深基坑渗漏水原因分析及对策上课讲义

深基坑渗漏水原因分析及对策

深基坑渗漏水原因分析及对策

摘要：本文是作者结合多年的工作经验，分析了工程基坑渗漏水产生的原因并提出了相应的技术处理措施，可供参考！

关键词：深基坑；渗漏水原因；对策

基坑渗漏水是一种非常有害的地下水不良作用，当基坑下有承压水存在时，基坑开挖减小了含水层上覆的不透水层的厚度，当不透水层的厚度减小到一定程度时，承压水的水头压力能顶破或冲毁基坑底板，造成基坑突涌现象。当基坑发生突涌时，基坑底部会出现网状或树枝状裂缝，地下水就会从裂缝中涌出，并带出基坑下部土颗粒，发生流砂、喷水及冒砂现象。从而造成基坑积水，软化地基，降低地基强度，严重时还会造成边坡失稳和整个地基悬浮流动，给施工进度造成很大的困难。下面就以某工程发生基坑渗漏水的进行预测和处理的必要性。

1 、地下水对基坑的影响

潜水以及上层滞水对建筑工程的作用有以下特点：（1）周期性、多变性、长期性。（2）直接作用和间接作用。（3）瞬时作用和缓慢作用。（4）参与作用的地下水类型的复杂性和研究的广泛性。其主要影响（以排桩加锚杆为例）：

1）在支护结构的设计中，无论采取何种计算方法，地下水的存在和状态都会影响水平荷载的取值大小。从而可能直接造成支护结构的失效或过大的位移。

2）地下水可能引起锚杆或周围土体之间握裹力的降低从而降低抗拔力。

3）地下水的存在可能造成施工的困难，常常会使支护结构在嵌固深度不足条件下工作。

4）地下水的存在可能降低支护体系的整体稳定性。

5）地下水控制不当，可能造成潜蚀，严重时威胁体系的整体稳定性。

6）对于槽底土质为粉土或砂土时，可能造成基地的管涌或基坑隆起失效。

7）由于施工降水失当，造成基坑侧面变形过大，引起临近建筑、道路或地下设施的破坏。另外，在各类软土分布区，因降水十分困难（空隙细小且富含结晶水）不得不采取特殊方法（如电渗析法）而使造价提高。与此同时，还可能出现以下不良作用：（1）强侵蚀性地下水及环境水渗入，对施工管材和基础产生侵蚀、腐蚀作用。（2）因排水导致地下水动力条件改变，促使细颗粒地基土形成流砂。（3）深开挖时下伏承压水可能产生突涌。（4）施工降水可导致毗邻自然边坡或人工边坡失稳。（5）排水引至场外任意流失渗漏，可成为邻区地基变形新隐患。同时需要注意的是，在基坑开挖支护中，某些管道的渗漏有时候比渗透更具有危险性和不可预测性。

2、工程概况

某工程由三个单元建筑组成，基坑支护工程用地地形平坦。场地总用地面积约为7500m 2，基坑开挖最大深度约15m，采用Φ1000 长21m 旋挖桩排桩作挡土加内支撑支护，长200m 宽16m，内支撑每3m 深设置。场地属钱塘江冲海积区，土层分布不均匀，在水平及垂直方向上都有相变现象，土层结构较为复杂，主要土（岩）层自上而下分布如下。层为人工堆积层（rQ），素填土为主，由粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土等组成；Ⅱ层为砂质粉土（al- mQ4），以砂质粉土、粉砂为主，夹粘质粉土、粉质粘土，湿～很湿，密实度一般以稍密～中密为主，中等压缩性。分布较广，厚度较大；Ⅲ层为淤泥质粉质粘土（al- mQ4），饱和，流塑～软塑，高压缩性。夹少量粉土及粉砂，局部含少量有机质。本场地地下水位长期保持在-0.5m 左右，水量较为丰富。该基坑在施挖桩背面桩间处设置长17.5mΦ600 旋喷桩作止水施工。

3、基坑渗漏水原因分析

（1）设计中采用两条旋挖桩之间加一条旋喷桩形成三角，这种止水方式从施工角度来看，各桩施工的垂直度无法绝对保证。当桩的垂直度偏差较大时，尤其是当三桩的偏差均向相反偏差时，桩脚各桩之间无法相切，此时将产生涌漏水，本基坑较深，旋挖桩桩长达21m

和旋喷桩桩长达17.5m 施工工艺将无法满足桩的垂直的要求。

（2）由于放线误差与成桩垂直度误差以及桩定位偏差等，亦会造成三桩成桩相切的可能性变小，当放线误差与成桩垂直误差以及桩定位偏差等按概率理论同时出现引起最大值时，涌漏水现象产生已属正常。

