淺析深基坑工程地下水控制要點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

胡 漢 平

(山西冶金巖土工程勘察有限公司第四分公司，山西 臨汾 041000)

0 引言

近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化率不斷增高，大中城市的規(guī)模不斷提升，高層建筑隨處可見，為了更好的利用地下空間，地下構(gòu)筑物基坑工程日益增多，隨之而來(lái)的基坑安全就顯得尤為重要。在高水位地區(qū)首先就需考慮地下水的控制，以保證地下工程正常施工，控制和減少對(duì)工程環(huán)境的影響。常用的地下水控制方法可劃分為降水、隔水和回灌三類，此三類方法可單獨(dú)或組合使用。現(xiàn)就降水與隔水兩種方法同時(shí)使用，結(jié)合一具體工程，就深基坑地下水控制的施工要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和總結(jié)，以期在基坑工程中消除施工原因?qū)е碌叵滤畬?duì)基坑形成的安全隱患及施工進(jìn)度影響。

1 工程概況

1.1 基坑概況及周邊環(huán)境

某市德和·悅匯廣場(chǎng)基坑長(zhǎng)約176 m，寬約80 m～120 m，基坑深度8.12 m～12.27 m?；?xùn)|側(cè)42 m處為中大街，西側(cè)10 m處為一住宅小區(qū)，為支護(hù)考慮重點(diǎn)，南側(cè)38 m處為向陽(yáng)路，北側(cè)30 m處為規(guī)劃路，基坑安全等級(jí)西側(cè)為一級(jí)，余為二級(jí)。水位埋深4.4 m～7.0 m(標(biāo)高423.61 m～424.09 m)，水位降深5.0 m～7.5 m?；娱_挖深度內(nèi)土質(zhì)為粉土、細(xì)砂及粉質(zhì)粘土。

1.2 地下水控制方法

本工程實(shí)際開挖深度為12.42 m(超過(guò)設(shè)計(jì))，局部電梯井深度為16 m?；颖O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，各項(xiàng)位移指標(biāo)在可容許范圍內(nèi)，但是在基坑降水過(guò)程中出現(xiàn)了較多問(wèn)題，未能完全達(dá)到業(yè)主及設(shè)計(jì)要求，值得認(rèn)真思考和總結(jié)。

依據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、基坑周邊環(huán)境，該基坑地下水控制采用隔水帷幕+坑內(nèi)管井進(jìn)行基坑降水，隔水帷幕為雙排水泥土攪拌樁，樁長(zhǎng)以插入坑底8 m為原則，樁徑500 mm，搭接寬度150 mm，有效樁長(zhǎng)16.0 m，降水管井深度以插入坑底7 m為原則，孔徑600 mm，井徑400 mm，井間距15 m，井深15.0 m，設(shè)計(jì)共布設(shè)79口井。

2 地下水控制工程施工把握的要點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

2.1 隔水帷幕

該工程隔水帷幕采用雙排水泥土攪拌樁，水泥用量60 kg/m，開挖至距坑底0.5 m～1.5 m時(shí)，基坑?xùn)|側(cè)發(fā)現(xiàn)帷幕樁開叉，出現(xiàn)較大漏水，甚至攜帶砂土，基坑南側(cè)、西側(cè)局部地段發(fā)現(xiàn)滲水點(diǎn)，及至開挖到坑底漏水點(diǎn)、滲水點(diǎn)更多(特別是基坑?xùn)|側(cè))，雖及時(shí)采取了措施對(duì)漏水點(diǎn)進(jìn)行封堵，沿坑底邊布設(shè)排水溝進(jìn)行明排，但延緩了總工期，使土建方墊層施工不能按計(jì)劃進(jìn)行，造成了很大的被動(dòng)。

帷幕樁質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題是導(dǎo)致帷幕漏水、滲水的主要原因，主要表現(xiàn)在樁的垂直度、樁的搭接寬度、樁的水泥用量及機(jī)械狀況方面把控不嚴(yán)，未嚴(yán)格按技術(shù)交底及技術(shù)規(guī)程施工。

