深基坑滲漏水原因分析及有效應對

林俊賢

(廈門市杏林建發工程監理有限公司)

0 引言

在建筑工程的深基坑施工過程中，如果基坑的下方存在一定的承壓水，在基坑開挖時就會減少含水層上部的不透水層厚度，一旦不透水層的厚度降低到一定程度，承壓水的水頭壓力可能會對基坑的底板造成嚴重損壞，就會發生突涌情況，從而會導致噴水、流沙、冒砂等問題，基坑積水而引發地基軟化，影響工程的施工質量，所以施工人員需要結合工程實際情況采取有效的應對措施。

1 工程概況

本工程為集美杏林灣某濕地沉砂池建設項目，沉砂池基坑總面積為890m2，整體形狀近似長方形，長度約為30.65m，寬度約為29.05m，基坑周長約119.4m。本工程基坑開挖深度為7.55m～9.15m。通過地質勘查，該工程施工現場的地層中，自上到下分別存在雜填土、粉質粘土、中砂、殘積砂質粘性土、全風化花崗巖、砂礫狀強風化花崗巖等。在基坑開挖側壁揭露地層為雜填土、粉質粘土和中砂。另外該工程施工地點的地表水主要來源于大氣降水和上游河水的匯流補給及海水引入補給，并定期通過集杏閘門向海域排入，水位和流量主要受季節和集杏海堤及北側后溪水閘閘閥人為控制變化較大。勘察期間場地臨近水域的水深約0～1.6m。地下水位：變化速率＜500mm/d 或累計量≤1000mm。

2 深基坑滲漏水原因

2.1 水文地質原因

建筑深基坑發生滲漏水的主要原因是水文地質因素的影響，其中地下水對基坑的影響較大。首先，地下水的存在和狀態對基坑支護的水平荷載取值會有一定的影響，可能會導致基坑支護結構出現過大的位移，甚至是結構功能失效；其次，地下水可能會降低基坑內土體之間的握裹力和抗拔力[1]；再次，地下水等水文條件也會降低基坑支護體系的穩定性和安全性，就會發生滲漏水的施工問題。最后，深基坑的槽底土質也會導致滲漏水的現象，比如在本次工程中，其基坑開挖側壁揭露地層中含有粉質粘土，在地下水的作用下，則可能會出現基坑管涌和隆起失效等問題，就會形成強侵蝕性地下水及環境水滲入、腐蝕施工管材和基礎、促使細顆粒地基土形成流砂、自然邊坡和人工邊坡失穩等不良作用。

2.2 施工原因

在深基坑施工過程中，因施工因素也會導致滲漏水等問題，其主要有以下幾個方面：

⑴本工程基坑支護設計主要采用放坡、排樁結合一道砼內支撐支護型式，即主要在兩根旋挖樁（Φ1000@1300）之間增加一根高壓旋噴樁（樁徑700mm，搭接170mm），從而形成三角形態的止水方式。但是實際的施工中，對各個樁的垂直度是無法完全保障的，如果樁的垂直度偏差較大，則就會出現涌漏水的問題。

⑵在本次工程施工中，如果施工人員在放線測量中出現失誤，致使成樁垂直度與樁定位存在較大偏差時，則會影響三樁的相切效果，就會引起涌漏水的問題。

⑶如果本工程的基坑施工質量控制不足，就會在挖樁施工中，出現砂質土遇水軟化而造成塌孔縮徑的情況，此時旋噴樁的施工速度和水泥用量不合理，就會形成樁徑變化無法掌握，引發滲漏水。

⑷在本工程的深基坑施工中，其坑底如存在承壓水層，基底下方的土體不足以承受其向上的浮力時，也會造成基坑底部滲水，嚴重情況會導致土體流失和基坑坍塌。

⑸在本工程的基坑施工中，一旦對旋噴樁的施工出現樁架不平整，會影響樁身的垂直度，在很大程度上就出現搭接不實的情況，很容易出現基坑側壁滲漏水，其后果是基坑垮塌、工程樁過大位移、周圍建筑物破壞等事故。

