加强深基坑围护工程的渗漏风险管理

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摘 要：地铁深基坑工程的安全风险来源，除开挖支撑的时空效应控制失当外，主要是基坑底部的破坏（如承压水）和四周围护结构的质量缺陷。围护工程的施工质量缺陷诱发渗漏，将对周边道路、管线、房屋产生不良甚至毁灭性影响，经验教训惨痛。本文针对地铁车站频发的渗漏事故进行分析，旨在寻找安全技术措施，最大限度规避此类安全风险。 
　　关键词：深基坑 安全风险 渗漏 监测盲点 堵漏 抢险 
　　 
　　一、工程概况及环境 
　　某地铁车站开挖深度19m，地下连续墙围护。地墙最深37.0m。工程场区属第四系冲海积相沉积平原，地表向下所揭示的土层主要有6个工程地质层和若干个亚层，浅表层为厚1～2m的杂填土，其下为厚度约14～20m左右的粉土和粉砂层，再以下为厚度达10m~20 m的高压缩性流塑状的淤泥质土或灰色粉质粘土。潜水主要赋存于上部填土层及粉土、砂土层中。承压水主要分布在深部的1层粉砂中。承压水头埋深在地表下8.1m。 
　　与该站线路平行的管线有给水、雨水、污水、电力、电信、路灯、煤气管等；基坑两侧有市内交通主干道，道路宽15米，干道外侧为居民住宅和在建高层建筑。 
　　二、频发渗漏事故 
　　该地区地铁深基坑开挖后发现地墙接缝处不同程度的渗漏水，施工方采取随挖随堵的办法。本站在地墙接缝约12.0~16.0m深度处多次发生较大的漏水、漏沙险情，对周边环境影响较大：坑外地表陷坑；道路出现裂缝；各种管线大幅沉降；基坑内因渗漏灌入大量泥沙。若长时间不能堵漏，将直接导致基坑坍塌、道路毁坏等重大事故及造成恶劣的社会影响。 
　　三、渗漏成因分析 
　　（1）地墙工程中,连续墙渗漏主要是墙缝渗漏。 
　　在地墙一雌一雄施工工艺中,液压抓斗不可避免地会碰撞或啃坏墙体接头,使墙体接头凹凸不平；施工中刷壁不彻底；而且当浇注完一幅地墙，拔出锁口管施工成槽下一幅地墙，塌方或掉落的大石块卡在刚完成的地墙（仅仅初凝）的接缝位置，从而形成较大渗漏点。由于接驳器也产生渗漏水现象。 
　　（2）基坑前期坑外高压旋喷桩的止水加固在深层处质量较差。 
　　（3）基坑外侧均为机动车道，坑外地墙接缝处地墙和止水桩多次被车载挤压分离，形成间隙，从而导致漏水源点查找困难和漏水范围的扩大。存在较大渗漏风险。 
　　四、建议措施 
　　1、加强巡查克服监测盲点 
　　大量监测数据分析证明，对于渗漏水事故，地表沉降、管线沉降、冠梁位移、支撑轴力、测斜等数据，事故发生前后无明显异常变化，甚至水位监测数据也变化较小。所以，仅靠监测手段，渗漏事件是监测盲点，无法预测事故的发生。因此，现场组织全天候巡查（特别应加强夜间巡查）十分必要，现场工程技术人员通过肉眼观察（如墙缝渗漏水是否浑浊、探挖观察渗水量大小），注重细微变化，结合工程经验，发现渗漏风险，及早采取控制措施，将风险扼杀在萌芽状态。

2.现场技术措施建议 
　　（1）地墙质量 
　　预埋刚性十字钢板接头是预防地下连续墙接缝渗漏水非常有效的方法。相比环境破坏带来的安全损失，“预埋刚性十字钢板接头”的成本可谓微乎其微。另外加强地下连续墙施工工艺特别是锁口管刷壁以及泥浆制备循环工序质量控制是容易被忽略的重点。 
　　（2）固化土体 
　　放坡开挖并注意坑内深井降水，固结基坑底板下土体3到5米，减小地墙开挖后的位移量，从而使相邻两辐地墙墙缝间位移差异值减小，规避渗漏诱导因素。 
　　（3）快挖快撑 
　　控制时空效应，要求基坑施工做到快挖快撑,从而控制好连续墙的变形。避免随着时间的推移导致变形加大加剧了接缝和裂缝的渗漏水。 
　　（4）坑外设桩 
　　质量可靠的高压旋喷止水桩是地墙接缝处最可靠的防渗技术措施。对渗漏抢险段落，在地墙接缝坑外重新设置3根质量可靠的高压旋喷桩（桩径1m以上），控制好压力，保证深层止水效果。一般在开挖较深的地段补设高压旋喷桩容易造成支撑轴力和地墙测斜报警，所以要控制好注浆施工的设备压力值，必要时候加设临时钢管支撑以确保结构安全。 
　　（5）坑内早堵 
　　发现小的渗漏要及时导管引流并及时采用双快水泥及时封堵。后续结构回筑时，基坑内渗漏点的处理仍需谨慎。对于较小渗漏点，在墙缝渗水用引流管导出后，迅速用双快水泥封堵渗漏点；对于较大渗漏点，宜局部凿开缝两边地墙钢筋采用钢板焊接牢固，然后采用聚氨酯灌注封堵。 
　　严禁结构施工后仍然渗漏，以免影响地铁正常运营。 
　　（6）坑外快堵 抢险堵漏方法需改进。若出现类似渗漏险情时候，可先采用聚氨酯止水材料在坑外快速封堵，之后采用水泥-水玻璃双液浆巩固（可在双液浆中添加速凝多矾防水剂提高其凝结速度）。 
　　（7）其他措施 
　　部分车站采用在渗漏迹象明显的地墙施工缝外预先设置深井（或称泄压井），当渗漏抢险时急速降水以减小坑内外水位差，便于坑内堆土注浆堵漏，是可行的方案之一，但要注意潜水土层降水容易引起地表较大沉降。 
　　（8）有备无患 
　　建议培育当地的三家以上专业的防渗堵漏规模企业，这些企业应拥有先进的设备、充足的材料、优秀的人员和丰富的经验。鼓励借鉴的其他专业领域的快速堵漏新材料新工艺，造就地铁领域的专业人士的创新精神和谦虚、务实、上进的工作作风。让施工项目部与之签订应急抢险合同并接受地铁公司监督和扶持，让地铁风险真正可控。