張亞斌
(中煤江南建設(shè)發(fā)展有限公司, 廣東 廣州 510440)
基坑支護(hù)兼具“擋土”和“止水”作用,兩者必須萬(wàn)無(wú)一失,方能為后續(xù)工作安全施工提供基本保障。近年來(lái)施工工藝不斷推陳出新,施工技術(shù)不斷進(jìn)步,多項(xiàng)難題都在技術(shù)的進(jìn)步中不復(fù)存在,但基坑漏水發(fā)作率高、破壞力強(qiáng),始終難以根治,為基坑安全埋下了隱患。
基坑在開挖過(guò)程中受到周圍土體、地面荷載和坑底承壓水的浮托力等各種荷載的影響,往往產(chǎn)生一定的變形和位移,當(dāng)位移和變形超過(guò)基坑支護(hù)的承受能力時(shí),基坑就會(huì)產(chǎn)生破壞。
調(diào)查表明,城市中工程事故多是由于地下水處理不當(dāng)造成的。
表1 基坑破壞形式及特征
基坑漏水時(shí)往往伴隨涌沙,在很短時(shí)間內(nèi)改變周邊地質(zhì)條件,基坑的危險(xiǎn)性就會(huì)立即增加,對(duì)作業(yè)人員及基坑周邊建筑、居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大的威脅。若未能及時(shí)堵漏,扼風(fēng)險(xiǎn)于萌芽,既易造成人心恐慌,影響社會(huì)安定,又會(huì)嚴(yán)重影響工程施工的安全、進(jìn)度和質(zhì)量,給企業(yè)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)和名譽(yù)損失,所以總結(jié)分析漏水原因,制定應(yīng)對(duì)措施,就顯得迫在眉睫。本文以佛山某基坑項(xiàng)目為例,分析基坑滲漏的原因及快速響應(yīng)堵漏的方法。
該基坑項(xiàng)目位于佛山市禪城區(qū),采用800mm厚地下連續(xù)墻+3 道預(yù)應(yīng)力錨索或兩道角撐,基坑周長(zhǎng)600m,開挖深度約 14m。
該工程地處珠江三角洲平原腹地, 為典型的珠三角地質(zhì)條件,地基土主要由填土(Q4ml)、第四系沖積層(Q4al)及古近系(E)泥巖組成。 現(xiàn)自上而下分述如下:
①填土。全場(chǎng)分布,雜色,灰色,松散,以砂石及粘性土為主,上部含較多建筑垃圾。堆積時(shí)間約 10a,層厚 1.20~3.20m,平均2.43m。
②粉質(zhì)粘土。 褐黃色,灰白色,濕,含粉細(xì)砂,無(wú)搖震反應(yīng),干強(qiáng)度中等,韌性中等,可塑為主,局部軟塑,層厚平均 2.37m。
③淤泥質(zhì)土。 零星分布于全場(chǎng)?;疑?,飽和,流 塑-軟塑.局部軟塑,含少量有機(jī)質(zhì)富,有臭味,層厚平均 4.10m。
④粉細(xì)砂。全場(chǎng)分布?;尹S色,深黃色,灰白色,飽 和,稍密—中密為主,部分為松散,局部夾少量中粗砂或礫砂,平均9.99m。
⑤中粗砂。全場(chǎng)分布。灰黃色,深黃色,飽和,中密,局部含少量細(xì)圓礫,層厚平均 4.88m。
下伏為風(fēng)化泥巖,按分化程度分為全分化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化,為極軟巖,巖體破碎,易軟化。
現(xiàn)場(chǎng)巡視發(fā)現(xiàn)110#和111#連續(xù)墻、104#和105#連續(xù)墻接頭(見(jiàn)圖1)在13m深處發(fā)生漏水(清水,沒(méi)有漏沙),現(xiàn)場(chǎng)初步判定該接頭漏水是因?yàn)槲灰飘a(chǎn)生裂縫(經(jīng)監(jiān)測(cè),該區(qū)域突變位移達(dá)3cm,累計(jì)位移5cm),裂縫長(zhǎng)達(dá)3m。項(xiàng)目部立即組織對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行回填反壓土,因接頭裂縫只漏清水未見(jiàn)漏砂,反壓土后沒(méi)有涌水涌沙,事態(tài)沒(méi)有進(jìn)一步擴(kuò)大,現(xiàn)場(chǎng)立即通知相關(guān)單位分析原因并商議處理辦法。
圖1 連續(xù)墻堵水處平面圖