（3）施工中的质量控制也是成为涌漏水现象的原因之一，在旋挖桩施工中，因砂质性土较厚，高岭土遇水软化可能塌孔缩径的现象。同时，旋喷桩施工的提速与水泥用量不均亦会造成桩径变化不一。

（4）基坑开挖深度较大，坑底下方存在承压水层，由于基底下土的自重难以抵消下面的承压水层产生向上的浮力，引起坑底渗漏水，导致坑边土体流失发生基坑坍塌。

（5）施工中由于搅拌桩施工时桩架不平整，使桩身的垂直度得不到保证，在喷浆成型后搅拌桩之间会出现搭接不密实或根本没有搭接的现象。而且搅拌桩长度越长，出现这种情况的概率越大，也就越容易发生坑壁渗漏水，进而会导致基坑的跨塌、工程桩位移、坑边塔吊倾翻、周围建筑物破坏等重大事故。

4、基坑渗漏水技术处理措施

基坑发生涌水涌砂险情后，要及时采取有针对性的应急抢险处理措施，其技术处理措施如下：

（1）回填反压法：当基坑位移突然急剧增大，坡顶开裂，产生滑动破坏的征兆时，最快也是最有效的方法是对支护结构进行回填反压，反压土高度至能保证基坑位移稳定为止，然后再考虑加固方案，这样可避免重大事故的发生。本基坑发现涌水涌砂后，首先对渗漏点进行人工清理，找准渗漏点的准确位置，迅速采用瓜米石（绿豆沙、中粗砂）等滤料对渗漏点进行回填过滤反压，尽快控制住涌砂现象，再根据基坑位移情况决定是否进行回填土反压，控制基坑变形。其后再采用其他手段对基坑渗漏进行处理。

（2）双液灌浆堵水法：对漏水量大，漏水点较深的情况，可采用双液灌浆的堵水方案采用水泥浆和水玻璃的混合浆液进行堵漏，

不仅速度快，而且效果好，但费用稍高。本基坑在判断搅高压旋喷桩止水帷幕可能存在问题的部位，同时在基坑坑底和基坑坡顶采用

了双液浆堵水措施。首先是在坑底已回填反压的渗漏点位置，打入双液灌浆管，采用水泥浆和水玻璃的混合浆液对渗漏点进行堵漏，（3）坡顶裂缝灌浆法：当坡顶由于支护结构位移过大产生裂缝时，应及时采用水泥砂浆裂缝封堵，以免由于雨水溶人，土体软化，坡面水压力增大，导致支护结构位移进一步加大。

（4）为防止作为止水帷幕的水泥土搅拌桩因施工间歇造成搭接不密实或桩垂直度控制偏差造成搅拌桩下部分叉，导致止水帷幕失效，在水泥土搅拌桩和挡土桩墙之间进行压密注浆，确保基坑围护壁不发生渗漏现象。

为确保上述技术措施能发挥正常的作用，必须建立严密的施工组织措施和质量保证体系，如：①水泥土搅拌桩搭接处的间歇时间控制；

②压密注浆与高压旋喷桩水泥剂量及注浆（喷射）压力的控制；③减压井运行过程中对坑内外水位及周边环境的监测等一系列基坑施工

信息监测系统，这些对上述措施的有效性至关重要的。

5、高压旋喷桩加固施工注意要点

对于土质较差的超深坑底软土区深坑设置高压旋喷桩对坑底土

层加固，使超深井坑土体的力学性质得到改善，形成致密的固结板块，并与坑底钻孔灌注桩的工程桩群相互咬合，共同作用部分抵消承压水产生的向上的浮力，克服承压水突涌的发生二重管高压旋喷从内管中喷出的水泥浆液压力宜大于25 MPa，从外管中喷出的压缩空气压力为0.7 MPa。坑内加固应按块施工，并且按先外圈后内圈的施工顺序，即先施工各块外围四周的旋喷桩，等四周封闭后再行施工中间区域的旋喷桩。由于喷射压力较大，容易发生窜孔、冒浆，影响邻孔质量，拟采用间隔（两孔间距大于1.5 d）跳打法施工。水泥浆宜在旋喷前1 h 内搅拌，相邻两桩施工间隔应不小于24 h，间距应不小于2 m。

6、结束语

总之，在对可能发生突涌的基坑应提出预防突涌的措施，以便引起设计和施工人员的高度重视，提前采取相应的技术措施，避免基坑突涌给施工带来的困难。