天津地鐵深基坑施工常見險(xiǎn)情處理措施

劉欣 （天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司 天津300051）

0 引言

天津地區(qū)地下水豐富，且存在含承壓水地層，在地鐵車站深基坑施工中如圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工有缺陷或開挖面接近承壓水層，極易在開挖施工期間出現(xiàn)基坑滲漏、流砂、管涌等施工險(xiǎn)情。本文以天津地鐵2號(hào)線施工經(jīng)驗(yàn)為例，重點(diǎn)闡述了深基坑施工常見險(xiǎn)情的處理措施。

1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏處理

1.1 地下連續(xù)墻縫（洞）輕微管涌處理

基坑開挖過程中，如地下連續(xù)墻縫（洞）出現(xiàn)輕微管涌，具有較明顯的水壓力，可以用圖1示例的方法處理。

剔鑿清理漏水點(diǎn)（滿足設(shè)置導(dǎo)流管和粘連封堵材料即可）；插設(shè)導(dǎo)流管；涂抹封堵材料（堵漏靈、快硬水泥）；封堵導(dǎo)流管；在地下連續(xù)墻外側(cè)注漿處理或在地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)漏水點(diǎn)下方水平注漿處理。

圖1 地下連續(xù)墻縫（洞）輕微管涌處理

1.2 地下連續(xù)墻縫（洞）嚴(yán)重管涌處理

基坑開挖過程中，如地下連續(xù)墻縫（洞）出現(xiàn)嚴(yán)重管涌，具有明顯水壓力。這種情況，用第1種方法封堵有難度，可采用圖2示例方法處理。

如地下連續(xù)墻面有較明顯突出不平現(xiàn)象，簡單進(jìn)行剔鑿處理。把預(yù)先加工好的封堵鋼板貼置于地下連續(xù)墻面上，漏水點(diǎn)與導(dǎo)流鋼管正對，水流通暢。打入膨脹螺栓，使封堵鋼板固定牢固。用細(xì)砂拌合油脂材料（粘狀油脂）作為封邊材料，用扁狀鋼釬沿封堵鋼板四周縫隙打入，使封堵鋼板與地下連續(xù)墻之間縫隙填充密實(shí)，然后用堵漏靈或快硬水泥封堵鋼板周邊。關(guān)閉閥門。在地下連續(xù)墻外側(cè)注漿處理，或在地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)漏水點(diǎn)下方1 m左右位置處水平注漿處理。

圖2 地下連續(xù)墻縫（洞）嚴(yán)重管涌處理

1.3 開挖面陰角部位管涌處理

基坑開挖過程中，如地下連續(xù)墻與開挖土體的陰角部位出現(xiàn)管涌，可用圖3示例方法處理：

圖3 開挖面陰角部位管涌處理

1.3.1 處理步驟 ①插入導(dǎo)流管，導(dǎo)流管盡量與地下連續(xù)墻漏水點(diǎn)接觸緊密。②用袋裝水泥筑第1道圍堰，同時(shí)筑第2道圍堰。③在第1道圍堰與地下連續(xù)墻形成的空倉內(nèi)填入碎石，然后用木板加蓋，再在蓋板上用袋裝水泥覆壓。④在第2道圍堰與地下連續(xù)墻形成的空倉內(nèi)澆筑混凝土，邊澆混凝土邊灌入水玻璃，使之快速凝固；或灌入水泥漿液，邊灌水泥漿液邊灌水玻璃，使之快速凝固。⑤關(guān)閉閥門。⑥在地下連續(xù)墻外側(cè)注漿處理。

1.3.2 注意事項(xiàng) ①導(dǎo)流管要提前加工好，作為搶險(xiǎn)物資備用。管徑不宜小于Φ100，且要加裝閥門。②此方法如未達(dá)到預(yù)期效果，則用土方或混凝土大量覆壓封閉。③第一道圍堰內(nèi)的碎石要認(rèn)真填滿，起到濾砂作用。

2 流砂及管涌的處理

在細(xì)砂、粉砂層中往往會(huì)出現(xiàn)局部流砂或管涌的情況，如流砂等十分嚴(yán)重則會(huì)引起基坑周圍的建筑、管線的傾斜、沉降，對基坑安全非常不利。

