1、浅谈地铁深基坑中渗水的预防施工摘要:随着地铁基坑施工深度的增加,深基坑施工中坑内降水深度也随之加深,这样就形成了基坑内外较大的水头差,给基坑施工带来巨大风险。 本文有针对性的对这一问题进行了详细的论述。 关键词:地铁施工 深基坑 渗水 预防 中图分类号: TV551.4 文献标识码: A 文章编号: 围护结构施工 当前城市地铁深基坑施工中主要采用地连墙作为围护结构,围护结构施工水平参差不齐,如果管理人员在现场管理不力,容易造成地连墙施工出现质量瑕疵,从而诱发地连墙出现渗漏水的风险。地连墙施工中经常出现的主要问题及形成原因如下: 混凝土本身质量不好,造成地下连续墙墙体混凝土开裂漏水;地连墙接头管
2、绕灰致使接头处漏水;地下连续墙施作深度不够,不足以隔断透水层;护壁泥浆欠佳,土体塌落于混凝土内,使地下连续墙形成孔洞引起漏水;地下连续墙钢筋笼内设置的接驳器数量过多,间距较小,并且集中在一个层面上,容易形成一个隔断面,使混凝土的骨料难以充填至层接驳器间,导致混凝土不密实而产生渗漏水;地下连续墙竖直度超标、接缝加固不到位、墙体不均匀沉降,造成接头缝位置开裂。 2 基坑开挖 关于地铁基坑开挖和结构施作,现在还没有适用于全国的规范性文件,但在地铁施工较早的城市主要就开挖方法、开挖深度、架设钢支撑等内容出台了相关地铁基坑土方开挖规程。 3 基坑施工 地铁施工主要步序如下:施作地连墙桩基础格构柱坑内降水
3、;)开挖土体至第道支撑,施作该支撑;开挖土体至第道支撑下0.,施作第道支撑;)依次开挖至坑底,施作垫层、结构底板;待底板达到设计强度,拆除支撑。从施工步序可以很明显地看到基坑开挖的基本要求就是先撑后挖,施工到支撑下.后就要架设支撑,然后才能继续开挖。但现实中由于钢支撑的架设干扰挖机挖土,影响施工效率,很多施工单位为抢工期不顾安全,最终导致事故发生。 4 现场施工存在的隐患 如果在基坑开挖到规定深度不及时架设支撑,围护结构很可能会出现大变形,致使围护结构变形过大而开裂,给主体结构施工和基坑开挖带来安全隐患。地铁深基坑土方开挖过程中,另一个常见安全隐患是在围护结构外侧大量堆载。常常堆放大量钢支撑、
4、开挖的土方、机具设备等,大大增加了围护结构的附加荷载,使得围护结构变形过大,导致与其相接的墙体错动开裂,造成围护结构漏水。 5 水位监测环节存在的问题 施工监测作为深基坑施工的一部分,是确保工程安全的重要环节。监测的主要作用就是及时发现施工中的风险,提醒施工单位采取措施将事故消灭在萌芽之中。然而在深基坑施工过程中,地下水监测却存在诸多问题。 5.1 埋设时间不及时 潜水水位管应在基坑施工前埋设,滤管长度应满足测量要求。一般理解基坑施工前就是基坑开挖之前,许多施工单位都是这时候才开始埋设水位管。水位管的埋设流程如下:)用地质钻机钻孔,钻孔深度根据所测区域水位决定。)将装好滤管的水位管下到孔内。由
5、于钻孔时孔内有大量泥浆用于护壁,所以材质较轻的管下不去,只能在管内大量注水,才能将管埋设到设计位置。)回填土体。因为泥浆密度较大,水位管在浮力作用下会上浮错位,致使虑管不能安设在含水层内,所以需要回填土体固定管体。从水位管的埋设过程可以看到,由于下管过程中管内注有大量清水,水位管埋设后并不能立即开始测量,需要周时间,待到管内水位与地层水位恢复一致时才能开始测量,而且前天要测量次值,取平均值作为初始值,之后才能开始水位的正式测量。由此可见,从埋设水位管到真正开始水位测量,周期为,如果在土方开挖时才开始埋设水位管,可能会出现水位监测不及时,影响基坑安全。 5,2 各隔水层隔水措施不力,承压水由于其
6、水量一般较大,而且有一定的压力,一旦渗漏往往会造成严重的工程事故,所以承压水是水位监测中的重点。规范中要求承压水位监测时,被测含水层与其他含水层之间应采取有效的隔水措施。规范的隔水层是采用高质量的黏土球回填到孔内,回填高度要大于原地层隔水层高度。 6 渗漏水的预防处理 预防基坑渗漏水事故的发生,不仅需要加强施工管理提高围护结构的施工质量,截断封堵渗漏水发生的通道,更应该加强基坑土方开挖过程的管理,严格按规范施工。但即使施工中严格按规范操作,在围护结构和土方施工中也难免会出现问题,当这种不利情况出现时,及时发现渗漏水并采取措施显得尤为重要,这样就可以用较少的成本,将风险消灭在萌芽之中。 6.1
7、及早发现渗漏 根据上文的介绍,现有的水位监测手段无法满足,只能完善和提高基坑施工中的水位监测手段。常用的有如下几种: 6.1.1 近似计算方法及室内的模型或模拟试验分析方法。该方法主要是通过现场采集数据,并根据流体力学解析解法、水力学法、图解法等进行分析判断。该方法对监测人员要求较高,而且理论计算与选取的计算方法、计算参数关系很大,预测结果只能定性反映水位变化情况。 6.1.2 同位素示踪法。该方法是通过在地层中放入同位素示踪剂,利用示踪仪进行跟踪测量,找到渗漏通道和渗漏点。可以在渗漏水发生时,对水源进行确定,预测目的不易达到。 6.1.3 高密度电法 。它是以岩土体的电性差异为基础的一种探测
8、方法,根据在施加电场作用下的地层的传导电流分布规律,推断地下具有不同电阻率的地质体赋存状态。该方法对山区和采空区等不良地质探测较为准确,但易受电力设施和地下管线干扰,在探测渗漏水方面不具优势,而且也只能是定性的,无法定量监测。 6.2 渗漏封堵措施 对于地下连续墙的接头轻微渗漏,可采用先引后堵方式进行封堵。首先,沿地下连续墙竖向接头的混凝土表面开凿出一条约 的凹槽,放入半圆形的管,此时渗水沿半圆槽向下流动,表面用速效水泥进行封堵,形成渗水暗道。其次,进行混凝土衬砌施工,当衬砌混凝土达到设计强度后,再对渗水暗道自下而上反向注双液浆,快速填充渗水通道。当渗漏水较大时,就需要对地连墙外侧土体进行处理,常用的处理措施为高压旋喷法和袖阀管注浆法。 7 小节 基坑渗漏水防治是一项系统工程,对于施工的各个环节都十分重要。在当前的施工现状下,及时发现早期渗漏并采取有效措施是最为重要的。加强围护,实时监测,准确评估,及时处理。 参考文献 1陈小雄.隧道施工技术.人民交通出版社; 第 1 版,2011.6 2公路隧道施工技术规范(JTG F602009) 3关宝树.隧道工程施工要点集(第 2 版).人民交通出版社; 第 2 版,2011.7