摘要:针对深基坑工程中易出现的管涌灾害,结合施工经验,提出以疏为主、综合治理的处理原则,论述砂石滤水围井、降水、注浆和旋喷止水等治理工艺。
关键词:深基坑;管涌;滤水围井;降水
基于地下连续墙围护结构自身所具有的特点,其在深基坑开挖的过程之中有着极为广泛的运用。但是在进行深基坑开挖的过程中,由于用地情况异常的紧张,缺乏相应的放坡条件,在这样的情况下,就造成周边土地水平移动的情况出现,会建筑物以及道路的正常使用带来了诸多不方便的影响。基于以上的原因,本文结合笔者多年的工作实践经验,就深基坑开发管涌灾害的治理以及预防进行了分析和思考,并提出了自己的看法和观点,通过与各位进行分享,希望能够给各位带来一些指导和帮助,进而提升我们国家相关领域的水平和实力。
一、管涌产生原因分析
基坑工程基于自身的特点,其是一个系统性的工程,在一般的情况下,基坑出现问题是多种因素作用在一起所造成的结果。由于地下工程地质往往为二元或者三元的结构,上层的土质为填土、淤泥质土、粉土等等,在这样的情况下,就导致土体的渗透系数变得相对来说特别大,含水量也变得越来越高。下层的土质情况多为黏土、粉质黏土等不透水层。相关的工作人员在对深基坑进行开挖的时候,如果这股水压力冲破了不透水层,或者围护结构存在薄弱的水位,在这样的情况下,就使得土体厚度出现了损失的情况。如果反滤层没有对其进行有针对性的保护,粉土、粉砂以及细砂就会伴随着水而流出来,并造成管涌这种情况的出现。随着管涌这样的情况变得越来越严重,水土流失的情况也相应的越来越多,长此以往,就会出现基坑外地面沉陷的情况,严重的情况下还会导致结构稳定性能变得越来越差,最终出现坍塌的不利情况。
二、管涌险情判别
对管涌的险情进行有针对性的判别十分关键,在管涌这种情况出现以后,相关的工作人员要根据管涌的程度来确定相应的应对办法。工作人员在对管涌程度进行判断的时候,一般可以从以下几个方面作为着手点:分别是涌水的浑浊程度,带砂的情况,管涌口的直径,以及涌水量等等,工作人员在进行判断的时候,要对基坑周边的环境保持足够的关注,还有这样,才能够判断的更为准确。另外,如果周边有特别重要的建筑物等,判别的等级也应当根据相应的情况有针对性的进行提升。
第一,如果出现基底地面出现隆起,有水渗出或者细流流出等情况,在一定程度上就能够说明将可能出现管涌这种现象。在当前的情况下,由于水的压力存在一定的问题,导致不能完全的穿过上覆土层。在高水压差的影响下,地下水开始慢慢的进行渗透,并将相对来说不透水层中的细小颗粒携带出来,另外,这样的情况也造成土体之间的间隙变得越来越大,长此以往,伴随着涌水通路的形成,危险出现和发生的概率也会变得越来越高。
第二,如果管涌口的出水量不是那么大,相反的,而是出水量十分的小,在这样的情况下,管涌口带有泥和砂的数量也不是那么多,该种情况就属于较轻的管涌,相关的工作人员在面对这样的情况的时候,可以不采取相应的解决措施。
第三,如果一开始的时候,管涌的情况不是十分的严重,但是伴随着时间的不断发展,管涌的情况也变得越来越严重,流量不断的增强,并且带出的砂和泥也相应的变得越来越多,面对该种情况,相关的人员要当机立断,在最短的时间内进行解决和处理,从根本上避免各种意想不到的危险出校。
第四,若是管涌的开口特别大,并且水量还十分的湍急,携带泥沙的数量也十分的多,这种情况就属于特别严重的管涌,应该及时的进行解决,只有这样,才能够让危险从根本上得以杜绝。
三、管涌处理措施
因为水文地质情况不同,管涌的程度也存在着很大的差别,以此,处理的方案也千差万别,面对这样的情况,相关的工作人员应当根据实际情况采取不同的措施。在通常的情况下,要采取因地制宜的方式,以疏导为主要的工作方式,综合治理,以疏、排、截、堵、压或几方面相结合为原则。
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(一)降水减压
通过基坑外降水这样的方式,能够最大限度的降低水压力差和水力供应,并缓解管涌所带来的不利影响。基于井点降水自身所具有的特点,在通常的情况下,往往需要一定的施工时间,面对这样的情况,在降水这种情况发生以前,要采取反压的方式,通过这样的方式来对管涌恶化的情况进行缓解。降水的方式也千差万别,因此需要相关人员根据实际的情况,选择最为恰当合适的方式。
(二)滤水围井
工作人员要在管涌口的地方用编织袋或者麻袋进行抢筑围井,只有这样,才能够从根本上防止涌水之中带砂石的情况发生,避免危险情况进一步的扩大。另外,当管用口不是特别大的时候,相关的操作人员也能够采取无底水桶做围井。在选择围井的面积的时候,应该参考地面的实际情况,险情的程度,料物的储备情况来进行判断。另外,围井的高度也应当适合,在通常的情况下,围井的高度不能高于1.5m。如果有管涌群,工作人员可以根据管涌口的间距来选择单个或者多个围井来进行抢护,通过这样的方式,来避免出现漏水的情况。
(二)注浆
在通常的情况下,相关的工作人员能够根据管涌点的位置来对围护结构薄弱点以及地址的薄弱地段进行判断,并根据判断的最终结果,来采取有针对性的解决措施,避免管涌情况的进一步恶化,在地下水十分丰富的情况下,工作人员如果采取单液浆体注入的方式,是很难取得预期的效果,面对这样的情况,就需要运用水泥 —水玻璃双液注浆加固止水,凝结时间调整为 40 ~ 80 s,也可采用其他凝结时间短的化学浆液。
(三)滤水压重
在管涌的情况十分严重的时候,如果形势十分的紧迫,来不及采取其他方式应对,工作人员可以使用滤水性材料直接分层压在管涌口,在进行操作的时候,颗粒的大小要由小到大逐渐的提升,只有这样,才能够完全达到预期的效果。
(四)旋喷桩、搅拌桩
出现管涌这种情况的原因之一就是因为围护结构存在缺陷所导致,因此,为了让这样的情况得到妥善的解决和处理,相关的工作人员可以采取旋喷桩或搅拌桩对管涌对应围护结构范围施作旋喷桩或搅拌桩止水,通常所采取的方式为在桩间外侧施作一根,并在外侧施作一排相互咬合的旋喷桩墙或搅拌桩墙。
四、结束语
总而言之,长时间的降水导致地下水位实现了一定幅度的提升,土体开挖导致基坑底覆盖的土体厚度变得越来越少,这是导致管涌这种情况的最为关键的因素。面对以上的情况,为了能够避免管涌所带来的危害,应当采取降低地下水的方式,投入更多的精力去进行相应的监督管理工作,以此来避免造成各种不必要的损失。灾害出现以后,工作人员要在最短的时间内采取最为有效的方案,避免损失的进一步扩大。在基坑开挖到底部土体的时候,要采取恰当的方式降低地下水,以此来避免地下水的水位急剧提升,加强基坑监测,基坑开挖附近的建筑物内尽量避免人员活动。
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论文作者:李中和
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/11
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