摘要:【摘要】:地鐵深基坑施工中承壓水害的出現,會對其設計、施工以及費用產生嚴重的影響,甚至直接影響到深基坑工程的成敗。如果對承壓水害采用不恰當的方法進行治理,還有可能
【摘要】:地鐵深基坑施工中承壓水害的出現,會對其設計、施工以及費用產生嚴重的影響,甚至直接影響到深基坑工程的成敗。如果對承壓水害采用不恰當的方法進行治理,還有可能會引起一系列事故的發生,因此必須要對地鐵深基坑施工中承壓水害選擇合適的治理方法,以取得良好的治理效果。下面本文就對地鐵深基坑施工中主要的三種承壓水害治理方法進行分析。
【關鍵詞】:地鐵深基坑,承壓水害,不同治理方法
深基坑施工中承壓水害是各種地下工程中,危害最直接、最廣泛的一種,隨著地下空間開發逐漸蓬勃發展,業界對承壓水害問題越來越重視。其中地鐵深基坑施工中承壓水害的出現,不但會對其設計、施工以及費用產生嚴重影響,甚至直接影響到深基坑工程的成敗,同時如果對承壓水害采用了不恰當的治理方法,那么還有可能會引起一系列事故的發生,從而造成嚴重損失,因此一定要對地鐵深基坑施工中的承壓水害選擇合適的治理方法,以取得良好的治理效果。下面本文首先對承壓水對深基坑工程的危害模式進行分析,其次對地鐵深基坑施工中止水帷幕、減壓降水以及局部封地這三種承壓水害治理方法進行分析。
一、承壓水對深基坑工程的危害模式
就目前來說,進行深基坑工程承壓水害治理,主要就是對其坑底突涌進行控制。在經過一系列的調查發現,其實承壓水害主要有以下幾種:(1)頂托破壞。其表現形式是坑底突涌,其中包括有坑底流砂、坑底頂裂以及坑底“沸騰”等多種形式,這也是最早一個被工程界認識到的危害形式。其主要原因是抗突涌安全系數不足或者地質探孔未封閉等。(2)開挖面突涌。其表現形式是開挖面以上出現滲漏情況,其主要原因是圍護結構出現缺陷,這種危害形式不只是在深基坑工程中出現,還會在頂管和盾構等類型的地下工程中出現。(3)異常管涌。其表現形式是坑底涌水,主要原因是開挖面以下的圍護結構出現滲漏情況。主要是由于坑內外存在著一定的壓力差,再加上圍護結構進行了不當施工,其插入部分的止水效果不好,從而導致異常管涌的發生[1]。(4)有效應力喪失。出現這一情況的原因主要是在基坑開挖過程中,總應力降低,并且沒有采用有效的降壓措施,從而導致孔隙水壓不會出現降低,出現有效應力降低。(5)過量沉降。其表現形式為過量降水誘發周圍底層出現過量沉降,其主要原因就是對承壓水進行過量降水,導致周圍地層出現沉降超標,對周圍管線以及建筑構物的正常使用產生了影響。
二、地鐵深基坑施工中承壓水害不同治理方法探討
(1)止水帷幕治理。在對深基坑承壓水危害模式進行過分析之后,即要對其治理方法進行探討。在地鐵深基坑施工中承壓水害的治理方法主要就是建立止水帷幕。采用一定的施工方法在基坑周圍建立一圈止水帷幕,這樣帷幕在對承壓含水層穿透之后進入到微透水層,對承壓水的補給水源切斷,然后利用帷幕內的深井進行承壓水降水,這種方法不但可以對承壓水水頭進行有效的降低,同時對于環境的影響也非常小。其中止水帷幕方法主要有以下幾種:1)灌漿止水帷幕。這種方法主要是在基坑范圍內圍護墻下透水層,采用灌漿帷幕進行全斷面滲透灌漿,以能夠使土粒膠結,對土的性質進行改善,從而對地下水活動進行限制以及對土體位移進行制止,以有效解決承壓水問題。灌漿止水帷幕在施工過程中,需要先打設引孔,再把注漿管安裝好之后才能進行作業[2]。2)深層旋噴樁止水帷幕。在沿著深基坑地下連續墻內側,進行深層高壓旋噴狀止水帷幕施工,同時要在基坑內進行深層旋噴樁分隔墻的施工,以能夠分段進行開挖,這樣可以對其風險進行有效的降低。這種方法在施工過程中,若高壓旋噴樁機具不能鉆到所設計的樁底之下,則必須要在施工過程中急性引孔,其次再采用旋噴的方式進行施工。3)地下連續墻止水帷幕。在圍護結構內側進行素混凝土地下連續墻施工,形成一個閉合的止水帷幕,以完全隔斷承壓含水層,其次再在止水帷幕內部,對深井泵和真空降水結合使用,把承壓水頭降到設計水位。并把降水曲線包含在止水帷幕中,從而減小對周圍環境的影響。此方法工藝成熟、技術可靠。
(2)減壓降水處理。對于承壓含水層埋藏深度較深,如若仍采用止水帷幕隔水,作為臨時結構其插入深度將大大加深,使得工程的經濟性大打折扣。因此,在這種情況下,應采用減壓降水的處理方式,這是基坑工程中最常見的承壓水處理方式,目的在于降低承壓水位,減小水頭差,使基坑開挖到基底時,承壓含水層上的覆土重量足以抵抗承壓水頭頂托力。
減壓降水根據降水井的設置位置可分為坑內降壓和坑外降壓,須結合抽水量與水頭降深的關系、降壓對地表沉降的影響以及基坑周邊環境確定合理的降壓方案。當止水帷幕插入承壓含水層,但插入含水層中深度較淺,且基坑周邊無需要保護的重大建構筑物,宜優先考慮采用坑外降壓。當止水帷幕插入承壓含水層深度較深,對地表沉降有控制要求時,宜優先考慮采用坑內降壓。隨著承壓水的抽降,基坑周邊地下承壓含水層中將形成承壓水降落漏斗,會在基坑周圍引起地面沉降。因此,基坑工程中抽降承壓水應“按需降壓、動態降壓”。根據水頭埋深以及基坑開挖的深度進行估算,確定在基坑開挖到什么深度時開始降壓、承壓水位降到多少時可以滿足基底抗突涌穩定性的要求,并通過深層水位觀測井及時反映降壓效果,調控降壓出水量,以減小對場地周邊環境的影響。
(3)封底處理。通過鉆孔在基坑底土層內注入水泥漿,使基底在一定范圍內的裂縫、溶洞被水泥漿全部充填,漿液固化后,在基底形成一定厚度的封閉的隔離層,把承壓水阻在隔離層下。此方法適用于局部深坑或是作為基坑搶險的措施。
三、結語
地鐵深基坑施工中承壓水害最主要的控制方法,就是在進行施工之前一定要對承壓水問題進行注重,然后采用一定的方法盡可能的對其進行隔斷或者處理,并且要和圍護結構的施工同時進行。另外在一些比較深的基坑之中,最好是結合圍護結構選用下部為素混凝土的地下連續墻止水帷幕,不但技術可靠,而且比較經濟。總而言之,在進行地鐵深基坑施工中承壓水害治理的時候,一定要選取合理的方法進行。
【參考文獻】:
[1]徐珍,易言江,臨地鐵深基坑地下結構施工降水技術[J],建筑科學,2013,29(1):102-106
[2]耿新路,周圍環境復雜的地鐵深基坑降承壓水施工技術[J],建筑施工,2011,33(5):346-349
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