(1)土方開挖未執(zhí)行方案和技術(shù)規(guī)程,未分層分段,一次性開挖4米,直接從第三層錨索(標(biāo)高為-5.85m)到基坑底(標(biāo)高為-10m);
(2)錨索出現(xiàn)應(yīng)力損失,沒(méi)有很好的發(fā)揮約束變形的作用。
(3)角撐設(shè)置設(shè)計(jì)不合理,支撐設(shè)置在陽(yáng)角處對(duì)連續(xù)墻接頭處產(chǎn)生了較大的拉力。
(4)前期錨索施工出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象,迎土面可能形成空洞,在突然受到外力作用下,產(chǎn)生位移。
(5)槽段劃分不合理,轉(zhuǎn)角短邊長(zhǎng)度過(guò)短(連續(xù)墻中心距槽段邊線0.92m),連接不好,在受到外力時(shí),沒(méi)有起到好的連接作用。
經(jīng)分析,此次滲水的直接原因是連續(xù)墻接頭處的變形過(guò)大,導(dǎo)致滲漏的間接原因是設(shè)計(jì)不當(dāng)、土方開挖未執(zhí)行方案及技術(shù)規(guī)范要求、施工出現(xiàn)異常未及時(shí)采取措施補(bǔ)救。通過(guò)分析可知,當(dāng)前滲水未伴隨涌沙,基坑風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)可控,堵漏時(shí)必須采取措施限制基坑變形進(jìn)一步擴(kuò)大,故采取如下堵漏措施。
(1)立即組織設(shè)備對(duì)兩處滲漏點(diǎn)進(jìn)行回填反壓,且基坑變形穩(wěn)定后方可繼續(xù)開挖,并在周邊留置平臺(tái),在后續(xù)的土方開挖中加強(qiáng)監(jiān)管,保證分層分段開挖。
(2)因未漏砂,且滲漏流量不大,用引流法引出滲漏水,進(jìn)行泄壓,用堵漏靈漿體堵住縫隙,再封堵引流孔。
(3)因滲流通道的存在,對(duì)周邊原狀土體結(jié)構(gòu)已造成了一定的破壞,降低了土體強(qiáng)度,使基坑的安全性大大折扣,為此計(jì)劃在漏水的接頭處進(jìn)行高壓旋噴注漿形成止水帷幕,以截?cái)酀B流通道,加固周邊土體,提升基坑的安全性。
高壓旋噴樁樁徑600mm,間距300mm,第二排與第一排間距500mm,樁體深度為15.5m(基坑底以下1.5m),如圖2所示。
圖2 高壓旋噴樁止水帷幕示意圖
經(jīng)處理,后續(xù)未出現(xiàn)滲漏情況,監(jiān)測(cè)顯示位移基本穩(wěn)定,基坑整體安全,充分表明了本次基坑應(yīng)急處理是及時(shí)的、有效的,為進(jìn)一步研究基坑滲漏機(jī)理、創(chuàng)新堵漏技術(shù)奠定額堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
造成基坑滲漏的原因是多樣的,出現(xiàn)事故后必須快速回填反壓,防止涌水涌沙后土體被掏空,形成空洞后坍塌,并分析發(fā)生滲漏的原因,采取針對(duì)性措施,進(jìn)行加固封堵,徹底消除事故隱患。在基坑項(xiàng)目施工時(shí)尚應(yīng)做好以下工作:
(1)充分研究地質(zhì)條件并全面掌握周邊環(huán)境情況,對(duì)影響基坑安全的因素做好充分的估計(jì),做好周全的應(yīng)急準(zhǔn)備。
(2)做好圖紙會(huì)審,對(duì)設(shè)計(jì)中的不合理項(xiàng)提出建議,提高基坑安全儲(chǔ)備。
(3)施工中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對(duì)于施工異常的位置應(yīng)采取措施及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。
(4)基坑土方開挖必須分層分段,嚴(yán)禁超挖。
(5)做好基坑監(jiān)測(cè),對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)突變時(shí)要及時(shí)采取措施,必要時(shí)建議利用超聲波等探測(cè)手段對(duì)滲流路徑進(jìn)行監(jiān)測(cè),分析涌漏點(diǎn)進(jìn)行加固,事故處理前移,防范事故發(fā)生。