探討深基坑防滲加固措施

1、探討深基坑防滲加固措施在地下水位較高的地區(qū)舉行基坑開挖，要保證在干狀態(tài)下的施工，需要舉行降排水，使地下水產(chǎn)生滲流，在基坑內(nèi)外高水頭差作用下易于消失滲透破壞。滲透破壞的發(fā)生嚴(yán)峻影響施工，并可導(dǎo)致土體喪失穩(wěn)定性或地面產(chǎn)生塌陷，危及相鄰建造物的平安。通過現(xiàn)有基坑工程事故調(diào)查發(fā)覺，有70%的工程事故是因?yàn)榈叵滤斐傻摹B流作用引起的土體滲透破壞形式可分為流砂和管涌?jī)煞N基本形式。流砂一般是指向上的滲透力大于上覆土自重，使之上抬而破壞，或者在豎立坑壁的狀況下，水平向的滲透力只需要克服土顆粒之間的摩擦阻力，使坑后土體涌出!更簡(jiǎn)單造成工程事故。管涌表現(xiàn)為細(xì)顆粒在較大顆粒的孔隙中隨水流流出，常發(fā)生于級(jí)配不良的無

2、粘性土中，管涌的持續(xù)進(jìn)展，將會(huì)在土體內(nèi)部形成空洞，極大威逼基坑工程的平安。1、滲透破壞機(jī)理要控制滲流作用引起的土體滲透破壞作用，務(wù)必正確認(rèn)識(shí)基坑滲透破壞機(jī)理。當(dāng)基坑開挖后，不同位置的土體受力狀態(tài)不同，如圖1。基坑附近單位體積的土體穩(wěn)定性由四個(gè)力確定的：向上的滲流的滲透力（GD）、土體的浮容重（）、土粒間的摩擦力（f）和土體的分散力（c）。基坑工程中，按照實(shí)踐，在細(xì)砂、砂土或粉土易發(fā)生滲透破壞作用，即c=0；當(dāng)土體受到滲透力作用，一經(jīng)松動(dòng)，土粒間的摩擦力就不存在，故可以不必考慮摩擦力的影響，以求平安。當(dāng)水從上向下流淌時(shí)，流線向下，所受力如圖la所示，其GD與的作用方向全都，土體趨于穩(wěn)定狀態(tài)。在主

3、動(dòng)區(qū)，滲流力使地下水位以下的土體自重應(yīng)力增強(qiáng)，相應(yīng)的水位以下部分的主動(dòng)土壓力增強(qiáng)。當(dāng)水流方向從下向上時(shí)，上體所受力如圖lb所示，其動(dòng)水壓力隨水流向上，而土體重力向下。在被動(dòng)區(qū)，滲流力使土體自重應(yīng)力變小，相應(yīng)的被動(dòng)土壓力減小。所以，在考慮地下水滲流時(shí)，主動(dòng)土壓力增大，被動(dòng)土壓力小，這種情況對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)是不利的。隨GD不斷增大，當(dāng)達(dá)到GD時(shí)，土體展現(xiàn)為懸浮狀態(tài)，這就是說土體在水滲流時(shí)將失去穩(wěn)定，產(chǎn)生滲透破壞。2、滲透破壞產(chǎn)生條件按照滲流破壞的產(chǎn)生機(jī)理，滲透破壞的產(chǎn)生不僅受到滲透力的大小，同時(shí)還與土的空隙率、顆粒級(jí)配、密度等條件有關(guān)。2.1滲透力隨著基坑工程的深度不斷加大，坑外的高水頭作用是產(chǎn)生滲透破

4、壞的主要緣由。地下水的滲流對(duì)單位體積內(nèi)土的骨架產(chǎn)生的壓力稱為滲透壓力或動(dòng)水壓力，用公式表示為：（1）式中：w為水的重度，近似取10kN/m3；i為水力坡度。當(dāng)GD=時(shí)，產(chǎn)生土的失重臨象，若動(dòng)水壓力稍有增大或稍有外力作用，便可能產(chǎn)生滲流破壞。滲流在土體中的滲透力，取決于水力坡度，水力坡度越大，滲透力越大，就越簡(jiǎn)單發(fā)生滲透破壞。在向上滲流的作用下，滲透力克服土顆粒的自重與水的浮力的合力即可在較大顆粒的孔隙中移動(dòng)；而在水平向滲流的作用下，則只需克服顆粒間的摩擦作用即可起動(dòng)，因而水平向滲流更簡(jiǎn)單形成滲透破壞4?；庸こ讨校瑵B透破壞簡(jiǎn)單發(fā)生于坑壁滲透力集中的部位，如無防滲帷幕狀況下的坑腳部位、防滲帷幕破

