第一篇：地鐵基坑預(yù)留反壓土開挖及地連墻滲漏水的處理措施

地鐵基坑預(yù)留反壓土開挖及地

連墻滲漏水的處理措施

工程概況：天津地鐵2號線建國道站車站主體位于建國道與民族路交叉路口附近，呈西南―東北向橫跨建國道。車站標(biāo)準(zhǔn)段選用12m站臺雙柱三層三跨矩形框架結(jié)構(gòu)型式，總長度為134.5m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為20.7m，結(jié)構(gòu)外包尺寸為20.7m×19.96m,盾構(gòu)井為雙柱三層三跨矩形框架結(jié)構(gòu)型式，結(jié)構(gòu)外包尺寸為25.3m×21.66m。本車站計算站臺中心位置頂部覆土約為2.5m?；訕?biāo)準(zhǔn)段開挖深度23m，盾構(gòu)井處開挖深度24.6m。車站兩端區(qū)間均為盾構(gòu)法施工，車站大里程端為盾構(gòu)始發(fā)井，小里程端為盾構(gòu)接收井。建國道站上方架設(shè)了一座軍便橋與一座管線吊護(hù)橋，約50m范圍內(nèi)相當(dāng)于蓋挖?；油练郊s7萬方，標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)置6道支撐，端頭井段設(shè)置7道支撐，第一道及便橋下第四、五道支撐為混凝土支撐，其余部位為鋼支撐。

1前言

隨著國內(nèi)各大中型城市地鐵建設(shè)規(guī)模日趨龐大，尤其是地鐵交叉換乘以及地下空間開發(fā)等原因出現(xiàn)了很多超深基坑工程，現(xiàn)在國內(nèi)基坑最大深度已經(jīng)超過了50m。在軟土地區(qū)，隨著基坑深度的不斷增加，圍護(hù)結(jié)構(gòu)——地下連續(xù)墻施工難度加大，同時由于地下連續(xù)墻施工不當(dāng)、接縫處理不當(dāng)、承壓水的危害、周圍特殊地質(zhì)等原因?qū)е碌剡B墻滲漏問題時有發(fā)生，因此引發(fā)墻后地表沉降的變化是個突變的過程，且變化量較大。而且一旦漏水后，若不及時加以處理或者處理不當(dāng)，輕者造成基坑報廢、圍護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌，重者還會危及周邊的環(huán)境的安全，造成人民生命財產(chǎn)的損失。目前國內(nèi)大多地鐵基坑為對稱長條形，基坑開挖的方式主要采用“臺階法”進(jìn)行開挖，要求分層分段開挖。此開挖方式對全部采用鋼支撐普通的明挖車站適用，既能滿足規(guī)范要求，又能加快施工進(jìn)度。但是，由于本工程基坑處于城市中心，周邊環(huán)境復(fù)雜，施工過程中可能受到種種因素的制約，僅采用臺階法施工肯定是無法滿足復(fù)雜環(huán)境要求的。因此，我單位對以往的施工經(jīng)驗進(jìn)行了總結(jié)，采取了預(yù)留反壓土開挖的施工工法。本工法有效地解決了開挖中遇到的各種困難問題。2地下連續(xù)墻漏水的原因分析

2.1 地下連續(xù)墻夾泥、內(nèi)部窩泥

地下連續(xù)墻槽孔地步的淤積物是墻體夾泥的主要來源，混凝土開澆時向下沖擊力大，混凝土將導(dǎo)管下的淤積物沖起，一部分懸浮于泥漿中，一部分于換不同摻混。處于導(dǎo)管附近的淤積物，隨混凝土澆筑時間的延長，又沉淀下來落在混凝土表面上，當(dāng)槽孔混凝土面發(fā)生變化或呈覆蓋狀流動時，這些淤積物最容易被夾在混凝土中，由于混凝土的流線呈弧形，拐角處的淤積物不可能完全擠升向上，所以拐角處絕大多數(shù)有淤積物堆積。當(dāng)為多跟導(dǎo)管澆筑時，除了端部接縫處夾泥外，導(dǎo)管間混凝土分界面也可能夾泥；另外導(dǎo)管埋深影響混凝土的流動狀態(tài)。埋深太小，混凝土呈覆蓋狀態(tài)流動，容易將混凝土表面的浮漿及淤積物卷入混凝土內(nèi)。另外當(dāng)澆筑速度太快時，混凝土向上流動速度快，對相鄰混凝土的拉力也很大，有時會將其拉裂形成水平或斜向的裂縫，成為滲漏水的質(zhì)量隱患。導(dǎo)管提升過猛，或探測錯誤，導(dǎo)管底扣超出原混凝土面，涌入泥漿；導(dǎo)管發(fā)生堵塞，拔出后重新下管澆筑，當(dāng)導(dǎo)管插入已澆筑混凝土內(nèi)繼續(xù)澆筑時，導(dǎo)管內(nèi)的泥漿被帶入，夾在混凝土內(nèi)。若重新下入的導(dǎo)管未插入混凝土內(nèi)，而繼續(xù)澆筑，則新老混凝土面上形成一條水平縫，縫內(nèi)夾泥?；炷翝仓r局部塌孔也會造成夾泥。

