(上海隧道工程有限公司,上海200232)
摘要:本文结合某深基坑涌水事故的工程案例,简述了该深基坑场地周围的工程地质及水文地质条件,详细分析了此次涌水事故的原因,并提出一种应对措施,给类似的工程提供参考。
关键词:深基坑;涌水;事故分析;处理措施
前言
地下水处理一直是深基坑工程中的一个重要课题,地下水不仅直接作用于基坑围护,而且影响基坑周边土体的物理力学性质。经过多年的地下空间开发与利用,基坑的设计、开挖技术已取得了巨大的成就。但在在深基坑施工中,由于某些原因经常导致基坑出现地下水不断涌出的现象,这将导致基坑开挖、垫层、防水层等工序无法正常施工,轻则延缓工期,增大工程造价,重则危及周边建筑物及人民生命财产的安全,造成难以估量的损失。
1工程概况
1.1基坑概况
本基坑为地下三层现浇钢筋混凝土长条形箱形框架结构,结构外包宽度23.4m(标准段),外包长度53.6m,顶板覆土约4.74m,结构底板埋深28.0~29.4m。围护结构采用1.2m地下连续墙。
1.2地质概况
根据岩土的时代成因、地层岩性及工程特性,本场地勘探揭露57.0m深度范围内地层主要为填土、粉土、粉质粘土、粉砂、细砂等。
1.3水文概况
本工程基坑范围内没有地面水体,原平庄水库本次施工期间已填平。场地地下水类型属潜水,属松散岩类孔隙水。地下水含水层主要为 ②、④、⑤、⑥1粉土和第③、⑥层砂,其补给来源主要为大气降水和径流,排泄方式主要为地下径流和人工开采。勘察期间,测得本工程地下水稳定水位埋深4.6~8.8m(水位标高141.0~138.6m),3~5年最高水位埋深3m。
2涌水事故
基坑开挖至地面以下约27.8m处,标准段内突然从坑底往上大量涌水(涌水点为施工缝以东1.5m,距北侧地下连续墙2.5m)(见下图)。
3事故分析
最新补勘孔显示,地面以下48.00~52.00m处有⑧2细砂层(围护结构未将其隔断)(详见下图)。因地勘报告中未显示该层是否为承压水层,经计算,即使为承压含水层,基坑开挖阶段,也无需降压。
4处理措施
4.1第一阶段处理
第一阶段处理措施的作用在于使承压水不在涌入到基坑内,保证基坑正常开挖,后道工序正常进行。具体如下:
(1)勘探孔周边开挖深1m小坑;
(2)埋设直径480mm钢管(长度需高出底板面)并插入土内(详见图6);
(3)购置大功率水泵放进钢管抽水;
(4)水位下降后钢管底部周边用快速水泥封堵,然后小坑内立即浇筑混凝土;
(5)勘探孔旁边埋设2根泄水孔,保证底板施工;
(6)底板施工完成后封堵泄水孔及钢管。
4.2第二阶段处理
在第一阶段处理完成一直到底板混凝土浇筑完成这一阶段,480mm钢管和两根泄水管需要进行一次处理。处理措施为:在480mm钢管上焊上两道止水钢板,为防止在浇筑底板混凝土过程中,混凝土的冲击力对钢管造成晃动,因此在钢管外壁焊上两道钢筋固定。。在两根泄水管上各焊上一道止水钢板,并将这两根泄水管割短使其埋在底板中。
4.3第三阶段处理
第三阶段是最后封井的阶段。具体处理过程如下:
(1)在勘探孔插入2根6分注浆管。其中一根注浆管插入勘探孔内16m,另外一根注浆管插入10m。再将两根注浆管接高至下一层中板位置处。
(2)向480mm钢管内倒入瓜子片,瓜子片沿注浆管壁落进勘探孔内。
(3)瓜子片倒完之后,将水泵从钢管井内拔出,并将480mm钢管接高至下一层中板位置。
(4)在接高的钢管放置到位,把钢管固定好后将水泵放入钢管内。水泵位置应处于钢管对接处以下。
(5)水泵放置到位后,开启水泵。水面降至两根钢管对接位置以下,将钢管对接处的缝隙焊满堵住。
(6)把缝隙电焊焊满后,停掉水泵。通过注浆管向勘探孔内压单液浆,直至注浆注不进去。
(7)在钢管井内下导管,向钢管内浇筑C40混凝土。
(8)待钢管内混凝土浇筑完成后第三天,割去外露井管。
(9)割好的直径460mm的钢板盖在钢管上,与钢管内壁焊好。
5结语
本次涌水处理的难点在于,承压水压力较大,在注浆时存在返浆的风险,最后封井难度较大。
(1)向勘探孔内倒入了足量的瓜子片,瓜子片有效的阻止了水泥浆液上返;
(2)注浆管插入勘探孔足够深(16m),使得浆液能够到达深度将勘探孔道填满堵住。此两点原因大大减小了返浆的机率,是成功封井的关键。
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论文作者:李永
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月下
论文发表时间:2016/9/20
标签:基坑论文; 钢管论文; 底板论文; 水泵论文; 注浆论文; 地下水论文; 混凝土论文; 《建筑建材装饰》2015年11月下论文;