對輕微的流砂現(xiàn)象，在基坑開挖后可采用加快墊層澆筑的方法“壓住”流砂。對較嚴(yán)重的流砂現(xiàn)象，應(yīng)增加坑內(nèi)降水措施，使地下水位降至坑底以下0.5～1 m左右，降水是防治流砂最有效的方法。管涌一般發(fā)生在支護(hù)墻附近，造成管涌的原因一般是由于圍護(hù)墻出現(xiàn)較大的孔、洞造成管涌通道所致。如范圍不大，可先進(jìn)行止水處理，再用砼補(bǔ)澆填實(shí)，如止水有困難，可采用引流修補(bǔ)的方法，待砼達(dá)到強(qiáng)度后將引流管封住。如果管涌十分嚴(yán)重可在支護(hù)墻后進(jìn)行注漿、封堵。

2.1 開挖面管涌處理

基坑開挖過程中，如開挖面因鉆探孔密封不好或開挖面局部疏松出現(xiàn)管涌，可以采用以下方法處理：

處理方法一（見圖4）：設(shè)置導(dǎo)流管；用袋裝水泥筑圍堰；在圍堰內(nèi)填入碎石，在圍堰上用木板加蓋；回填土方形成操作平臺(tái)；對地基進(jìn)行注漿處理。

圖4 開挖面管涌處理方法一

處理方法二：如突涌現(xiàn)象十分嚴(yán)重，水量很大，可以用大量混凝土或土方覆壓回填基坑。

2.2 坑底突涌的處理

由于基坑開挖減少承壓水層上覆土厚度，致使承壓水頂裂或沖毀基坑底板，產(chǎn)生突涌現(xiàn)象。當(dāng)判斷可能或已出現(xiàn)突涌時(shí)，可采取減壓井降低承壓水頭高度。同時(shí)設(shè)法采取快凝壓力注漿或灌注快凝砼等方法堵住涌口。

3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移處理

基坑開挖后，支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的位移是正常的，但如果位移過大，或位移變形過快，則往往會(huì)造成嚴(yán)重的后果。如發(fā)生這種情況要采取相應(yīng)的應(yīng)急措施：①增設(shè)坑內(nèi)降水，降低地下水位。②加快墊層施工，采取“隨挖隨澆”的方法，為盡早發(fā)揮墊層的水平支撐作用，應(yīng)適當(dāng)提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，摻入早強(qiáng)劑。必要時(shí)，采用配筋墊層，配筋應(yīng)置于墊層上面，數(shù)量酌情而定。③基坑隨挖隨澆，對基坑挖土合理分段，每段開挖到底后及時(shí)澆筑墊層。④在坑底設(shè)置支撐，或在坑底澆筑鋼筋砼暗撐（頂面與墊層相同），以減少位移，此時(shí)，在支護(hù)墻根部應(yīng)設(shè)置圍檁，否則單根支撐對整個(gè)支護(hù)墻的作用不大。

4 臨近建筑物與管線位移的控制

基坑開挖后，坑內(nèi)大量土方挖去，土體平衡發(fā)生很大變化，對基坑周邊地面、建筑物及地下管線往往會(huì)引起較大的沉降或位移，有時(shí)還會(huì)造成建筑物的傾斜，并由此引起房屋裂縫、管線斷裂、泄漏，主要由坑內(nèi)流砂、管涌、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜變形等導(dǎo)致，應(yīng)根據(jù)發(fā)生原因有針對性地采取對策。同時(shí)在施工過程中對周邊地面、建筑物、管線等進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情立即停止開挖，對建筑物和管線的沉降控制一般可采取跟蹤注漿的方法，防止進(jìn)一步沉降。采取跟蹤注漿時(shí)，應(yīng)嚴(yán)密觀察建筑物和管線的沉降狀況，防止由注漿引起土體擾動(dòng)而加劇建筑物沉降或抬起。

5 結(jié)束語

天津地區(qū)因地層含水量大，且存在承壓水層，以地鐵2號(hào)線施工經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)車站在基坑施工期間均出現(xiàn)過圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏現(xiàn)象，個(gè)別車站也出現(xiàn)過嚴(yán)重管涌現(xiàn)象，影響車站基坑周邊環(huán)境安全。因此在深基坑施工前必須針對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)制定完善的應(yīng)對處理措施，施工現(xiàn)場準(zhǔn)備充足的應(yīng)急搶險(xiǎn)設(shè)備、物資，施工期間一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，便可立即采取應(yīng)對措施，減小風(fēng)險(xiǎn)損失。■