施工過程中遇到層間水及流砂處理方法

劉飛翔

【摘要】由于近年來越來越多的大型建筑，越來越多的高層、超高層建筑。隨之而來的就是這些建筑的基礎(chǔ)埋置深度越來越深，有的還達到持力層的深度。這樣的深大基坑越來越多，導致施工難度來自設(shè)計所需的持力層深度可能穿過水層、砂層等一些復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。所以對于這一系列的問題我們在施工過程中總結(jié)的一些方法和一些教訓與同是施工的兄弟們分享。

[Abstract] In recent years, a growing number of large , high and super high buildings result in the deeper construction foundation, some even reached to the stratum, which lead to a deep and large foundation. This will make more and more difficulty in construction design and the layer depth may be required across the water, sand, and other complex geological structures. According to these questions, we summarized some methods in the construction process, and share them withmy friends and brothers.

【關(guān)鍵詞】施工過程，層間水，流砂，處理方法

中圖分類號：TQ639.2 文獻標識碼： A

一.前言

由于在一些地區(qū)深基坑過程中遇到層間水以及流砂塌方現(xiàn)象很常見，如何做好預(yù)防及緊急處理，確保施工順利進行，還需要工程管理人員因地制宜，結(jié)合周邊環(huán)境的特點采取切實可行的土方開挖支護方案，本文以北京市常營三期剩余地塊公共租賃住房項目工程為例，主要闡述了施工過程中遇到層間水及流砂處理方法。

二.工程概況

北京市常營三期剩余地塊公共租賃住房項目3#地下汽車庫設(shè)計基礎(chǔ)底板相對標高為-10.75米、局部-12.95米。地下水位相對標高為-10～15米。地質(zhì)情況：雜土0～-2.1，粘土、粉土2.1～10.9，細砂10.9～14。本工程基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，采用分層大開挖形式進行基礎(chǔ)施工。

三.施工過程

本工程于2013.5.13正式破土動工，土方開挖與護坡同步分層進行。挖至-.10.55土質(zhì)為粘土、粉土、砂土及部分黑泥土，經(jīng)過二次放線再行開挖電梯積水坑部位最深處為-12.95。當開挖至-12.45位置發(fā)現(xiàn)有水涌出。

1.經(jīng)過研究決定采用直接將土開挖至設(shè)計標高在底層土下30cm左右。并下括50cm采用碎石回填，采用坑中心下泵降水，澆筑墊層并砌筑側(cè)壁擋泥砂水墻。

施工過程中發(fā)現(xiàn)繼續(xù)下挖過程中水量越來越大，并帶來大量泥砂至使無法繼續(xù)下挖，也無法砌筑側(cè)壁擋土護坡。

2.采用塑料布墊底，并澆筑混凝土。混凝土標高超過滯水層標高約10cm。將層間滯水擋在結(jié)構(gòu)外側(cè)。

經(jīng)過施工過程發(fā)現(xiàn)無將塑料布放置槽底，也無法控制基坑尺寸形狀。這一方法實施后致使坑邊坡大量塌陷流砂。

3.由于現(xiàn)場流砂滯水層嚴重，采用先做護坡使得坑壁不坍塌，再進行結(jié)構(gòu)標高下挖方法。并結(jié)合前兩種方法中的不足，經(jīng)計算坑中心下直徑200長1.5米的鋼管內(nèi)放自吸水泵。

經(jīng)過施工后發(fā)現(xiàn)必須先將邊坡控制后，工人方可下入坑內(nèi)進行施工。先將上部按照圖紙尺寸修整成型，并使用混凝土澆筑護坡。在靠近水層位置支設(shè)高30模板，并放入直徑20cm長1米的鋼筋間距50cm豎向打入土體內(nèi)并澆筑c30p8早強混凝土將鋼筋包裹在內(nèi)，形成一道圈梁。將滯水層擋住，并再次開挖降水約20cm與之前澆筑的底板混凝土做鏈接(連接處用堵漏王進行封堵)。并在之前澆筑混凝土上開洞至結(jié)構(gòu)設(shè)計標高下60cm放置自吸泵降水，使得滯水層在施工結(jié)構(gòu)施工處形成漏斗形液面，放置塑料布隔離水層，并將坡面抹成型。此方法為降水井降水法。如右圖所示。

四.施工過程中遇到層間水及流砂處理方法

1.層間水處理方法

層間水：層間水：兩個隔水層之間的透水層中的重力水，稱為層間水。層間水的主要來源是滲透的重力水。其存在條件是傾斜巖層中透水層夾在不透水層之中，同時其高起部分露出地表接受滲透水或潛水補給，如構(gòu)造盆地、向斜或單斜構(gòu)造等。層間水有傳遞靜壓力的性質(zhì)，水量充足時其深處的水體受到上部水柱的壓力而具有承壓性，叫承壓水。泉水是地下水的天然露頭。

（1）降水方案

本工程為了施工期間作好現(xiàn)場排水，做到施工現(xiàn)場無積水，確保排水暢通，地表水采用自然排水，基坑內(nèi)排水采用自然排水與強制排水相結(jié)合的方式。

