岩溶地区深基坑渗漏原因分析及处理措施论文_牟玲峰

岩溶地区深基坑渗漏原因分析及处理措施论文_牟玲峰

广西基础勘察工程有限责任公司

摘要:通常情况下,在岩溶地区进行深基坑支护施工时,由于受到该地区的地质特点限制及影响,需要加强对深基坑内的止水帷幕力度,通过提升深基坑止水及降水水平,提高深基坑支护水平的同时,对建筑工程质量的提升起到一定作用。但由于受到部分因素影响,部分深基坑支护施工过程中因出现渗漏等情况导致整体支护过程及质量受到严重损害,同时对施工安全也产生极大威胁,导致工程及其周边环境出线工程事故。本文通过结合实例分析后得出产生的渗漏主要部位多为支护桩与止水帷幕,因此本文根据实例对其渗漏主要成因进行分析,并对该渗漏情况提出几点处理措施,为进一步提升深基坑支护工程质量及安全水平提供有利基础。

关键词:岩溶地区;深基坑;渗漏原因;处理措施

由于在具体深基坑支护工程施工过程中受到连通溶洞、软土地基以及岩溶塌陷等现象的影响,极易出现基坑渗漏等情况,施工单位不得不在进行止水帷幕、支护桩施工的同时加大对渗漏情况的重视与关注,一旦发现渗漏情况应立即对其渗漏进行综合分析,并结合施工设计要点及其他相关资料及时找出防治措施并加以处理,进一步降低渗漏情况的发生概率,确保深基坑支护工程顺利进行。

一、建筑工程概况

本工程规划用地面积28087m2,总建筑面积193595m2,规划酒店、写字楼及公寓楼7栋,11-14层,高42-52m,有地下室3层(整体地下室),基坑深度14.7m,局部15.7m(电梯井),为桂林市少有的超深基坑,框支剪力墙结构,基础形式为筏板基础。场地有影响工程的多层地下水,基础位于地下水位以下。基坑周边环境条件复杂,东侧和南侧为城市主干道,北侧有建筑物,西侧为临时门面和道路,没有开挖放坡的空间。基坑采用桩锚支护(冲孔灌注桩加预应力锚索支护)。本工程场地分布特殊性土含卵砾石粉质黏土和含粉质黏土卵砾石,为细粒混合土和粗粒混合土。该混合土分布广,厚度大,其成分复杂多变,各种成分粒径相差悬殊,其性质变化很大。内含微承压水,此部区域为基坑渗漏高发区。本工程土方开挖阶段土层内止水帷幕出现渗水、漏水现象。

二、深基坑渗水漏水的主要原因

1.支护桩桩间的渗水

从桩间的渗水表现形式来看,主要是桩间周围有一定的轻微湿迹,或是呈现出不明显的渗水漏水现象,总体而言是水量较小,并且可以看出实际水压也不是很大,渗透的水是比较清澈的,没有那种拖泥带水现象的发生。结合这种渗漏的表现来看,产生渗漏的原因主要是在进行支护桩的施工时,施工技术操作不合理造成的。当岩土层存在着较大变化时,桩位位置超过设计要求,致使部分支护桩之问存在着较大的间距间隔,这就引发了地下部分的潜水层以及含水层或是止水帷幕、支护桩之间发生渗漏的现象。如果渗漏的现象长时间的存在,就会形成较大的空洞以及支护桩上的土体发生脱落等现象,若止水帷幕与支护桩之间的距离较近时,造成的空洞如果大于400mm时,支护桩就无法实现对止水帷幕的支撑,止水帷幕采用高压旋喷桩,一旦变形,就会发生漏水、渗水的情况,严重的时候可能发生变形断裂,对整个深基坑支护结构造成较大的安全隐患。

2.止水帷幕的渗漏

止水帷幕渗漏的原因主要是在进行止水帷幕的施工操作中可能形成一定的冷缝,且没有采取及时相应的补救加固措施,还有可能是由于止水帷幕在施工操作的过程中发生了一定的孔位移动,致使各桩位之间没有形成良好的连接,就会造成粉质黏土层中较弱承压水穿过止水帷幕,沿支护桩缝隙发生渗漏情况,再加上粉质黏土的实际韧性较低,使得土体在遇水之后,土体结构发生加大的改变。