2.1.1垂直度

場(chǎng)地不平整，樁機(jī)架不穩(wěn)是影響垂直度的首要因素。攪拌樁機(jī)械較重(10 t)，施工時(shí)對(duì)工作區(qū)只進(jìn)行簡(jiǎn)單的平整，且未經(jīng)壓實(shí)，難以保證鉆機(jī)的水平度和垂直度，樁的垂直度自然也難以保證；在施工過(guò)程中，鉆頭要經(jīng)過(guò)軟硬不同的地層，就會(huì)導(dǎo)致樁機(jī)架不穩(wěn)，甚至搖擺，操作人員不及時(shí)對(duì)鉆機(jī)的水平度和垂直度進(jìn)行調(diào)整，也會(huì)導(dǎo)致樁的垂直度偏大；這兩種因素致使帷幕樁開叉，出現(xiàn)漏水，嚴(yán)重影響基坑安全。

應(yīng)對(duì)措施：對(duì)鉆機(jī)行走區(qū)域進(jìn)行平整，高差應(yīng)在鉆機(jī)支腿可調(diào)范圍內(nèi)，并進(jìn)行壓實(shí)，設(shè)置水平尺及垂直標(biāo)尺，隨時(shí)檢查機(jī)架的垂直度和水平度，及時(shí)調(diào)整。

2.1.2搭接寬度

設(shè)計(jì)要求帷幕樁的搭接寬度為150 mm，由于場(chǎng)地未經(jīng)平整及壓實(shí)，樁位測(cè)放采用鋼卷尺量測(cè)、定位就會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，再加上現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員復(fù)核不到位，施工時(shí)，操作人員質(zhì)量意識(shí)差，未按測(cè)放樁位對(duì)準(zhǔn)施工，樁位自然就會(huì)出現(xiàn)偏差，搭接寬度難以保證，就會(huì)形成帷幕樁出現(xiàn)開叉，坑壁漏水。

應(yīng)對(duì)措施：施工前應(yīng)對(duì)操作人員進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)交底，增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，使操作人員明白搭接寬度不夠，帷幕樁出現(xiàn)開叉的嚴(yán)重性和危害性，技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，要有責(zé)任心。

2.1.3樁的水泥用量

該工程帷幕樁長(zhǎng)度為16 m，水泥用量60 kg/m，水灰比為0.6，施工過(guò)程中，操作人員未嚴(yán)格按此要求執(zhí)行，攪拌水泥漿隨意性大，水泥用量不均，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員未能檢查、監(jiān)管到位，出現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)管空白。鉆機(jī)人員為了自身利益，為了進(jìn)尺，不按操作規(guī)程實(shí)施施工，鉆頭攪拌與噴漿的提升和下放速度較快，致使部分帷幕樁強(qiáng)度不夠，水泥含量少，質(zhì)量差，出現(xiàn)坑壁滲水。

應(yīng)對(duì)措施：現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要有高度的責(zé)任心，對(duì)帷幕樁施工的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)如樁長(zhǎng)、水泥用量、樁位、垂直度要積極把控，充分認(rèn)識(shí)到質(zhì)量監(jiān)管缺失的嚴(yán)重性和危害性，每天核查水泥的進(jìn)量和用量，做到心中有數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)檢查關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量，要求操作人員按技術(shù)交底和技術(shù)規(guī)程執(zhí)行。

2.1.4機(jī)械狀況

部分機(jī)械設(shè)備陳舊，操作人員不注意保養(yǎng)，機(jī)械設(shè)備常出現(xiàn)故障，致使帷幕樁施工不能連續(xù)進(jìn)行，如攪拌機(jī)、鉆機(jī)故障，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(24 h)水泥漿質(zhì)量及搭接質(zhì)量難以保證，帷幕樁就會(huì)存在質(zhì)量隱患，基坑開挖時(shí)坑壁難免出現(xiàn)漏水、滲水。

應(yīng)對(duì)措施：嚴(yán)把進(jìn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備完好率，檢查其購(gòu)買年限及合格證，開工前進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，不合格的予以清場(chǎng)，決不能把工地當(dāng)做修理場(chǎng)，同時(shí)要求操作人員做好機(jī)械設(shè)備日常維護(hù)和保養(yǎng)，盡量避免因機(jī)械故障而形成的工程質(zhì)量事故。