地表自然排水系統(tǒng)：護坡頂、護坡處設(shè)置兩條貫通磚砌排水溝，排水溝截面尺寸300*300，沿排水溝每隔10米設(shè)500*500*600集水井一個。將地面雨水、施工廢水集中沉淀后，排入城市雨水管網(wǎng)。

基坑內(nèi)排水系統(tǒng)：在進行基坑挖土時采用臨時明溝、集水坑方式排水，坑內(nèi)的臨時明溝和集水坑離開圍護樁邊6m以外處設(shè)置，基坑坡腳嚴禁積水，基坑內(nèi)設(shè)臨時排水明溝，沿橫向（東西向）每隔18.8m設(shè)一條豎向排水明溝與環(huán)溝接通。四周每隔10M設(shè)集水井，明溝300*300（深），集水井500*500*1000（深），在整個基礎(chǔ)四周設(shè)置排水明溝及集水井，獨立承臺在施工時角部設(shè)置小積水坑。用潛水泵將積水排出基坑，經(jīng)施工廢水集中沉淀后，排入城市雨水管網(wǎng)。

（2）基坑內(nèi)排水溝和積水坑的設(shè)置

在挖土時，因地層起伏因素，坑內(nèi)存水不能完全通過疏干井疏干，可能會因出現(xiàn)涌水，施工時可在槽內(nèi)根據(jù)涌水量情況相應(yīng)設(shè)沙井。井架采用鋼筋或木條作1.5-2.0m高的圓形或矩形框架，外纏60-80目的塑料網(wǎng)1-2層，利用挖掘機配合挖1-2m深坑，人力快速下框架，框外同時回填開挖出來的細砂或粉土至地坪，成井后下水泵及時抽水，如左圖所示。

排水中應(yīng)注意不要進行坑內(nèi)倒水，最好通過水泵直接外排至市政管道。為環(huán)保節(jié)水，外排的水可用于綠化澆灌、降塵、沖洗運料車輛等。

2.流砂處理方法

（1）原因分析

（一）基坑內(nèi)流砂

通過施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)坑內(nèi)出現(xiàn)的積水因無明顯的流動，同時通過降水觀測井發(fā)現(xiàn)水位良好，開挖出來的土質(zhì)為淤泥質(zhì)土。得出基坑內(nèi)的積水為滯水層中的滯留水，對土方開挖無大影響，土方開挖可繼續(xù)進行。

（二）基坑西南側(cè)、及西側(cè)支護樁間流砂

基坑西側(cè)、西南側(cè)支護樁之間流砂現(xiàn)象較為嚴重，抗議得出支護樁間出現(xiàn)的流砂帶走大量砂土，導致西側(cè)道路出現(xiàn)沉降裂縫及支護樁位移。同時觀測到支護樁間的流砂持續(xù)不斷涌出，表明止水帷幕出現(xiàn)漏水質(zhì)量事故。

（2）處理方案

在挖掘的過程中，如果發(fā)生流砂事故，可以從具體的情況出發(fā)，采取一定的措施減小孔內(nèi)外的水位壓力，增加粘土和孔內(nèi)泥漿的密度，促使孔壁形成堅厚密實的泥皮。通過對施工現(xiàn)場情況檢查及現(xiàn)場會議紀要，工程部決定采取如下方案。具體工程處理措施為：

（一）處理措施：設(shè)置排水溝，排水溝內(nèi)填級配砂石將滯流水引入附近的降水井。

（二）砂袋設(shè)置圍堰對管涌處進行圍堵，同時采用細石混凝土對管涌口進行覆蓋保證減少涌水口的水土流失，緊急調(diào)用多臺水泵在基槽底部設(shè)置集水井進行明排水，同時組織人機對基坑坑中土進行搶挖。當挖至坑底標高，采用潛水泵排水，管涌的流水通過排水盲溝流入集水井。

（三）提前準備好沙袋，集中人力物力快速將護坡樁間流砂部位清理，在護坡樁間堆砌砂袋，在增加土體壓力的同時防止上部土體的下陷，同時在流砂部位設(shè)置鋼管長1.5m，直徑?48×3.5鋼管。在鋼管1m范圍內(nèi)梅花布置直徑5mm、間距5cm的孔，鋼管末端及一米范圍內(nèi)采用包裹濾網(wǎng)對水進行引流，可以有效防止水土流失。

（四）工程管理人員同時加強土方開挖的監(jiān)管監(jiān)測。根據(jù)編制土方開挖施工方案和現(xiàn)場監(jiān)測方案，時刻關(guān)注所監(jiān)測的水文數(shù)據(jù)隨時調(diào)整施工方案，防止出現(xiàn)反彈。

（五）在澆筑完成混凝土墊層后，對混凝土墊層上出現(xiàn)的滲水進行堵漏處理，通過24小時不間斷的持續(xù)降水，終于徹底止住流砂及涌水，使工程具備高分子防水施工的條件。

五.結(jié)束語

總而言之，在建筑基礎(chǔ)施工的過程中，因為一些地下環(huán)境無法確定和預(yù)測的因素，會出現(xiàn)很多的施工難題，在對這些難題進行處理時，應(yīng)該結(jié)合其發(fā)生的原因，具體情況具體分析，選用安全有效的處理方法，確保難題的解決，保證施工的質(zhì)量、進度。

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