所以一旦有渗漏的情况,土质就会伴随着水流一起渗流出来,这种渗漏现象对施工进度有较大的耽搁影响,同时该渗漏结果还容易造成深基坑外围的水土的流失,对于这种渗漏如果没有采取及时的措施进行阻止,非常可能诱发基坑周围的大量土体沉降、塌陷,对周围建筑的稳定性影响是非常严重的。

三、针对渗漏现象提出的有效处理措施

岩溶地区主要分布在我国西南部地区,是我国南方常见的地质环境。由于岩溶地区地下水分充足,且地质硬度及承载力等均无法达到施工标准条件,因此在过去的一段时间内多数工程选择绕过该地区。而现如今我国城市在发展过程中需要通过在岩溶地区建立建筑达到扩大城市面积、提升居民生活指数的目的,而为了进一步提升该地区地基质量,则需要通过结合深基坑支护施工方式对该地区进行加固处理,进而提升地基整体承载力与硬度,达到促进施工顺利进行的目的。

1.利用内部堵法将渗漏区进行封堵

通常情况下,如果止水帷幕的渗漏部位渗漏情况较轻时,可根据具体渗漏情况采取内部封堵法进行处理,具体处理措施步骤及方法如下:

第一,将渗漏位置周边的泥化物质、泥土以及其他杂质进行清理,确保将渗漏位置清理干净,将对渗漏位置产生影响的杂质进行全部清除,为之后的开凿工作提供便利。在开凿时需要切实考虑渗漏缺口,并将缺口周边以最小扩大的形式开凿成楔形,将孔洞延伸至支护桩边缘处,同时为了提升开凿准确程度和接下来的封堵工作效率,需要将开凿后的孔洞整体位置进行再一次清除,保证缺口处的洁净程度。

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第二,在缺口处理完毕后,需要利用水泥材料将缺口进行封堵。在搅拌水泥时,为了提升封堵效率,需要按照施工标准将水泥与水的比例控制在1:0.2,由于水泥具有水化热现象特点,因此在搅拌时应当将水泥与水的混合物不断搅拌并揉捏,最终将材料揉捏成球体;而在针对封口处的水泥进行搅拌时,需要将水泥与水的比例控制在1:0.3,并将水泥搅拌成腻子状,通过利用该“双快速凝水泥”方式在内部进行缺口封堵,确保将水泥的初凝时间控制在半小时左右,终凝时间控制在1h左右。

第三,为了进一步提升渗漏缺口封堵效率,可在缺口孔洞内部根据实际大小塞入破布、棉絮等材料,一方面能够有效降低泥砂在孔洞中的流失情况,另一方面可利用此类透水性较高的特点加强缺口封堵效果,提升水泥材料的作用力。

第四,在进行封堵时,需要首先在楔形空洞缺口的底部铺设一层水泥浆材料,将该材料的铺设厚度控制在孔洞整体高度的1/3左右,待铺设完毕后将一根长度为0.5m的塑料导管的一端插入孔洞并将端口放置在漏水点处,并确保将塑料导管的外露部位以平行的方式压进水泥中,确保漏水点的水能够从水管排出后,利用球形水泥浆材料将塑料导管进行进一步处理,确保将导管固定在水泥中。

第五,将导管进行加固后,需要利用其余的球形水泥浆材料以快速的方式全部将漏水口进行封死,并确保在塑料导管周边采用水泥浆团进行全面封闭,保证只有导管能够排水后,利用刮压工具在渗水缺口孔洞整体10cm范围内的所有位置使用水泥浆材料进行全面封堵。如果发现外部渗水的整体压力对水泥材料产生的作用力较大,可采用利用钢筋网的方式对水泥材料进行加固,提升整体封堵作用力,以免出现泥砂流失的情况。