2.2 降水管井

該工程設(shè)計(jì)布設(shè)79口降水井，井間距15 m，基坑未大面積開挖時(shí)基本按設(shè)計(jì)要求施工70余口，但隨著基坑的開挖，降水的全面展開，及至開挖到坑底時(shí)，毀壞的井和因井的質(zhì)量不能使用的井，使得有效井?dāng)?shù)銳減至不足40口，致使降水效果明顯降低，導(dǎo)致業(yè)主對(duì)降水多有責(zé)備，不得已重新布井，由于基坑全部開挖，好多井不能合理布設(shè)，只好哪里水降不下去，就在哪布井，甚至挖坑明排，被動(dòng)降水，以保證降水速度。導(dǎo)致管井降水效果低下的主要因素就是管井的毀損、管井的質(zhì)量及管井運(yùn)行的維護(hù)。

2.2.1管井的毀損

基坑開挖時(shí)，就管井的保護(hù)及損毀的危害性，未積極與開挖方溝通；降水過(guò)程中，對(duì)管井也未采取有效的保護(hù)措施，設(shè)置明顯的警示牌；基坑開挖過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)值班人員對(duì)管井的保護(hù)未起到積極的監(jiān)管，責(zé)任心不到位。上述原因致使不少管井被填埋及車壓，遭到毀損。

應(yīng)對(duì)措施：開挖前，主動(dòng)與開挖方就開挖步驟、坡道留設(shè)及運(yùn)土車輛行走路線進(jìn)行溝通，就管井的保護(hù)達(dá)成一致，做到既不影響開挖也不毀損井的目的；由于土方開挖多是夜間，應(yīng)對(duì)車輛行走附近的管井進(jìn)行保護(hù)，如用架子管圍圈起來(lái)，設(shè)置警示燈醒目顯示；現(xiàn)場(chǎng)值班人員要勤檢查，勤巡視，對(duì)重點(diǎn)部位(管井易毀損處)要值守。

2.2.2管井的質(zhì)量

管井施工過(guò)程中，技術(shù)人員未能嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，就井的深度、下井管前泥漿的置換、下井管時(shí)兩井管的連接及垂直度、濾料的投放量、洗井等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真檢查及驗(yàn)收，致使部分井還未啟用井深就嚴(yán)重不足，無(wú)法使用又重新洗井，效果不盡理想。在后續(xù)的降水中仍有井由于質(zhì)量問(wèn)題(沉沙量大)出水量小或無(wú)法使用，甚至掩埋了水泵，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行的井?dāng)?shù)量減少，降水能力降低。

應(yīng)對(duì)措施：設(shè)專人就管井的施工進(jìn)行監(jiān)管和驗(yàn)收，關(guān)鍵環(huán)節(jié)必須到場(chǎng)監(jiān)督，如井深、管井下放、濾料投放、洗井(含砂率)，才能保證井的質(zhì)量，從源頭上為基坑降水打下良好的基礎(chǔ)。

2.2.3管井的維護(hù)

部分管井井口和地面平，甚至低于井口，沒(méi)有進(jìn)行有效的保護(hù)，致使周邊土(或異物)流入，若遇到下雨天流入量更大，導(dǎo)致井的運(yùn)行效率低下甚至報(bào)廢；管井運(yùn)行過(guò)程中，值班人員未能做到積極巡視，檢查水泵的出水量，以便及時(shí)調(diào)整水泵的位置，導(dǎo)致水泵被埋或空轉(zhuǎn)，甚至水泵故障不能抽水也未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

應(yīng)對(duì)措施：要求管井井口必須高于地面20 cm～30 cm，井管口低于地面的用磚圍護(hù)起來(lái)，保證異物不流入；值班人員必須有足夠的責(zé)任心，每間隔1 h巡視一次且要有巡視記錄，保證管井的良好運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

基坑工程采用隔水和降水組合使用控制地下水時(shí)，帷幕樁及管井質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到基坑的降水效果及基坑的安全，現(xiàn)場(chǎng)值班人員的責(zé)任心是第一位的，同時(shí)對(duì)施工人員進(jìn)行基坑安全及質(zhì)量意識(shí)的培訓(xùn)，施工時(shí)，必須嚴(yán)格按技術(shù)交底及技術(shù)規(guī)程操作，才能確?；咏邓行蜻M(jìn)行，使得降水質(zhì)量及效率達(dá)到預(yù)期的目的。