趙峰

摘 要：在高水頭承壓含水層的深基坑工程可能存在基底承壓水突涌的風(fēng)險(xiǎn)。基于此，結(jié)合某地鐵工程漏水現(xiàn)象，研究了承壓水突涌的成因及其原理，并通過(guò)故障樹(shù)分析法，對(duì)其成因進(jìn)行總結(jié)，最后從預(yù)防控制以及應(yīng)對(duì)工作兩方面提出工程風(fēng)險(xiǎn)控制措施，通過(guò)具體的應(yīng)急措施處理，取得良好的施工效果。

關(guān)鍵詞：承壓水 深基坑 隔水帷幕

1.工程概況

某地鐵站地處金洲南路和百花洲路南邊的交叉路口，車(chē)站在金洲南路側(cè)面進(jìn)行鋪設(shè)。此站是地下三層車(chē)站，車(chē)站全長(zhǎng)152m，寬為22.1m，前端的基坑寬24.1m，深度在24.5m～25.9m的范圍內(nèi)，頂板的覆土在3.5m左右。車(chē)站主體選擇明挖順作法進(jìn)行建設(shè)。

某日設(shè)計(jì)方接到通知建新南路站大里程端頭基坑南側(cè)靠近地連墻部位有漏水現(xiàn)象，通過(guò)觀察現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和分析相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以得知該次漏水成因：地連墻接縫處刷壁不干凈導(dǎo)致接縫處施工時(shí)出現(xiàn)了薄弱點(diǎn)，同時(shí)因基坑開(kāi)挖過(guò)程中基坑內(nèi)外壓力差不斷加大，直到接近或達(dá)到薄弱點(diǎn)處，基坑外的地下水擊穿地連墻薄弱點(diǎn)并涌入基坑；過(guò)程中伴隨著流砂，逐漸形成滲漏路徑，同時(shí)水土流失造成基坑外側(cè)地面下沉的現(xiàn)象。

2.故障樹(shù)分析

2.1承壓水風(fēng)險(xiǎn)事故

本文研究了常見(jiàn)深基坑工程承壓水風(fēng)險(xiǎn)的案例，通過(guò)分析總結(jié)了深基坑工程承壓水風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制的原理：對(duì)基坑土方開(kāi)挖回筑過(guò)程中，打破了基坑內(nèi)外側(cè)之間的水土壓力平衡，在構(gòu)建新的平衡時(shí)，若是承壓水的壓力比開(kāi)挖面下層土體的抵抗力或圍護(hù)部分的抗?jié)B力高，則會(huì)引發(fā)承壓水沖破開(kāi)挖面下層土體或是圍護(hù)部分，摻雜大量的砂土進(jìn)入基坑。因?yàn)槌袎河兴徊?，此?lèi)潛在的危險(xiǎn)情況持續(xù)發(fā)展，許多水土進(jìn)入開(kāi)挖面，接著造成基坑出現(xiàn)不定風(fēng)險(xiǎn)以及破壞生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。另在圍護(hù)部分的隔水帷幕下部存在隔水層時(shí)，承壓水風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)在隔水帷幕滲漏風(fēng)險(xiǎn)以及流砂風(fēng)險(xiǎn)；若相應(yīng)圍護(hù)部分的隔水帷幕沒(méi)有隔離承壓含水層的話，同樣存在突涌、滲漏以及流砂一類(lèi)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2承壓水風(fēng)險(xiǎn)故障樹(shù)

通過(guò)總結(jié)分析，本文制定了城市深基坑工程承壓水風(fēng)險(xiǎn)的故障樹(shù)狀統(tǒng)計(jì)圖，如圖1所示。

對(duì)深基坑工程承壓水風(fēng)險(xiǎn)故障樹(shù)狀統(tǒng)計(jì)圖進(jìn)行了如下敘述。

（1）坑底所存在的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)一般是因?yàn)楦羲∧凰宓纳疃忍珳\、沒(méi)有裝減壓井或者是降水方案存在缺陷、隔水帷幕的水準(zhǔn)有待提高、或降水井內(nèi)有大量的殘留物導(dǎo)致降水井及減壓水通道失效，還有封井處理不合格等原因造成的。

