摘要：在高水位地区深基坑支护往往首先要处理地下水的问题，由于水位比较高，若采用开放式降水，则水位的大幅度下降将造成周边建筑物、管线的沉降变形，这是工程中不允许的，所以在环境条件比较复杂的工程项目中使用较少。实际工程中多数需要在支护结构中设置止水帷幕，由于止水帷幕的作用，基坑降水既可以满足土方开挖施工的需要，同时也能将周边环境的影响降低至最小。
关键词：深基坑止水帷幕；失效原因；抢险措施
引言
止水帷幕作为基坑工程控制地下水的主要措施，其安全可靠性直接关系到基坑工程安全。由于岩土工程本身的复杂性、止水帷幕设计考虑不充分性及施工质量的不可控性等因素的影响，止水帷幕失效的事故时有发生。因此，开展深基坑止水帷幕失效原因分析及处理措施研究具有重要的现实意义。
1深基坑、止水帷幕概述
1.1深基坑
深基坑指开挖深度在5m及以上的，或地下室3层及以上的挖掘工程，同时，当地质条件及周边环境较为复杂的情况下，也可将挖掘工程称作深基坑。我国有关文件定义，开挖深度不小于5m的基坑的土方开挖、支护、降水工程；开挖深度未超过5m，但地质条件、周围环境及地下管线复杂或影响周边建筑物安全的基坑的土方开挖、支护、降水工程。
1.2止水帷幕
止水帷幕是一个模糊的概念，是挖掘工程中止水工程的总称，其工程的意义在于防止或降低基坑内地下水的渗透，以保证施工安全，预防投入使用后房屋沉降。止水帷幕一般由3部分组成，第1部分是挡土桩，主要作用和挡土墙类似，有钢筋混凝土灌注桩或其他形式，各桩体之间存在一定的空挡。第2部分是真正的止水帷幕部分，主要用于对土体的加固，隔断基坑内外水体的相互流通，一般应用水泥搅拌桩或压密注浆技术。第3部分是支撑部分。与普遍的挡土桩不同的是，地下连续墙应用其他形式进行基坑加固、维护，一般用作特大特深基坑。
2深基坑止水帷幕失效原因分析
导致深基坑止水帷幕失效的原因有很多，主要为如下的几个方面：设计方案出现问题，施工监管不严或者施工过程出现问题。通过取样对止水帷幕失效进行分析：
其一：在修建深基坑的过程中，没有进行严格的监管，从而出现施工人员未按照具体的图纸进行施工，其中一些桩位与标准出现了偏差，连接距离在桩位之间出现了偏差，在施工结束时也未曾进行严格的检查和核实，监管不到位，导致了工程的裂缝等各种问题。
其二：施工者应为想要加快施工的进程，在止水帷幕建设之后未等到桩位稳定便开始施工，这是如果对深基坑惊醒抽水等作业，便会导致帷幕中的水泥被稀释然后流走，这是止水帷幕的防水能力便会下降，这样的工程便会导致止水帷幕失效，引发不必要的工程事故。
3深基坑止水帷幕抢险措施
3.1对坑外帷幕注浆进行封堵
注浆封堵包括三步：第一步，确定位置。深基坑止水帷幕以外进行注浆，注浆孔要求两排以梅花状设置，两排相距0.5米，第一排注浆孔以距双轴桩0.2米为标准设定钻孔。第二步，布点。准备压密注浆针对第一排注浆孔。第三，开始注浆封堵加密，保障止水帷幕有效发挥作用。
3.2降压坑外管井
因开挖时周边自然环境的影响，可能使水体深入土层，导致土中含有大量水分。当土方挖掘至7m时，坑里及坑外的水头有较大差距，所以要在坑外加设降压井，以减少压力差，降低坑内渗水量，为坑外的注浆封堵工作打好基础。同时，要对帷幕周边环境进行随时观察，注意湿度变化，进行间歇性抽水，做到少抽多抽，抽水时间要尽量短且高效。一般将降压井安置在基坑一侧的房屋内及房屋西侧，井深要大于注浆管深度，一般在10~12m之间，两个井之间的距离约为20m，以绿豆砂作为井管与井孔之间的滤料。