地下連續(xù)墻在采用傳統(tǒng)接頭管的施工中，液壓抓斗在開挖緊靠墻體街頭一側(cè)的槽孔時，不可避免的會碰撞或啃壞墻體接頭，使墻體接頭凹凸不平；盡管在成槽后進(jìn)行刷壁，但是在刷除墻體接頭凸面上土渣泥皮的同時，也將泥漿搪進(jìn)了接頭的凹坑之中。因此，成墻之后，墻體接縫處的滲漏水現(xiàn)象仍然很常見。

2.2 地下連續(xù)墻接縫處理

①接頭未清刷干凈。只要施工中隊先澆槽段接觸面的清刷工作稍有松懈，或因為泥漿護(hù)壁效果不佳，清刷和下籠過程中不小心碰塌了側(cè)壁的土體，都會使槽段接頭處滯帶沉渣或局部夾泥，從而導(dǎo)致滲漏水。

②鋼筋籠偏斜。某些槽段由于條件的限制，不能采用跳躍式施工，只能順序施工相鄰槽段，致使后施工的槽段鋼筋籠不對稱，吊放時因偏心作用產(chǎn)生偏斜；由于接頭處未清刷干凈，留有前期槽段留下的混凝土塊，仍強行吊放鋼筋籠，從而產(chǎn)生偏斜。

③支撐架設(shè)不及時。由于基坑開挖過快，支撐架設(shè)不及時，地下連續(xù)墻變形較大造成接頭處滲漏水。尤其是對接頭管接頭，由于接頭剛度較小，對基坑變形更為敏感。2.3 特殊地質(zhì)條件的危害

由于勘察遺漏或者勘察不到位，導(dǎo)致地下連續(xù)墻在成槽期間，遇孤石或地下木樁等特殊地質(zhì)原因?qū)?dǎo)致地下連續(xù)墻成槽困難，嚴(yán)重者成槽無法進(jìn)行。在遇到特殊地質(zhì)原因的情況下，施工單位將會采取一系列措施（回填后重新成槽、上下竄動等），進(jìn)行第二次成槽。然而一旦這些處理措施不適當(dāng)，這些部位將是以后地下連續(xù)墻在基坑開挖過程中易漏水的隱患部位。2.4 施工過程中的其他原因

地下連續(xù)墻在采用傳統(tǒng)接頭管的施工中，在兩幅墻之間的接縫處進(jìn)行旋噴加固止水，或者攪拌樁加固止水，以防止成墻后基坑開挖的過程中接縫處漏水。如果施工單位對旋噴施工時候的壓力控制不好，加固體會形成不同直徑的柱體，這將會給未來基坑施工時地下連續(xù)墻漏水埋下禍根。在地下連續(xù)墻鋼筋籠內(nèi)設(shè)置了大量與主體結(jié)構(gòu)相連接的接駁器。由于接駁器數(shù)量較多，間距較小，并且集中在一個層面上，容易形成一個隔斷面，混凝土的骨料難以填充至兩層接駁器間。在這些部位，常由于混凝土不密實而產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象。

2.5 新老地連墻接縫為冷縫

本站較為特殊，在大里程端頭井地連墻施工完畢后，基坑整體向大里程方向平移約30米。造成老端頭井新老地連墻之間為冷縫。

3開挖及滲漏水處理措施

3.1 開挖前處理措施

①地連墻內(nèi)施工三重管高壓旋噴樁。引孔至50m深，開始進(jìn)行高壓旋噴。②在大小里程端頭井陰角處注雙液漿。由于三重管高壓旋噴樁樁機較大在陰角處個別地方無法進(jìn)行施工。

③天津地鐵基坑開挖幾乎沒有不發(fā)生滲漏水的情況，故在開挖前必須做好以下準(zhǔn)備：引流管、水玻璃、水泥、引孔機、土工布、土袋等 ④事先在各個地連墻接縫處引孔。在發(fā)生滲漏水的時候可以第一時間注漿。