第六,待水泥材料终凝后,需要采取覆盖塑料薄膜或喷洒水的方式对水泥材料进行养护,同时确保其养护时间在4h以上。养护不当或养护时间低于4h,则极易因水泥水分散发过快而在表面出现裂缝等情况,对封堵效果产生不利影响,因此应当加强对封堵部位的养护力度。

第七,待养护工作结束后需要对水泥情况进行检查,确保水泥的整体硬化程度达到防渗水标准后,需要将塑料导管进行扎死,通常情况下,施工单位多利用铅丝对塑料导管进行扎死,并确保扎死部位不再渗水。而如果在扎死之后出现其他部位渗水的情况,则需要重复上述所有步骤对渗漏部位进行封堵,直到全部完成封堵不再渗水为止。

2.利用外部堵法将渗漏区进行封堵

通常情况下,如果止水帷幕的渗漏部位渗漏情况较为严重,且在渗漏过程中存在大量泥沙流动的情况时,可根据具体渗漏情况采取内部封堵法进行处理,具体处理措施步骤及方法如下:

第一,在深基坑的内侧将渗漏漏水的源头找到,清理孔洞周边的杂物,然后再进行漏水点的修挖,一般修挖的孔洞呈里大外小的形状。

第二,针对具体的漏点位置快速进行填土的回填,以做成围堰,对于漏水较为严重的地方可以进行浇筑混凝土的操作,尽可能减少漏水对基坑造成的破坏。

第三,这一操作主要是采用汽车吊,将钻机放置在渗漏水的位置,并调整好垂直度,然后开始进行钻孔操作,一般对于钻孔的深度要求是漏水点位置之下1m左右。

第四,在钻孔达到预定的深度之后,安放注浆管道,管道使用的是镀锌管道,在放置管道的过程中,如果是砂土层钻孑L会发生坍塌,需要借助平板振捣器尽可能将注浆管道压入先前预定的深度,再分别连接注浆管上的2个阀门,一个是用来连接水泥注浆泵,一个是用来连接水玻璃注浆泵。

第五,水泥浆是按照水灰比为0.7:1的比例搅拌,进行搅拌之后,将水泥浆注入注浆管中,并确认其管道是否在渗漏水通道的附近,在注浆的过程中观察是否有水泥浆流出,判断渗漏水通道位置。

第六,这种注浆方式是静压注浆其中的一种注浆形式,主要的工作原理是利用液压在注浆管道内把水泥浆与水玻璃在较短的时间之内混合均匀,使其生成水泥胶,并将其注入地层之中,利用水泥胶的较快凝结速度以及强度较高的特点,对渗漏部位进行快速封堵。

第七,可以采用静压注浆方式灌注,在将漏水堵住之后的24h后进行静压注浆的操作,注浆的深度是漏水点位置之下的lm处。在进行静压注浆的操作中,若下边的土层密实度较大易造成浆液不容易扩散,且注浆管道与钻孔之间的距离缝隙较大时,将发生严重的翻浆情况,这时可以采用劈裂注浆的方式灌注。

四、结论

综上所述,通常情况下在深基坑支护施工过程中常出现渗漏的部位包括支护桩及止水帷幕,在具体处理过程中应做到以下几点:

第一,在发现渗漏情况时,应立即对渗漏情况进行具体分析,及时找出渗漏位置,并针对位置及渗漏特点采取合理、科学的处理方式,并做到提前处理,防患于未然,提升基坑施工效率及周边安全指数。

第二,在开挖过程中应密切关注开挖情况并及时对可能出现渗漏的地方进行加固,一旦出现渗漏应立即封堵,同时在渗漏封堵后对封堵地方进行重点观测,并加强对其他部位进行预测,确保工程顺利进行。

参考文献

[1]沈建增.岩溶地区深基坑支护技术与安全措施探究[J].山西建筑,2018(5).

[2]刘星.岩溶地区深基坑止水和降水技术设计及应用[J].地球,2016(10).

[3]廖辉辉.岩溶地区深基坑止水中逐区逐排法灌浆的应用[J].地球,2016(9).

论文作者:牟玲峰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/2

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