深基坑止水帷幕失效原因分析及處理措施研究_pdf

1、 明，在研究和分析了場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水特性的基礎(chǔ)上制定的止水帷幕失效綜合處理措施是十分安全、經(jīng)濟(jì)、有效地，可以為類似的工程提供有益的參考。關(guān)鍵詞：深基坑；止水帷幕；止水失效；處理措施中圖分類號(hào)：；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：（），（，）：，皓：；引言止水帷幕是深基坑工程地下水控制的主要技術(shù)措叵。止水帷幕是否可靠、有效，直接關(guān)系到整個(gè)基坑工程的安全。但在實(shí)際工程中，因止水方案選擇不當(dāng)、對(duì)地質(zhì)情況調(diào)查不充分、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因，止水帷幕失效的情況常有發(fā)生，導(dǎo)致了很多基坑工程事故。因此探討和研究深基坑止水帷幕失效原因和治理方法具有十分重要的意義。針對(duì)淮安供電公司地下車庫(kù)基坑工程的實(shí)例，對(duì)止水帷幕失效的原因進(jìn)

2、行了分析，并結(jié)合上層潛水、深層承壓水各自的特性，提出了有針對(duì)性的綜合治理措施，希望能為類似的工程提供一些參考。工程概況基坑周邊環(huán)境淮安供電公司地下停車庫(kù)位于淮安供電公司院內(nèi)，地下層，基坑呈長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬約×，最大開挖深度?；又車扔薪ㄖ锩芗揖嗷舆呡^近：東側(cè)樁基礎(chǔ)辦公樓距基坑邊最近約；南側(cè)樁基礎(chǔ)住宅樓距基坑邊約；西側(cè)淺基礎(chǔ)房屋距離基坑邊約；北側(cè)淺基礎(chǔ)窄，周邊環(huán)境復(fù)雜?；悠矫娌贾萌鐖D所示。房屋距離基坑邊?；邮┕?chǎng)地十分狹圖基坑平面布置圖工程地質(zhì)及水文地質(zhì)工程地質(zhì)場(chǎng)區(qū)上部土層較為復(fù)雜，下部巖土種類單一。工程地質(zhì)條件如表。表土層主要特征指標(biāo)水文地質(zhì)場(chǎng)地勘察深度范圍內(nèi)層為潛水含水層

3、，層和層為承壓水含水層。場(chǎng)地及附近無(wú)地表水源，潛水主要接受大氣降水補(bǔ)給，主要排泄于自然蒸發(fā)。層、層承壓含水層的補(bǔ)給區(qū)、排泄區(qū)距離場(chǎng)地較遠(yuǎn)。地基內(nèi)的承壓含水層與淺水層之間及承壓含水層之間水力聯(lián)系較弱。支護(hù)設(shè)計(jì)方案結(jié)合場(chǎng)地周邊環(huán)境及地質(zhì)條件，本基坑采用鉆孑灌注樁加止水帷幕的組合式支護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（）圍護(hù)樁：采用鉆孑灌注樁；（）止水帷幕：采用單排三軸深攪樁，水泥摻量，進(jìn)入第層隔水粘土層的深度不小于；（）支撐體系：采用豎向一道鋼筋混凝土桁架支撐；（）基坑降水：基坑內(nèi)采用管井降水。支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面如圖所示。基坑止水帷幕失效分析止水帷幕失效情況根據(jù)基坑監(jiān)測(cè)方案，在基坑外周邊共設(shè)置了個(gè)深層地下水位觀測(cè)孔

4、，如圖所示。孔深約，進(jìn)入了層承壓含水層。從圖坑外深層水位觀測(cè)圖中可以看出，基坑開挖前，隨著坑內(nèi)降水井的抽水，坑外的觀測(cè)孔水位隨之較快的下降，且變化速率超過(guò)了的警戒值。在坑內(nèi)停止抽水后，坑外觀測(cè)孔的水位同步迅速回升。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，基坑內(nèi)、外的地下水仍然相通，止水帷幕失效。止水帷幕失效原因分析經(jīng)建設(shè)各方以及專家的多方研究，對(duì)深攪樁采耄鐾圖支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖耋善暑耋喜晏餐云莖罷委暑圖基坑開挖前坑外深層水位孔觀測(cè)圖取了取芯檢測(cè)，并對(duì)深攪樁施工、坑內(nèi)抽水的全過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，最終認(rèn)定止水帷幕失效的主要原因?yàn)椋海ǎ┦┕ぶ兄顾∧坏睦浣宇^處理不當(dāng)，局部地段帷幕沿基坑周邊未完全封閉；（）取芯顯示部分深攪樁在層