（2）隔水帷幕的潛在滲漏風(fēng)險(xiǎn)和流砂風(fēng)險(xiǎn)大多數(shù)是受隔水帷幕的效果不佳造成的，大多是由于地下連續(xù)墻接縫處的施工質(zhì)量有問(wèn)題。

（3）深基坑承壓水風(fēng)險(xiǎn)的外部原因有勘察報(bào)告沒(méi)有及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)分布土層狀況、承壓的水位深度等一系列情況做出準(zhǔn)確的反饋，或現(xiàn)場(chǎng)承壓水以及周?chē)雍秃g有連接，或是受季節(jié)交替而造成的承壓水位上漲等。

3.工程風(fēng)險(xiǎn)控制措施

3.1預(yù)防控制措施

（1）從故障樹(shù)狀統(tǒng)計(jì)圖可以看出，基坑降水規(guī)劃不科學(xué)而造成承壓水風(fēng)險(xiǎn)的可能性最高。較為科學(xué)的預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)方法有：①在規(guī)劃和建設(shè)方面，需要在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)降水測(cè)試之后，利用其結(jié)果來(lái)制定相應(yīng)的降壓井裝設(shè)計(jì)劃；②安裝足夠多的備用降壓井，預(yù)防在土方開(kāi)挖施工后出現(xiàn)降壓井失靈的現(xiàn)象；③嚴(yán)格把控降水施工的過(guò)程，重視對(duì)降壓井成井填回砂礫濾水層、洗井等重要部分的質(zhì)量的監(jiān)督及控制，防止出現(xiàn)泥漿將降水井的濾孔堵住，導(dǎo)致降壓井失靈；

（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔水帷幕的不足不但會(huì)導(dǎo)致圍護(hù)部分出現(xiàn)漏水和流砂的情況，同時(shí)可能造成坑底承壓水出現(xiàn)突涌的現(xiàn)象，所以是承壓水風(fēng)險(xiǎn)控制的關(guān)鍵部分。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防控制主要是以下兩個(gè)方面：①計(jì)劃和建設(shè)時(shí)要保證隔水帷幕的下行程度，實(shí)現(xiàn)承壓水流入對(duì)土方開(kāi)挖影響在可控范圍內(nèi)；②建設(shè)時(shí)，需要維持隔水帷幕的強(qiáng)度和均勻程度，實(shí)現(xiàn)承壓水滲流作用力的理想效果。

（3）在深基坑工程建設(shè)時(shí)，坑內(nèi)的殘留物會(huì)造成承壓水突涌的現(xiàn)象，引發(fā)坑內(nèi)突涌風(fēng)險(xiǎn)事故頻發(fā)。風(fēng)險(xiǎn)控制措施主要有以下幾點(diǎn)：①需要重視勘察過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)勘探、進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃、初期開(kāi)挖勘探等方面的監(jiān)督和管理，對(duì)于出現(xiàn)遺留的區(qū)域積極調(diào)整和加固，快速切斷承壓水作用通道；②對(duì)開(kāi)挖層的薄弱土層完善，加強(qiáng)開(kāi)挖面的硬度。

3.2應(yīng)對(duì)措施

（1）若是出現(xiàn)隔水帷幕下行程度較深以及承壓含水層被切斷的現(xiàn)象，承壓水風(fēng)險(xiǎn)一般是隔水帷幕的缺陷區(qū)域造成的滲漏風(fēng)險(xiǎn)，所選擇的處理方法是隔水帷幕堵漏：即先在滲漏位置采取區(qū)域回填反壓；接著采用坑外鉆孔注漿的方法來(lái)堵漏；最后，再對(duì)地下水位進(jìn)行研究和分析，保證處理方法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，再繼續(xù)施工。

降水井或泄水孔封堵風(fēng)險(xiǎn)控制也是承壓水風(fēng)險(xiǎn)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，應(yīng)保持管井或泄水孔內(nèi)外水土壓力平衡，確保封堵施工質(zhì)量。重點(diǎn)是控制封井順序、井孔封堵效果檢查、割除管井后底板混凝土封堵等。

