(shù)有限公司對(duì)長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造，相繼研究了“長(zhǎng)螺旋高壓噴射注漿攪拌成樁裝置”、“長(zhǎng)螺旋二重管高壓攪噴樁施工方法及其裝置”。采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)完成鉆孔及旋噴攪拌施工，將鉆孔及旋噴攪拌合二為一，省去了引孔設(shè)備。

由于鉆孔垂直度較差、地層不均勻等因素導(dǎo)致帷幕樁沒有均勻咬合，出現(xiàn)縫隙，基坑開挖至含水土層及砂層時(shí)會(huì)出現(xiàn)漏水、流砂（土），見圖4。處理措施為：

圖4 某基坑在角部因護(hù)坡樁間止水?dāng)嚢铇兑Ш蠁栴}而漏水

（1）用草袋、編織袋、廢衣物等將漏水處堵塞，外側(cè)填石料，石料中間插入用砂網(wǎng)包住的導(dǎo)水管，將水導(dǎo)出；（2）對(duì)漏水部位進(jìn)行加固：在漏水部位編制鋼筋網(wǎng)片，內(nèi)插注漿預(yù)留管，漏水部位兩側(cè)樁上打上膨脹螺栓，螺栓上連接?16mm豎向壓筋，然后間距50cm布一條橫向壓筋，兩端與?16mm豎向壓筋焊接以固定鋼筋網(wǎng)片，最后噴砼。（3）噴砼48h后，由注漿預(yù)留管向內(nèi)多次進(jìn)行壓漿，直至將縫隙內(nèi)孔洞注滿為止。

2 結(jié)語

北京地區(qū)嚴(yán)格控制施工降水，基本避免了降水引起地面沉降及周圍建筑物傾斜開裂。在相關(guān)部門對(duì)基坑工程設(shè)計(jì)與施工方案進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管下，且北京地區(qū)土質(zhì)條件相對(duì)較好，基本上不會(huì)發(fā)生基坑突涌。北京地區(qū)基坑邊坡水害主要有雨水匯入、生活用水或污水滲入、地下水滲流、凍融、樁間旋（攪）噴止水失效等，施工前應(yīng)對(duì)坡頂硬化，用疏、截、排等綜合措施疏散雨水，引開地表水；施工中，發(fā)現(xiàn)水害應(yīng)立即組織人員、設(shè)備、物資搶險(xiǎn)；進(jìn)一步優(yōu)化旋（攪）噴樁鉆孔垂直度與施工工藝。

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