5、承壓水土層處成樁質(zhì)量較差，未完全穿透承壓土層，其它土層處成樁質(zhì)量較好。原因是為趕工期，止水帷幕施工完后立即開始了大面積坑內(nèi)抽水，降水深度和速度均過(guò)快，造成層的承壓水在水平向快速流動(dòng)，將尚沒有形成強(qiáng)度的水泥漿沖走稀釋，造成了在該深度攪拌樁成樁質(zhì)量差或不成樁，形成較多的“吊腳”現(xiàn)象。處理措施常規(guī)處理措施的局限性針對(duì)基坑止水帷幕失效的情況，常規(guī)的處理方式多是采用旋噴樁、注漿等對(duì)帷幕進(jìn)行全面的修補(bǔ)或者在基坑開挖的同時(shí)采用回灌技術(shù)。由于本基坑工程規(guī)模大、場(chǎng)地周邊建筑物密集、施工工期要求緊等原因，這些處理措施存在以下主要問(wèn)題：（）止水帷幕存在較多的“吊腳”現(xiàn)象，大范圍的修補(bǔ)加固不僅造價(jià)高，而且會(huì)極大的延誤

6、了工期。（）回灌技術(shù)的二次效應(yīng)【會(huì)引起支護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力的變化，使承壓水頭升高而不利于基坑底部的抗隆起，同時(shí)回灌與降水的協(xié)調(diào)控制實(shí)際操作也有一定難度，處理不好也會(huì)危及基坑的安全，對(duì)周邊的淺基礎(chǔ)建筑物會(huì)產(chǎn)生不利影響。有鑒于此，必須根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)潛水、承壓水等地下水的分布特點(diǎn)及其對(duì)基坑周邊環(huán)境的不同影響，有針對(duì)性采取處理措施。場(chǎng)地地下水分布及降水影響分析根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，場(chǎng)地的潛水位于層土中；其下為層和層粘土隔水層；層和層承壓水土層被層粘土隔水層分開，層土場(chǎng)地內(nèi)局部缺失。層粉土承壓水頭壓力為，層粉土承壓水頭壓力為。基坑底部基本上位于粘土隔水層中。場(chǎng)地地下水分布如圖所示。從場(chǎng)地地下水的分布及其特點(diǎn)可以看出：

7、（）上層潛水含水層土質(zhì)條件差，含水量高，滲透性好，壓縮性高，若地下水位大幅下降勢(shì)必造成基坑周邊的淺基礎(chǔ)房屋過(guò)大的不均勻沉降而危及安全；（）深層承壓水含水層埋深較深，水頭壓力大，其頂板距離基坑底部距離較近，如不采用降水來(lái)降低其水頭壓力，基坑開挖中承壓水頭壓力會(huì)“頂破”隔水層，造成基坑突涌歸“。（）基坑周邊的淺基礎(chǔ)建筑物基礎(chǔ)底面以下的壓縮土層范圍基本處于潛水含水層范圍，深層承壓水與上層潛水之間以較厚的粘土隔水層分開，且圖場(chǎng)地地下水分布示意圖之間的水力聯(lián)系微弱，因此深層承壓水水位的降低對(duì)地面建筑物基礎(chǔ)的影響較小。綜合處理措施根據(jù)以上止水帷幕失效原因及場(chǎng)地地下水分布及影響的分析，采取了以下處理措施：（

8、）采用高壓旋噴樁對(duì)止水帷幕的施工冷接縫進(jìn)行封閉修補(bǔ)，旋噴樁進(jìn)入潛水含水層以下的粘土隔水層深度不小于，確?；觾?nèi)外的潛水含水層被完全隔斷；（）除基坑周邊設(shè)置的個(gè)深層水位觀測(cè)孔外，再在坑外增設(shè)個(gè)淺層水位觀測(cè)孔，加強(qiáng)對(duì)坑外上層潛水水位變化的觀測(cè)；（）帷幕修補(bǔ)完成后先進(jìn)行坑內(nèi)淺層地下水降水，疏干坑內(nèi)淺層地下水后分層開始土方開挖；（）坑內(nèi)的深層降水井兼做承壓水的減壓井，土方開挖過(guò)程中不間斷抽水，隨著土方的分層開挖，調(diào)整降水井的抽水量及抽水速度使承壓水頭不大于坑底隔水層的承壓能力，確保坑底不發(fā)生管涌；（）基坑施工中加強(qiáng)對(duì)基坑變形、地下水位、房屋沉降的監(jiān)測(cè)。處理效果評(píng)價(jià)基坑止水帷幕修補(bǔ)完成后在月初開始土方開