（2）若是出現(xiàn)隔水帷幕沒(méi)有切斷承壓含水層的現(xiàn)象，處理措施有以下幾點(diǎn)：①能夠選擇開(kāi)啟預(yù)先安裝的備用降壓井的措施，使坑內(nèi)的承壓水位逐漸降低，并且對(duì)承壓水的露點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行封堵處理；②基坑開(kāi)挖面是位于承壓含水層或是開(kāi)挖面和承壓含水層面的覆蓋土層厚度不超過(guò)5m時(shí)，出現(xiàn)涌水或是流砂的情況，必須及時(shí)進(jìn)行回填處理。

（3）處理降水井失靈造成的承壓水風(fēng)險(xiǎn)，能夠使用其先前備用的降壓井，接著再對(duì)失靈的降壓井采取封堵。如果沒(méi)有提前安裝備用降壓井或盡管使用降壓井還是不能調(diào)整承壓水的風(fēng)險(xiǎn)，可以使用本節(jié)第2方面的處理措施。

4.后期配合

這次地連墻漏水，引發(fā)的該地鐵車(chē)站基坑中的所有底板都被泥沙侵蝕。進(jìn)行封堵處理之后，施工方則需要一直跟進(jìn)事故進(jìn)展，結(jié)合故障樹(shù)推測(cè)，對(duì)上述某地鐵站現(xiàn)場(chǎng)情況和原因分析，現(xiàn)場(chǎng)采取如下應(yīng)急措施：（1）基坑內(nèi)涌水部位回填大砂袋形成反壓，平衡滲漏處水壓力；（2）坑外快速引孔注雙液漿來(lái)減緩地表及市政管線的沉降；（3）加密基坑監(jiān)測(cè)，特別是變化速率極大的軸力值和地表沉降、管線沉降等。

通過(guò)上述應(yīng)急措施的處理，第二天上午現(xiàn)場(chǎng)已控制住涌水，基坑具體主體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也逐漸呈現(xiàn)穩(wěn)定變化趨勢(shì)，總體施工效果良好。

后續(xù)建議：

（1）加強(qiáng)對(duì)地下水位、支撐軸力、地表下沉等方面的檢測(cè)，持續(xù)到基坑外側(cè)注漿工作都結(jié)束，同時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。

（2）有的沒(méi)有軸力值的鋼支撐需要再次設(shè)置預(yù)應(yīng)力。

（3）處理干凈基坑里殘留的砂土，快速做好對(duì)底板的封閉。

（4）全方位檢查基坑的墻縫區(qū)域，若是出現(xiàn)細(xì)微滲漏點(diǎn)，可直接注漿進(jìn)行封堵，預(yù)防滲漏點(diǎn)進(jìn)一步出現(xiàn)。如果滲水的情況較明顯且產(chǎn)生動(dòng)水，因切忌直接注漿，這里需要及時(shí)對(duì)這個(gè)區(qū)域采取反壓措施以穩(wěn)定基坑內(nèi)外壓力差。

5.結(jié)束語(yǔ)

這幾年的承壓水突涌案例里，許多都是由于初期孔洞處理不科學(xué)導(dǎo)致的。由于初期孔洞處理不科學(xué)隱患成為了如今基坑承壓水突涌的關(guān)鍵原因之一。最開(kāi)始發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)涌水情況時(shí)，若是立刻投入斷樁或其他堅(jiān)硬大塊物體一般不可以達(dá)到止水目的，還會(huì)成為后續(xù)處理的阻礙。尤其在基坑出現(xiàn)涌水時(shí)，切記直接選擇用注漿方法進(jìn)行添堵。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀對(duì)喜，韓崗.地鐵深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)及其控制措施分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（18）： 51-52.

[2]李博.深基坑工程開(kāi)挖施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制淺析[J].建設(shè)監(jiān)理，2018（08）：62-64.

[3]朱雁飛.深基坑工程風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)探討[J].隧道建設(shè)，2013（07）：545-551.

[4]葉派平，李春芳.基于模糊理論的地鐵車(chē)站深基坑工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].公路，2018（05）：232-236.