3 深基坑滲漏水原因有效應對措施

3.1 科學處理地下水

針對本工程存在的深基坑滲漏水問題，則要從水文地質方面入手解決。即是要科學處理地下水，由于本次工程的基坑底部是以粉質粘土為主，部分為中砂，其坑內的總體水量一般。所以施工人員要認識到基坑的含水層為中砂層。所以可以采用疏干井降水以及集水施工技術將積水排出到基坑外，如圖1 所示，要將集水井和排水溝相連接，同時為了避免地表水流入到基坑內，則要在坑頂設置有效的截水溝，并在坑腳位置設置排水溝等設施。并且排水溝的底面應低于挖土面300mm 左右，在角點以及空間較大的位置設置集水井，從而能夠促使地下水沿排水溝而進入到集水井中。再利用水泵將地下水抽排到基坑外部的市政管道中。

圖1 深基坑排水溝與集水井的連接

3.2 合理應用土方施工技術

針對本工程的深基坑施工，為防止深基坑出現滲漏水，則要合理應用土方施工技術。首先則是在開挖階段，采用分層分段開挖，保障每一層的土方開挖在其上部的支護體系滿足工程設計要求后，在進行下一步施工作業；其次對深基坑土方開挖面的高差要控制在1m 以下，分段開挖時不得超過15m，從而有效的保障基坑土體的自身強度。如果在施工過程中遭遇大雨天氣，則要對坡面采取塑料膜鋪設等防范措施，避免在基坑內形成大量積水；再次，在施工中要盡可能的減少坡體的暴露時間，保障土方開挖施工質量的基礎上，盡快開展主體結構施工；最后在土方開挖作業中，要主張對止水帷幕的保護，施工人員應定期巡視止水帷幕的滲漏情況，如果在檢查中發現滲漏點，則要立即采取封堵措施。如出現大滲漏點，則要及時回填土方，等到滲漏點得到有效處理后，再繼續開挖施工。

3.3 加強施工監測

為保障本工程深基坑施工質量，避免出現嚴重的滲漏水問題，則要加強施工監測，主要是對深基坑的坡頂水平位移、沉降、地下水位變化等進行觀測，并且要在基坑開挖之前至少進行兩次初始讀數。此外為了保障施工監測的實效性，在基坑土方開挖施工階段要合理控制監測的頻率，具體可如表1 所示。如果在對深基坑的滲漏水情況監測時，監測數據出現變化速率較快或者達到預警值時，則要對深基坑周邊的積水和長時間連續降水等進行密切監測，增加觀測次數，在地下結構施工并回填完成后7 天左右，則可結束監測。

表1 深基坑滲漏水施工監測頻率

3.4 制定應急方案

在本工程深基坑施工中，為應對基坑變形過大、基底隆起、暴雨和地下水位異常變化等危情，則要制定和落實各項應急方案，有效應對深基坑滲漏水現象。因此在本次工程中針對深基坑支護結構險情，則要利用基坑內預留土對被動區進行反壓，在基坑坡腳位置堆砌沙袋，降低滲漏水對支護結構穩定性的影響；另外針對深基坑內出現隆起現象，則要停止相關的土方開挖施工，通過堆載重物的方法應對，必要時要對基坑進行回填；在暴雨天氣下施工，則要實時掌握天氣狀況，在暴雨來臨之前，對深基坑內的相應排水系統和設施進行安置和檢查，同時要委派專人進行坑內的積水抽排，確保深基坑內無積水。

4 結論

綜上所述，對于深基坑滲漏水的有效應對，則是要充分掌握其形成原因，結合施工現場的水文地質條件以及施工技術和管理等，分析滲漏水的產生過程和危害，并積極采取有效的應對措施，如科學處理地下水、合理應用土方施工技術、加強施工監測以及制定實施應急方案等，充分提高深基坑的施工質量。