9、挖，月初開始主體結(jié)構(gòu)施工，月底主體施工結(jié)束。基坑的整個(gè)施工過(guò)程中，加強(qiáng)了對(duì)地下水位、房屋沉降等的監(jiān)測(cè)舊。地下水位監(jiān)測(cè)基坑周邊共設(shè)置了個(gè)淺層地下水位觀測(cè)孔，對(duì)基坑開挖過(guò)程中坑外淺層地下水進(jìn)行了觀測(cè)，圖為部分觀測(cè)孑的觀測(cè)結(jié)果。圖淺層地下水孔觀測(cè)圖從圖中可以看出，在基坑土方開挖過(guò)程中，盡管坑內(nèi)承壓水抽水沒有中斷，但坑外淺層地下水水位變基本保持穩(wěn)定在，局部時(shí)間由于天氣等影響有較大的升降。說(shuō)明經(jīng)修補(bǔ)后的止水帷幕將基坑內(nèi)外的上層潛水完全隔斷，坑內(nèi)承壓水的降水也沒有造成坑外淺層地下水位的大幅變化。房屋沉降監(jiān)測(cè)本工程周圍房屋密集，房屋沉降觀測(cè)點(diǎn)共設(shè)置了處，沉降報(bào)警值為。圖為基坑北側(cè)淺基礎(chǔ)房屋處沉降觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)圖

10、。圖房屋沉降觀測(cè)圖從圖中可以看出，到基坑主體結(jié)構(gòu)施工完成，房屋累計(jì)沉降量最大值僅為，此點(diǎn)位于北側(cè)活動(dòng)中心南面基礎(chǔ)中部。表明在基坑降水、土方開挖的整個(gè)過(guò)程中，房屋沉降變化平緩且逐漸趨于穩(wěn)定。房屋傾斜觀測(cè)本工程房屋傾斜觀測(cè)點(diǎn)共設(shè)置點(diǎn)，主要分布在基坑北側(cè)的淺基礎(chǔ)房屋上，房屋傾斜報(bào)警值為。圖為部分沉降觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)結(jié)果圖。言一雕窿一縣一世翳一蓮基皿皿吾釜圖房屋傾斜觀測(cè)圖從上述基坑監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出，該工程所采取的處理措施有效的確保了基坑及周邊既有建筑物的安全。結(jié)語(yǔ)本文在分析了地下車庫(kù)基坑場(chǎng)地地下水的分布及降水對(duì)環(huán)境影響的基礎(chǔ)上，成功解決了基坑止水帷幕失效的問(wèn)題，通過(guò)這一實(shí)例得到以下幾點(diǎn)啟示：（）深攪樁止水帷

11、幕作為一項(xiàng)隱蔽工程，其施工質(zhì)量受機(jī)具、施工工藝、施工人員責(zé)任心等多種因素影響，因此必須加強(qiáng)施工全過(guò)程的質(zhì)量控制與檢測(cè)，如不符合設(shè)計(jì)要求應(yīng)立即采取補(bǔ)救措施，確保止水帷幕的有效性。（）基坑大面積降水必須在止水帷幕封閉且具有初期強(qiáng)度后進(jìn)行，避免因降水而引起的地下水尤其是承壓水流速過(guò)大，使得攪拌樁水泥漿被稀釋而造成樁質(zhì)量差或不成樁。（）針對(duì)基坑止水帷幕失效的情況，應(yīng)在詳細(xì)分析失效原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合場(chǎng)地土層及地下水的特性有針對(duì)性的制定處理措施，使止水帷幕的處理做到最安全、最經(jīng)濟(jì)、最有效。參考文獻(xiàn)（）李啟民，孔永安我國(guó)深基坑工程事故的綜合分析科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，（）：（，（）：（）劉利民基坑工程事故的原因與對(duì)策建筑安全，（）：（，（）：（）河海大學(xué)巖土工程科學(xué)研究所淮安供電公司地下停車庫(kù)工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目部淮安供電公司地下停車庫(kù)工程基坑監(jiān)測(cè)總結(jié)報(bào)告南京，河海大學(xué)，（，（）譚國(guó)輝，邱秉達(dá)，陳守輝復(fù)雜地質(zhì)條件深基坑止水帷幕失效的診斷及綜合治理技術(shù)廣東建材，（）：，（，（）：，（）楊伯成深基坑止水帷幕事故分析及處理實(shí)例彭城職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，（）：（，（）：（）許烈文，莊奇銳廣州市天輝大廈基坑止水帷幕效果檢測(cè)和分析廣東地質(zhì)，（）：（，（）：（）毛根海，宋建鋒，姚懿倫，等回灌技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用研究浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），（）：（，（），（）：（）孫淑賢深基坑抽水回灌的二次效應(yīng)分析建筑技術(shù)，（）：（