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3.3用混凝土密实封堵坑内帷幕
粉土性质，渗水能力好的土层一般位于地表下距6.8cm时。在开挖土方之前，应当针对土层的地质特性，与基底与排桩交汇处运用混凝土浇灌出构造质地坚硬的挡墙。这样做的目的是效的将坑内的渗漏点进行密封，同时防止了止水帷幕的渗漏水情况。
3.4抢险措施
在处理基坑止水帷幕失效的事故时，传统的方法多为采用高压旋喷桩、注浆等对止水帷幕进行修补。由于该场地地下水条件复杂，施工单位采取的补救措施无法解决问题，迫切需求引入新的方法解决该问题。综合考虑场地地质条件、水文条件、施工条件等，经建设各方以及专家多次研究，采取了以下处理措施:在基坑西侧、南侧和北侧局部区域水泥搅拌桩外侧施工1排钢板桩作为止水帷幕。
1)钢板桩采用全新日本进口Ⅳw钢板桩，单根钢板桩长度18～24m。
2)钢板桩穿透中粗砂层，进入③层砂质黏性土约2.0m。
3)当钢板桩尚未达到设计深度即遇到花岗岩层，入岩0.5m即可终桩。
4)为了形成封闭的止水帷幕，要求收尾2根搅拌桩嵌入原水泥搅拌桩内。
5)采用F201静压植桩机进行钢板桩施工。
6)在坑外增加水位观察孔，加强对坑外水位变化的观测。
7)钢板桩施工过程中加强对基坑变形、地下水位、房屋沉降等的监测。
3.5工程效果评估
首先是对地下水位的检测评估。检测方法是通过基坑沉降侧设置的水位观测孔进行检测，检测基坑外的水位。检测结果为自开始进行土方挖掘至土方挖掘工程结束，基坑内部渗水没有间歇的情况。经过保护的基坑外水位始终保持稳定，中间会突然出现可控范围内的波动，其原因在于自然降水。监测结果表明，对于止水帷幕的处理发挥了应有作用，保证了基坑内的渗透情况不会对基坑外的水位及沉降造成影响。之后进行对房屋沉降现象的监测。监测方法为在沉降侧的基坑房屋内，每个房屋设置4个监测点或加设4个监测设备，设备总量为房屋总量的4倍。设置系统在房屋出现沉降现象，在2cm时发出警告，对沉降值进行记录。从记录分析，自工程施工至工程结束期间，房屋的总沉降量控制在2cm内，表明施工期间的房屋沉降量较小，变化平缓并逐渐稳定。
结语
本文介绍了一个水泥搅拌桩止水帷幕失效造成基坑灌水，采用高压旋喷桩补救也未能解决问题的实际案例，通过对场地的地质条件、水文条件、施工条件等综合分析，成功地应用了钢板桩作为止水帷幕解决了漏水问题，并得到以下几点启示：1)水泥搅拌桩作为支护体系的一个重要部分，其安全可靠性直接影响基坑工程的顺利实施，应引起足够重视。2)止水帷幕的设计应充分考虑场地的地质条件、水文条件及施工条件等，不宜根据经验千篇一律进行设计。3)止水帷幕补救措施应在充分分析原止水帷幕失效原因的基础上进行设计，不能盲目，否则耗费了大量的人力物力，仍可能解决不了问题。4)钢板桩作为止水帷幕，其止水效果良好，加之钢板桩本身具有一定的刚度，在以后的基坑工程中，可以考虑将钢板桩同时作为支护桩和止水帷幕桩进行设计施工。
参考文献
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论文作者:殷小帮
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30