岩溶区深厚淤泥层基坑渗漏水原因分析及处理措施李兴旺

岩溶区深厚淤泥层基坑渗漏水原因分析及处理措施李兴旺
发布时间：2021-12-03T08:25:44.802Z 来源：基层建设2021年第26期作者：李兴旺
[导读] 近年来，在沿海发达城市，不断推进的城市化进程与有限的城市用地之间产生的矛盾使得开发利用城市地下空间越来越广泛广东省重工建筑设计院有限公司广东省广州市 510670
近年来，在沿海发达城市，不断推进的城市化进程与有限的城市用地之间产生的矛盾使得开发利用城市地下空间越来越广泛，导致沿海地区基坑工程日益增多。

然而，由于沿海地区复杂的地质条件（例如深厚淤泥层、岩溶）及对周边环境保护的日益重视，基坑工程又面临着重大挑战。

因此，本文以广州珠江边某基坑渗漏水事故处理为例，从基坑设计到施工等方面分析原因，为深厚淤泥层的基坑设计和施工提供借鉴。

一、工程及地质概况
（1）基坑概况
广州某基坑边线距离珠江堤岸最近距离约40m，珠江堤岸边为废弃码头，周边均为在建施工场地。

该建筑物为地下三层结构，基坑长度27.7m，宽度40.37m，深度约27.5m，围护结构采用1000mm厚连续墙+五道内支撑支护，并设置∅550@450单轴搅拌桩进行槽壁加固。

第一道为800×800mm钢筋混凝土支撑，第二、三、四、五道支撑为1000×1200mm钢筋混凝土支撑，支撑间距一般为5.5m，局部设置临时立柱，立柱采用角钢格构立柱，立柱基础采用∅1200旋挖桩基础。

连续墙需穿透基底砂层、淤泥层，进入微风化层不小于1.5m。

（2）地质概况
场地地层从上至下分别为：杂填土层<1-1>、淤泥层<2-1A>、砾砂层<2-5>、石灰岩微风化带<9C-2>。

杂填土层<1-1>：颜色较杂，主要呈黄褐色、灰黄色、红褐色等，主要成分为黏性土、砂粒、碎石等，局部夹砖块、砼块、生活垃圾等，该层呈松散～稍密状，填筑时间超过十年。

厚度为0.50～8.80m，平均厚度3.69m，标准贯入击数为3～10击，平均5.89击。

淤泥层<2-1A>：灰黑色、深灰色，流塑状，高压缩性土，以黏粒为主，局部含少量砂粒和腐殖质，略具腥臭味，局部夹淤泥质土。

厚度约为15.80m，标准贯入击数为1～4击，平均2.26击。

砾砂层<2-5>：深灰色，饱和，稍密～中密，级配不良，以石英细砾为主，局部含少量中粗砂、圆砾等，磨圆度差，具棱角，含少量黏粒和有机质成分，局部夹薄层淤泥。

厚度约5.28m，标准贯入击数为11～30击，平均18.72击。

石灰岩微风化带<9C-2>：呈灰色，隐晶质结构，层状构造，裂隙稍发育，岩体完整，岩芯多呈柱状、长柱状，局部块状，岩质坚硬，敲击易碎，局部岩芯表面可见溶蚀现象，未揭穿。

二、事故过程及分析
（1）事故过程
险情一：深基坑开挖至第五道砼腰梁底面时，在围护结构连续墙LXQ-22与LXQ-23接缝开挖面下方，发生涌水涌砂。

险情二：深基坑开挖至第五道砼支撑底以下约1.7m处时，作业班组清理接缝鼓包，随后施作接头止水钢板时发现该处接缝有约2cm左右的管状渗漏，随后10min发展为喷涌。

