深基坑突涌事故的原因分析及防范措施

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1、深基坑突涌事故的原因分析及防范措施摘要：本文主要針對深基坑突涌事故的原因及防范措施展開了分析，通過結(jié)合具休的工程實例，對深基坑突涌事故的原因作了系統(tǒng)的分析,并給出了一系列相應(yīng)的防范措施，以期能為有關(guān)方面的需耍提供參考借鑒。關(guān)鍵詞：深基坑；突涌；原因分析；防范措施所謂的突涌，指的是當基坑開挖后，基坑底面下不透水土層的自重壓力小于下部承壓水水頭壓力時，引起基坑底土體隆起破壞并同時發(fā)生噴水涌砂的現(xiàn)象。若突涌事故發(fā)牛，將會給深基坑工程的施工帶來極嚴重的危害，需要我們及時做好防范，以保障深基坑工程的施工安全和質(zhì)量。1工程概況1.1基坑概況某大樓共設(shè)三層地下室，地下三層底板面

2、結(jié)構(gòu)標高為：-15.25m,底板厚500m,底板底設(shè)200mm厚墊層，基坑開挖深度為14.60m?；娱_挖范圍內(nèi)的土層情況如（表1）所示。場地工程地質(zhì)剖面圖如（圖1）所示。表1各土層物理力學性質(zhì)圖1工程地質(zhì)剖面圖根據(jù)場地地質(zhì)條件，基坑支護形式采用沖鉆孔灌注樁結(jié)合三道內(nèi)支撐。基坑范圍內(nèi)地下水主要為雜填土中的上層滯水，水量貧乏。坑壁及坑底主要位于淤泥層，為相對隔水層，地下水量不大。但坑底以下中砂層為承壓水含水層，其頂板埋深1&80-28.50m,安全厚度較小。為防止基坑突涌，設(shè)計采用三軸水泥土攪拌樁結(jié)合高壓旋噴樁對地下水進行隔離。截水帷幕需穿過中砂層進入不透水層不小于

3、lmo1.2基坑突涌事故概況基坑開挖至第三道內(nèi)支撐位置，即開挖深度11.5nio先從圍護樁間隙而后整個坑底有大量地下水涌現(xiàn),導(dǎo)致第三到內(nèi)支撐無法施工。經(jīng)各參建方討論：在基坑內(nèi)試降水，初步判斷高壓旋噴樁是否漏水?，F(xiàn)場為了加快第三道支撐施工，在基坑內(nèi)外同時抽水。后續(xù)幾周內(nèi)出現(xiàn)地面沉降及周邊建筑沉降超過預(yù)警值，如（圖2、圖3）所示。圖2周邊地表沉降過程結(jié)果圖3周邊典型建筑物沉降觀測結(jié)果可以看出，降水后，周邊地表沉降迅速急劇發(fā)展，周邊建筑物由于地面沉降在樁側(cè)形成負摩阻力，造成基礎(chǔ)下沉，沉降發(fā)展相對滯后，到后期樁端持力層壓縮固結(jié)，樁端承載提升，橋基沉降趨于穩(wěn)定。但倘若地面沉

4、降不取得良好的控制，負摩阻力進一步增加，建筑物仍可能持續(xù)下沉。2事故原因分析2.1基坑突涌穩(wěn)定性驗算根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，基坑抗突涌穩(wěn)定性可根據(jù)式（1）計算：式（1）式中：D-承壓水含水層頂面至坑底的土層厚度（ni）；丫-承壓水含水層頂面至坑底土層的天然重度（kN/m3）；hw-承壓水含水層頂面的壓力水頭高度（m）；Yw-水的重度（kN/m3）；Kh-突涌穩(wěn)定安全系數(shù)，Khtl.1。根據(jù)勘察報告中砂層頂面的壓力水頭高度約為10.5m,按式（1）計算D=7.35m。以頂板最小埋深計算開挖深度11?5m時的安全厚度為7.30mo可以判斷，如不采取措施，基坑將由于安全厚度不足引

5、發(fā)坑底突涌。2.2截水帷幕止水效果為判斷已有截水帷幕的止水效果，在坑內(nèi)布設(shè)三口抽水井進行抽水試驗。抽水試驗成果如（表2）所示。表2抽水試驗成果表從表中數(shù)據(jù)可以看岀，中砂層最厚位置（7.5m厚）CSK1出水量是南側(cè)的4倍，這種大水量涌出，可以判斷北側(cè)地下水基坑內(nèi)外是貫通的，高壓旋噴樁止水帷幕成樁在中砂層存在缺陷。進一步查明后發(fā)現(xiàn)，上述缺陷是由于高壓旋噴樁未按設(shè)計圖紙施工以及在三軸水泥攪拌樁與高壓旋噴樁搭接部位未搭接好造成的。3基坑突涌事故防范措施3.1圍護樁間距局部堵漏在第三道支撐以下的土方開挖過程中，首先在局部I韋I護樁間隙出現(xiàn)漏水，采取了如下應(yīng)急措施：（1）在出

6、水口插入導(dǎo)管進行反濾導(dǎo)水，同時用麻袋裝砂進行反壓；（2）在出水點附近支護樁后面打1排注漿孔，孔深應(yīng)在出水點以下,注漿方法采用先對孔進行清洗，用雙快水泥進行壓力灌漿，直至注滿為止。事后發(fā)現(xiàn)，由于基坑開挖過程屮出水口數(shù)量不斷增加，該項措施僅能起到局部補漏作用，并不能根本性阻止漏水。2.2加強截水帷幕對止水帷幕缺陷部位進行修補，修補采用在坑外增加兩排高壓旋噴樁的方法。實際應(yīng)用結(jié)果表明，增加高壓旋噴樁后，在基坑內(nèi)降水過程中，坑內(nèi)抽水量和坑外沉降速率均有較大幅度減少，這表明截水是有效的。3.3基坑降水采取坑內(nèi)降水措施降低承壓水位，基坑屮心承壓水位降深按式(2)計算：式(2)

7、式中：hO為隔水層安全厚度(m)o基坑降水的降深需嚴格控制，防止周邊建筑物及地面發(fā)生過大沉降。同時，坑外需設(shè)置回灌井，減小坑外沉降。3.4加快承臺及地下室底板施工為進一步縮短基坑暴露時間，加快基坑施工進度。基礎(chǔ)改用整片大承臺替代原有分散分布的承臺。此外，為加快底板封底及外墻形成封閉的隔水墻，取消后澆帶。同時采用低收縮混凝土材料、跳倉澆筑、控制縫等方法減少混凝土收縮后對結(jié)構(gòu)的影響。采用上述措施后，工程得以順利實施，收到了良好的效果，并將損失減小到最低限度。4結(jié)束語綜上所述，若深基坑工程施工發(fā)生突涌事故，則會對整個施工造成嚴重的危害。因此，我們必須耍認真分析突涌事故發(fā)

8、生的原因，