⑤基坑降水要求坑內(nèi)井點降水應(yīng)在開挖前20天進(jìn)行，降水深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求，并不得少于基底以下2m。降水期間應(yīng)按設(shè)計要求布置水位觀測孔，對基坑內(nèi)外的地下水位變化及鄰近的建（構(gòu)）筑物、地下管線的沉降進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)建（構(gòu)）筑物、地下管線的變形速率或變形量超過警戒值時，可用回灌水法或隔水法來控制降水對周圍環(huán)境的有害影響。3.2開挖及架設(shè)鋼支撐

①挖掘機就位后便按照設(shè)定的挖槽位置與尺寸向目標(biāo)方向進(jìn)行挖槽?；油诓矍?0天開始降水，確定水位降至目標(biāo)開挖面以下1m后方可開挖。開挖時，槽壁兩側(cè)及前后方開挖面都必須進(jìn)行放坡，放坡坡度約1:1。

在預(yù)設(shè)出頭口位置的地面設(shè)置一臺垂直土方運輸設(shè)備，如吊車、長臂挖掘機等。一般的如果長臂挖掘機的臂長能滿足要求，則可采用長臂直接自側(cè)面出土，若臂長不夠則可在出土口位置設(shè)置一個土堆，由長臂挖出，最后才使用吊車，以保證施工速度。嚴(yán)禁超挖。開挖中每一層開挖底面標(biāo)高不得低于下一道支撐的頂面或設(shè)計基坑底標(biāo)高。

②清反壓土

當(dāng)挖至指定位置時，開始挖除兩側(cè)預(yù)留的反壓土，先挖離出土口最遠(yuǎn)位置，向出土口方向依次挖除。清反壓土?xí)r先清理有危險源測的反壓土。當(dāng)無危險源時，可以對兩側(cè)反壓土同時進(jìn)行清除。其次清理時注意先清理架設(shè)鋼支撐位置處的反壓土，以便鋼支撐能后及時架設(shè)。

③架設(shè)鋼支撐

反壓土清理后應(yīng)立即架設(shè)鋼支撐。鋼支撐安裝必須確保支撐端頭與地下連續(xù)墻或圍檁均勻接觸，并設(shè)防止鋼支撐端部移動脫落的構(gòu)造措施，支撐的安裝允許偏差應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。鋼支撐架設(shè)完畢后應(yīng)第一時間施加預(yù)應(yīng)力。3.3發(fā)生滲漏水時處理措施

首先在坑內(nèi)確定滲漏點，對漏水部位進(jìn)行棉絮和土工布進(jìn)行封堵，分水引流防止進(jìn)一步涌砂涌泥，埋入引流管，用早強水泥逐步補實；待24小時后，用手壓泵從引流管中壓入聚氨酯水溶性堵漏劑，使早強水泥與原有地連墻混凝土內(nèi)形成隔水帶。為了防止漏水漏砂后墻后出現(xiàn)較大的漏空導(dǎo)致基坑周圍以后出現(xiàn)較大面積的塌陷，同時也為了割斷滲流路徑，采取坑外壓密注漿。在距離漏水點正后方2m左右鉆孔，鉆孔深度比漏水點深2m，孔徑大約為100mm。然后插入注漿管，開始注漿壓密。4地下連續(xù)墻滲漏水分析中得到的啟示

①地下連續(xù)墻漏水后各個測量項目之間都有連鎖反映。水位觀測孔和地下連續(xù)墻測斜首先予以表現(xiàn)出來，然后就是周圍管線和建筑物的沉降；穩(wěn)定的時候也是地下連續(xù)墻測斜先穩(wěn)定，然后周圍環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定。這一點，在判斷地下連續(xù)墻滲漏水的基坑數(shù)據(jù)時，需要引起注意。

②地下連續(xù)墻漏水時，各個測量項目監(jiān)測數(shù)據(jù)突變的先后順序以及堵漏完成后各個測量項目數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定的回復(fù)過程都說明在地下連續(xù)墻漏水事故發(fā)生的過程中，地面和房屋沉降對維護(hù)墻體變形的響應(yīng)有一定的滯后，同時也說明基坑搶先于基坑開挖一樣，具有一定的時空效應(yīng)。

③施工原因影響地下連續(xù)墻滲漏水的因素在眾多基坑事故中占有很大的比例，所以在以后地下連續(xù)墻施工過程中、基坑開挖時以及基坑開挖后我們應(yīng)該注意：地下連續(xù)墻施工時注意接縫、接頭位置、澆筑混凝土?xí)r的處理，防止夾泥、窩泥，給將來漏水埋下隱患；基坑開挖時，地下連續(xù)墻不均勻沉降導(dǎo)致了接縫處的對滑動。如果此接縫漏水，必然導(dǎo)致漏水程度加深。

