关于深基坑局部遇流砂层渗水流砂处理问题的探索

关于深基坑局部遇流砂层渗水流砂处理问题的探索

陈新国

广州龙达工程管理有限公司

摘要：随着土地使用的越来越严格，城市繁华地段商业地产除了向空间发展，越来越多的趋势是向地下空间发展，深基坑在工程中广泛使用，深基坑的止水问题是影响深基坑安全的关键。但基坑渗水问题更是深基坑施工中普遍存在的问题，深基坑遇流砂层发生渗水的机会更加增大，怎样在深基坑遇流砂层预防渗水和发生渗水的早期处理更是影响深基坑使用和安全的关键。

关键词：深基坑渗水处理

一、工程概况

××二期工程地下四层，基坑周边约475米，开挖深度为20.5~21.05米，基坑开挖深度范围内有人工填土、淤泥层、粘土层、强风化层、中风化层、局部砂层，综合考虑基坑周边建筑物情况，基坑地层条件，基坑深度、周边管线及地质情况，本基坑采用双层搅拌桩（旋喷桩）+旋挖桩+二层内撑+锚索的支护形式，止水帷幕采用搅拌桩，下部搭接1米旋喷桩进行止水，同时在桩间采用挂网喷射混凝土进行护面处理。具微承压性，靠大气降水及河水补给，水位变化因季节而异，水位埋深0.9~1.5米。

二、止水情况

根据地质资料及超前钻勘探资料显示基坑西面及北面靠西面约50米范围内地下8米~11米范围内发现1.5米~3.0米的细砂层，特别是西北角的细砂层比较明显且细砂层上为淤泥层。施工中基坑西面及北面靠西面约50米范围内搅拌桩深度约为11米，旋喷桩施工至中风化面，长约17米且与旋喷桩搭接1米。施工开挖至第一道内支撑底即-3.5米发现基坑西北角出现渗水情况，由于查明未渗水点即采取在止水桩外用旋喷桩压水泥浆堵截渗水，效果不明显，但经第三方监测地下水位及周边土体位移均在合理范围内。继续开挖直至开挖至第二道内支撑底发现流砂层，继续开挖流砂层时发现渗水情况更加严重并带有流砂和淤泥后，即采用在基坑内采用堵水堵砂措施（用棉被堵塞渗水洞口灌膨胀水泥和水玻璃）成功堵塞一个渗水点，但随后即发现西北角其它位置渗水量和渗水点增加，经过监测基坑西面已出现约100平方米范围内深达1米的土体下沉和水位下降超警戒值。

三、原因分析

1、坑基坑底下土层中存在承压含水层，在水位差的作用下，基坑土体中存在渗透水流，由于土体为砂层，土体中某一部位的土颗粒在渗透水流的作用下会发生运动，使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌水通道，即形成管涌（又称翻沙鼓水、泡泉）。当支护桩与止水帷幕之间土体通道上的细颗粒被基本带走后，在较强的水流冲刷下，主通道两侧的细颗粒进入涌水主通道，使涌水主通道逐渐变宽，管涌持续时间越长，通道的宽度越宽，继而发生大量涌水和涌砂事故。

2、止水桩（搅拌桩）施工过程中未能对地质勘探报告及超前钻资料中提示的砂层中施工未做特别处理（增加搅拌次数、减慢提速、提高水灰比）措施；

3、搅拌桩施工完成后未能及时对成桩质量进行检查，未能及时发现搅拌桩成桩质量存在问题；

4、基坑开挖前未按要求进行抽水试验，确认基坑止水效果；

5、第三方监测未能及时预警，使此部位渗水情况越来越严重；

6、发现渗水量增大后未能及时反压固砂止水，使支护桩与止水帷幕之间形成涌水通道，寻找渗水点变得更加困难。

四、采取措施

发现基坑西面土体下沉及水位下降超警戒值后，即对基坑内渗水点采用反压措施（即用泥袋堵塞渗水点，回填强风化泥土至第二道支撑底，并停止此部位的土方开挖，基坑西面下沉部位采用回填强风化泥土。并在基坑西面及北面靠西面30米范围内止水桩外增加一排水约12米长的旋喷桩止水（水灰比为0.45~0.55，提升速度12CM/分钟，压力25Mpa），渗水位置（判断标准即浆时有水泥浆出）采用水泥浆加水玻璃旋喷止水。

在采取以上措施实施七天后，止水效果未起到作用，经判断可能是止水桩与支护桩之间25CM的土体流失导致止水帷幕破坏，召开专家研讨会议，决定在支护桩桩间灌双浆液（玻璃水与水泥浆按比例配制）填实止水桩与支护桩的空隙，深度至不透水层1.5米，经过灌浆后止水效果开始起效。

五、最后效果

在采取上述措施后对此基坑进行了开挖，开挖后基底涌水得到了较好控制，出水量极小，防护桩及周边土体亦没有发生较大位移，确保了工程基础工程顺利施工。

六、结论

深基坑止水时如遇过厚的流砂层在止水桩施工过程必须引起重视，采取相应加强措施（如采用功率大的搅拌桩机，搅拌过程中减慢提速及水灰比减少等）保证施工质量。施工完成后必须及时检查止水桩成桩质量和止水效果，如发现成桩质量差和止水效果不佳需及时采取措施补救。

渗水早期必须停止土方开挖及时采取措施止水固砂，以防砂层水土流失形成涌水涌砂通道破坏止水帷幕。这时候很难寻找渗水点，处理起来成本及危险都会加大。

综上所述，深基坑遇流砂层止水必须在施工中加强质量控制，发现渗水情况必须早期进行处理。

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