北京地区基坑边坡常见水害处理

史 哲

(北京市地质工程公司，北京100143）

1 概述

地下水、地表水控制失败是造成北京市深基坑事故的重要原因之一，多数深基坑事故与地下水、地表水治理不当有关，尤其是暴雨入渗、管道漏水等突发事件的危害更大，可以说水害是深基坑工程的天敌。北京市东部地区地下水位较高，一般深基坑工程都会碰到地下水的治理，一般采用帷幕止水、井点抽降、明排降水（有条件的基坑）、自渗降水（根据地下水埋藏条件确定）等地下水控制措施。在基坑工程中，若对地下水、地表水处理不当，可能导致基坑出现险情甚至事故。主要表现为：（1）止水失效引起边坡失稳；（2）地下水渗流引起坑壁开裂坍塌；（3）基坑突涌；（4）暴雨浸泡引起坑壁坍塌；（5）基坑周边水管破裂、污水管漏水及生活用水渗入基坑，引起岩土力学性质发生变化；（6）冻融；（7）降水引起地面沉降及周围建筑物倾斜开裂。

1.1 地表水渗入

土体的含水量增加会使土体的自重增加，土体的滑动力增大，同时水的渗流会对边坡土体产生一定的动水压力，水压力主要增加了土体边坡的下滑力，使边坡稳定度降低，同时土体受水渗入后软化，土体强度降低，从而减小了边坡的抗滑力。另一方面，土体内含水量增加会使土体的内摩擦角大大减小，抗剪强度降低。

北京地区基坑坡顶地表一般要硬化处理，作为地表防水护面，但有的施工单位用碎石平铺，地表水渗入土体导致坑壁流土、坍塌。

1.2 汇水泡坑

有的基坑标高较周边低，雨水汇集流入坑内。对于此种情况，施工前应在基坑坡顶修建档墙，并适当设置坡顶截水沟、排水沟、引水沟等。

1.3 水管、污水管沟漏水

一般水管、污水管沟埋设于地下，基坑开挖后才能发现其漏水，处理方法一般为：移位、停用、防水与堵漏处理等。

某基坑边坡因浴池排水管从坡顶附近经过，渗水量随浴池开放时间而变化（见图1），将排水管挖出更换后，彻底解决了坑壁渗水问题。

图1 排水管漏水导致某基坑坑壁渗水

1.4 地下水渗流

砂层透镜体、粉土层等地层内的不明滞水渗流引起流土、流砂（见图2），处理方法为：先插入泄水管、注浆管，将坑壁插筋挂网喷砼后，地下水由泄水管排出，再适量注浆密实土体。

图2 某基坑粉砂层透镜体渗水引起流砂

1.5 冻融

北京地区冬季气温低，边坡土体冻结。春季白天气温不断升高，而晚间气温仍回到0℃以下，土体内水份白天融化而晚上冰冻，尤其是阳面坑壁经反复冻融对基坑稳定性和安全性的影响不容忽视。某基坑开春后阳面坑壁因反复冻融导致桩间喷护面鼓包、脱落、渗水（见图3），处理方法：向坑内吊入升降架，将鼓包、脱落、渗水处喷砼护面清掉，插入泄水管后，重新插筋喷砼。

图3 某基坑因反复冻融导致桩间喷护面鼓包、脱落、渗水

1.6 止水失效

自2007年以来，北京市相继出台了《北京地区城市建设工程地下水控制技术导则》、《北京市建设工程施工降水方案专家评审细则》等建设工程地下水控制措施要求，对于城市建设施工降水的要求是：能不抽的不抽；能少抽的少抽；必需抽的要利用。对施工降水方案进行严格的专家评审：（1）符合性评审。不采用帷幕隔水方法理由和依据；采用降水方法对施工安全和环境影响评估；抽水数量；抽水时间；抽水计量方法、仪器及确保抽水计量仪器正常、有效工作的措施；地下水综合利用措施。（2）实质性评审。采用帷幕隔水方法不可行的依据和理由是否充分（分为技术不可行与经济不合理2种情况）；施工降水对施工安全、环境影响评估是否合理；计算抽排水量是否合理；降水综合利用措施是否合理。近年来，帷幕止水逐渐取代施工降水，北京地区基坑工程帷幕止水一般采用：护坡桩+桩间旋喷桩、护坡桩+桩间搅喷桩、地下连续墙、水泥土桩+型钢等帷幕隔水方法，隔断地下水进入施工区域。北京地区常用的帷幕止水工艺为：护坡桩+桩间旋（搅）喷桩。单管旋喷逐渐被淘汰，以双重管旋喷、三重管旋喷为主。北京中岩大地工程技术有限公司对长螺旋钻机进行了技术改造，相继研究了“长螺旋高压喷射注浆搅拌成桩装置”、“长螺旋二重管高压搅喷桩施工方法及其装置”。采用长螺旋钻机完成钻孔及旋喷搅拌施工，将钻孔及旋喷搅拌合二为一，省去了引孔设备。

由于钻孔垂直度较差、地层不均匀等因素导致帷幕桩没有均匀咬合，出现缝隙，基坑开挖至含水土层及砂层时会出现漏水、流砂（土），见图4。处理措施为：

图4 某基坑在角部因护坡桩间止水搅拌桩咬合问题而漏水

（1）用草袋、编织袋、废衣物等将漏水处堵塞，外侧填石料，石料中间插入用砂网包住的导水管，将水导出；（2）对漏水部位进行加固：在漏水部位编制钢筋网片，内插注浆预留管，漏水部位两侧桩上打上膨胀螺栓，螺栓上连接Ø16mm竖向压筋，然后间距50cm布一条横向压筋，两端与Ø16mm竖向压筋焊接以固定钢筋网片，最后喷砼。（3）喷砼48h后，由注浆预留管向内多次进行压浆，直至将缝隙内孔洞注满为止。

2 结语

北京地区严格控制施工降水，基本避免了降水引起地面沉降及周围建筑物倾斜开裂。在相关部门对基坑工程设计与施工方案进行严格监管下，且北京地区土质条件相对较好，基本上不会发生基坑突涌。北京地区基坑边坡水害主要有雨水汇入、生活用水或污水渗入、地下水渗流、冻融、桩间旋（搅）喷止水失效等，施工前应对坡顶硬化，用疏、截、排等综合措施疏散雨水，引开地表水；施工中，发现水害应立即组织人员、设备、物资抢险；进一步优化旋（搅）喷桩钻孔垂直度与施工工艺。

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