④隨著基坑開挖越來越深，承壓水所帶來的風(fēng)險也越來越大。在基坑開挖和施工過程中，承壓水容易沖破地層薄弱處形成管涌和流砂。在基坑施工前，應(yīng)做好勘察工作，必須搞清場區(qū)及附近各含水層的特征、含水層間與地表水體間的水力聯(lián)系，并做好降水設(shè)計。在施工過程中，要確保地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量，并按照設(shè)計方案進(jìn)行降水。

⑤地質(zhì)因素是我們判斷、處理基坑事故的主要依據(jù)之一，在進(jìn)行某個基坑或者隧道數(shù)據(jù)異常的判讀前，對該工程場區(qū)的地質(zhì)勘察資料的詳細(xì)了解是不可或缺的。5質(zhì)量控制

5.1 質(zhì)量控制組織機構(gòu)

項目經(jīng)理為第一責(zé)任人，以總工為具體負(fù)責(zé)的質(zhì)量控制組織機構(gòu)，組織機構(gòu)應(yīng)由項目技術(shù)部、安質(zhì)部門、試驗室、資料等相關(guān)部門組成。5.2 質(zhì)量控制要求 5.2.1 支撐安裝要求

開挖前必須備齊經(jīng)檢驗合格的鋼支撐、圍檁、預(yù)應(yīng)力設(shè)備、支撐配件以及支撐軸力量測組件等所需的器材和設(shè)備。嚴(yán)格按設(shè)計要求打設(shè)格構(gòu)柱，柱的垂直度偏差應(yīng)小于1/300。5.2.2 土方開挖要求

基坑縱向放坡不得大于安全坡度，必須進(jìn)行人工修坡，并應(yīng)對暴露時間較長或可能受暴雨沖刷的縱坡采用坡面保護(hù)措施，嚴(yán)防縱向滑坡。對設(shè)計坑底標(biāo)高以上30cm的土方，應(yīng)采用人工開挖，局部洼坑應(yīng)用礫石砂填實至設(shè)計標(biāo)高。應(yīng)設(shè)集水坑以及時排除坑底積水。集水坑距基坑擋墻內(nèi)側(cè)應(yīng)大于1/4基坑寬度。挖至設(shè)計坑底標(biāo)高后，應(yīng)立即定時量測坑底的土體回彈情況，并確定為保證澆筑底板達(dá)到設(shè)計標(biāo)高所需額外開挖的土方量。在開挖到底后，必須在設(shè)計規(guī)定時間內(nèi)澆筑混凝土墊層。墊層所用混凝土的強度以及達(dá)到強度的時間必須滿足設(shè)計要求。必須在設(shè)計規(guī)定的時間內(nèi)澆筑鋼筋混凝土底板。6安全措施

基坑開挖施工的安全重點措施為：做好危險源的預(yù)控措施和事后的應(yīng)急措施

6.1 基坑開挖的預(yù)控管理

對基坑的重點風(fēng)險源，如：周邊建筑物、管線、地面沉降、基坑滲漏、支撐架設(shè)等進(jìn)行日常巡視，并做好記錄。對每天監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定各項控制項目是否處于安全狀態(tài)。對日常的應(yīng)急設(shè)備、物資（水泵、引孔機、水玻璃、水泥土工布等）進(jìn)行檢查，對人員進(jìn)行定期培訓(xùn)、演練。6.2 基坑開挖及滲漏水的應(yīng)急措施

施工前，對工程所處范圍內(nèi)的各種風(fēng)險源進(jìn)行評估，確定重大風(fēng)險控制項目，制定專項應(yīng)急預(yù)案，并組織專家進(jìn)行評審。

現(xiàn)場應(yīng)急指揮部由項目經(jīng)理擔(dān)任總指揮，負(fù)責(zé)安全生產(chǎn)事故的應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)和決策工作，確定安全生產(chǎn)應(yīng)急處置的搶險方案和安全措施，并組織現(xiàn)場應(yīng)急救援人員處置安全生產(chǎn)事故。施工現(xiàn)場根據(jù)實際情況和需要配備必要的應(yīng)急救援設(shè)備，并根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)急指揮中心的調(diào)度，快速提供現(xiàn)場應(yīng)急救援所需資源，確保應(yīng)急救援工作的順利實施。應(yīng)急救援工作結(jié)束后，及時補充應(yīng)急救援物資。