5、壞或不繼續(xù)的部位等。這些部位，滲透力的方向臨近水平，而且集中程度較高。2.2土層結(jié)構(gòu)局部地質(zhì)條件的變化及施工狀況等因素也會(huì)誘使?jié)B透破壞的發(fā)生。當(dāng)GD=時(shí)的水力坡度為臨界水力坡度（Ic），可按下式計(jì)算：（2）把式（1）代入上式可得：式中：n為土的孔隙率；D為土顆粒密度；由式（3）可以看出，具備下列性質(zhì)的土在一定的滲透壓力下易發(fā)生滲透破壞現(xiàn)象。（1）砂土孔隙度愈大，臨界坡度愈小，易產(chǎn)生滲透破壞；（2）顆粒較細(xì)土顆粒密度小，而且繼續(xù)極弱的粉細(xì)砂、粉土等極易產(chǎn)生滲透破壞；（2）不勻稱系數(shù)Cu10，或Cu10，但細(xì)粒含量5%的砂土易產(chǎn)生滲透破壞。3、臨空面實(shí)際工程中滲透破壞還務(wù)必具有充分的臨空面才干發(fā)生

6、，基坑開挖時(shí)，因有臨空條件，當(dāng)滿意動(dòng)水條件與土層結(jié)構(gòu)條件時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生滲透破壞。4、降水質(zhì)量不勻稱速度降水和間歇降水，使土粒帶出，誘發(fā)土層流砂現(xiàn)象。3、防滲加固措施滲透破壞控制主要有兩個(gè)目的：一是防止?jié)B透力集中，造成滲透破壞危害基坑平安；二是限制坑外地下水位，以免給接近建造物及市政設(shè)施帶來不良影響?；庸こ痰臐B透破壞控制，存在防與治兩個(gè)方面。3.1預(yù)防措施（1）改善土體的抗?jié)B性能?；庸こ讨校纳仆馏w抗?jié)B性能主要是增加土顆粒間的膠結(jié)能力。通過灌漿或高壓注漿的方法將粘結(jié)材料注人需要處理的土體中，可同時(shí)提高土體的強(qiáng)度和抗?jié)B性。針對(duì)滲流場(chǎng)中易于產(chǎn)生滲透力集中的薄弱部位，舉行局部處理，可以既考慮到工程的

7、平安性，又兼顧工程經(jīng)濟(jì)效益。（2）合理設(shè)計(jì)防滲帷幕。設(shè)置防滲帷幕，就相當(dāng)于增強(qiáng)了地下水的滲流路徑，使水力坡度減小，并且使水頭損失較大的地方離基底遠(yuǎn)些，可以改善基坑滲流場(chǎng)的分布形態(tài)，有效地防止?jié)B透破壞的發(fā)生。通過滲透破壞分析計(jì)算，合理設(shè)置防滲帷幕的埋深，避開過深造成奢侈。（3）降低地下水位?；铀闹墉h(huán)境對(duì)沉降要求較小時(shí)，可在坑外設(shè)置排水井點(diǎn)，使坑內(nèi)外的水力坡度達(dá)到實(shí)際容許水力坡度，或?qū)⒌叵滤唤抵粱娱_挖深度以下。2加固治理措施（1）采用反壓土，目的是增強(qiáng)坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土壓力，控制泥沙外流。如，立刻鋪設(shè)稻草料，并拋大石塊等把流砂壓住，控制險(xiǎn)情的進(jìn)展。（2）對(duì)庇護(hù)對(duì)象舉行加固庇護(hù)，同時(shí)對(duì)漏空區(qū)舉行高壓

8、注漿充填加固。高壓注漿在管涌四周采用下部封堵地下水滲流通道，注漿壓力一般為0.2MPa0.3MPa，水灰比0.5，水泥漿內(nèi)摻3%的水玻璃，注漿深度，控制在基3m7.5m內(nèi)，深層注漿用于控制砂層承壓水，淺層注漿用于加固土體。在制止管涌時(shí)可以采用了先注外加劑后注水泥漿的主意，舉行治理。4、工程實(shí)例分析福建某地下停車場(chǎng)基坑，開挖深度8.00m，平面樣子近似方形，面積約25000m2。基坑北距某在建高層建造約6.00m，地下水位埋深1.703.00m，年變幅1.00m左右?；硬捎蒙顚訑嚢铇杜c旋噴樁2種止水帷幕形式，坑南側(cè)主要采用鉆孔灌注樁，部分采用人工挖孔樁，其余段采用人工挖孔樁支護(hù)。基坑采用管井降水，一期工程共布設(shè)管井70余口?；娱_挖面積巨大，周邊環(huán)境比較復(fù)雜，不同的開挖段地質(zhì)狀況有較大差異。基坑?xùn)|北角地下36m左右為粉土與粉砂夾粉土層，開挖時(shí)，發(fā)生流砂現(xiàn)象，為管涌的發(fā)生發(fā)明了條件。在人工挖孔樁挖到4m左右時(shí)，造成30多根人工挖孔樁所有連通，并引起了周邊道路的下沉，相鄰房屋墻體拉裂，裂縫寬度4cm左右，屋內(nèi)地面也消失了開裂。經(jīng)分析其產(chǎn)生緣由，主要是因?yàn)榭觾?nèi)東北角部分的粉砂土層是易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的土體，是滲透破壞產(chǎn)生的內(nèi)因；同時(shí)人工挖土?xí)r，各樁間產(chǎn)生水平的臨空面，加上管井常常間歇降水，降水速度時(shí)快時(shí)慢，使土粒帶出，使水平向滲流更簡(jiǎn)單形成滲透破壞。5、結(jié)語在深