图2-1 渗漏点位置及现场情况示意图
险情三：在进行渗漏水封堵处理的过程中，成槽击穿附近溶洞导致泥浆大量流失，出现塌孔导致地面沉陷。

（2）原因分析
1、地连墙浇筑过程中，接缝钢板夹泥、窝泥，基坑开挖至第五道支撑以下位置时，在高水压作用下夹泥层与外部联通成为渗漏水的通道，地连墙接缝施工质量缺陷是引发本次险情的直接原因。

2、基坑深度范围内淤泥及砂层最大厚度达26m，槽壁加固采用∅550@450搅拌桩，搅拌桩机械功率相对较小，无法对深处的淤泥及砂层进行有效加固，底部加固质量无法保证，槽壁加固未能完全达到减少成槽施工风险的目的。

3、根据项目统一技术要求及管理办法，基坑岩溶处理范围为围护结构边线外扩3m范围。

3m范围外有钻孔揭露溶洞，由于不在处理范围，因此未做预处理，但是溶洞实际发育范围已进入3m范围，导致后期采取补救措施时击穿溶洞进一步加剧险情。

三、事故加固处理方案
出现险情一时，现场立即对渗漏部位浇筑反压混凝土，并进行沙袋反压作业，同时对基坑立即进行回灌水反压，水位回灌至与地下水平齐。

回灌后，对地连墙所有接头进行地面注双液浆加固处理。

此外，针对渗漏水接缝位置，另外增加3根MJS工法桩补强。

待基坑内回灌水位稳定且监测数据稳定后，开始缓慢抽水，抽水过程中密切关注渗漏点的水质情况，直至无异常恢复基坑开挖。

出现险情二时，现场立即对渗漏部位浇筑反压混凝土，并进行沙袋反压作业，同时对基坑立即进行回灌水反压，水位回灌至与地下水平齐。

然后，在渗漏接头外侧采用套铣法施作 “一字型”素墙，与原地连墙接缝错缝布置，素墙槽底深度为基底以下1.5m，并紧贴旧连续墙一侧预埋3根注浆管进行后期接缝加强注浆。

对地面塌方范围进行回填压实后，双轮铣就位开始施作连续墙。

素墙及注浆加固完成，且回灌水位和监测数据稳定后，开始缓慢抽水。

图3-1 加固处理示意图
出现险情三时，“一字型”素墙外侧进行溶洞探边，并对揭露溶洞进行注浆加固处理，处理完成后继续地连墙施工。

四、结论
以上针对某深厚淤泥层中的深基坑失稳事故，从基坑设计和施工管理的角度分析其原因，为软土地区大型基坑支护工程总结得出以下结论：
（1）基坑设计时应对周边环境进行认真分析，对存在重大安全隐患的风险应采取针对性设计，并适当加大基坑设计安全系数。

（2）对深厚软弱土层，采取地连墙支护时有必要采取可靠的槽壁加固措施、防绕流措施，减小地连墙施工及基坑渗漏水风险。

（3）地连墙接缝应加强施工质量控制，避免出现夹泥、窝泥现象，有条件时可设置接缝外侧注浆加固措施，降低接缝渗漏水风险。

（4）对于岩溶区基坑，应充分认识到溶洞发育情况对基坑安全的影响。

首先应充分探明基坑周边地质条件，对于有潜在地质风险的情况，应及时进行补勘查明，并对有影响的溶洞及时进行预处理。

（5）针对重大地质、环境风险应准备完善的应急预案，在险情发生时立即启动，以确保险情的影响能控制到最小。

参考文献：
[1]刘动.深圳前海某深基坑支护结构监测与分析[J].水利与建筑工程学报.2019，（4）.102-106.doi：10.3969/j.issn.1672-1144.2019.04.018.
[2]黄文敏，陈玉新.浅谈深厚软土地区双排桩支护结构设计与加固[J].陕西水利.2021，（3）.207-209.
[3]蒋忠银，娄鹏，路威.高压旋喷锚杆在软土深基坑支护设计中的应用研究[J].水利水电技术.2016，（2）.46-49.doi：
10.13928/ki.wrahe.2016.02.010.。