北京地區基坑邊坡常見水害處理

史 哲

(北京市地質工程公司，北京100143）

1 概述

地下水、地表水控制失敗是造成北京市深基坑事故的重要原因之一，多數深基坑事故與地下水、地表水治理不當有關，尤其是暴雨入滲、管道漏水等突發事件的危害更大，可以說水害是深基坑工程的天敵。北京市東部地區地下水位較高，一般深基坑工程都會碰到地下水的治理，一般采用帷幕止水、井點抽降、明排降水（有條件的基坑）、自滲降水（根據地下水埋藏條件確定）等地下水控制措施。在基坑工程中，若對地下水、地表水處理不當，可能導致基坑出現險情甚至事故。主要表現為：（1）止水失效引起邊坡失穩；（2）地下水滲流引起坑壁開裂坍塌；（3）基坑突涌；（4）暴雨浸泡引起坑壁坍塌；（5）基坑周邊水管破裂、污水管漏水及生活用水滲入基坑，引起巖土力學性質發生變化；（6）凍融；（7）降水引起地面沉降及周圍建筑物傾斜開裂。

1.1 地表水滲入

土體的含水量增加會使土體的自重增加，土體的滑動力增大，同時水的滲流會對邊坡土體產生一定的動水壓力，水壓力主要增加了土體邊坡的下滑力，使邊坡穩定度降低，同時土體受水滲入后軟化，土體強度降低，從而減小了邊坡的抗滑力。另一方面，土體內含水量增加會使土體的內摩擦角大大減小，抗剪強度降低。

北京地區基坑坡頂地表一般要硬化處理，作為地表防水護面，但有的施工單位用碎石平鋪，地表水滲入土體導致坑壁流土、坍塌。

1.2 匯水泡坑

有的基坑標高較周邊低，雨水匯集流入坑內。對于此種情況，施工前應在基坑坡頂修建檔墻，并適當設置坡頂截水溝、排水溝、引水溝等。

1.3 水管、污水管溝漏水

一般水管、污水管溝埋設于地下，基坑開挖后才能發現其漏水，處理方法一般為：移位、停用、防水與堵漏處理等。

某基坑邊坡因浴池排水管從坡頂附近經過，滲水量隨浴池開放時間而變化（見圖1），將排水管挖出更換后，徹底解決了坑壁滲水問題。

圖1 排水管漏水導致某基坑坑壁滲水

1.4 地下水滲流

砂層透鏡體、粉土層等地層內的不明滯水滲流引起流土、流砂（見圖2），處理方法為：先插入泄水管、注漿管，將坑壁插筋掛網噴砼后，地下水由泄水管排出，再適量注漿密實土體。

圖2 某基坑粉砂層透鏡體滲水引起流砂

1.5 凍融

北京地區冬季氣溫低，邊坡土體凍結。春季白天氣溫不斷升高，而晚間氣溫仍回到0℃以下，土體內水份白天融化而晚上冰凍，尤其是陽面坑壁經反復凍融對基坑穩定性和安全性的影響不容忽視。某基坑開春后陽面坑壁因反復凍融導致樁間噴護面鼓包、脫落、滲水（見圖3），處理方法：向坑內吊入升降架，將鼓包、脫落、滲水處噴砼護面清掉，插入泄水管后，重新插筋噴砼。

圖3 某基坑因反復凍融導致樁間噴護面鼓包、脫落、滲水

1.6 止水失效

自2007年以來，北京市相繼出臺了《北京地區城市建設工程地下水控制技術導則》、《北京市建設工程施工降水方案專家評審細則》等建設工程地下水控制措施要求，對于城市建設施工降水的要求是：能不抽的不抽；能少抽的少抽；必需抽的要利用。對施工降水方案進行嚴格的專家評審：（1）符合性評審。不采用帷幕隔水方法理由和依據；采用降水方法對施工安全和環境影響評估；抽水數量；抽水時間；抽水計量方法、儀器及確保抽水計量儀器正常、有效工作的措施；地下水綜合利用措施。（2）實質性評審。采用帷幕隔水方法不可行的依據和理由是否充分（分為技術不可行與經濟不合理2種情況）；施工降水對施工安全、環境影響評估是否合理；計算抽排水量是否合理；降水綜合利用措施是否合理。近年來，帷幕止水逐漸取代施工降水，北京地區基坑工程帷幕止水一般采用：護坡樁+樁間旋噴樁、護坡樁+樁間攪噴樁、地下連續墻、水泥土樁+型鋼等帷幕隔水方法，隔斷地下水進入施工區域。北京地區常用的帷幕止水工藝為：護坡樁+樁間旋（攪）噴樁。單管旋噴逐漸被淘汰，以雙重管旋噴、三重管旋噴為主。北京中巖大地工程技術有限公司對長螺旋鉆機進行了技術改造，相繼研究了“長螺旋高壓噴射注漿攪拌成樁裝置”、“長螺旋二重管高壓攪噴樁施工方法及其裝置”。采用長螺旋鉆機完成鉆孔及旋噴攪拌施工，將鉆孔及旋噴攪拌合二為一，省去了引孔設備。

由于鉆孔垂直度較差、地層不均勻等因素導致帷幕樁沒有均勻咬合，出現縫隙，基坑開挖至含水土層及砂層時會出現漏水、流砂（土），見圖4。處理措施為：

圖4 某基坑在角部因護坡樁間止水攪拌樁咬合問題而漏水

（1）用草袋、編織袋、廢衣物等將漏水處堵塞，外側填石料，石料中間插入用砂網包住的導水管，將水導出；（2）對漏水部位進行加固：在漏水部位編制鋼筋網片，內插注漿預留管，漏水部位兩側樁上打上膨脹螺栓，螺栓上連接?16mm豎向壓筋，然后間距50cm布一條橫向壓筋，兩端與?16mm豎向壓筋焊接以固定鋼筋網片，最后噴砼。（3）噴砼48h后，由注漿預留管向內多次進行壓漿，直至將縫隙內孔洞注滿為止。

2 結語

北京地區嚴格控制施工降水，基本避免了降水引起地面沉降及周圍建筑物傾斜開裂。在相關部門對基坑工程設計與施工方案進行嚴格監管下，且北京地區土質條件相對較好，基本上不會發生基坑突涌。北京地區基坑邊坡水害主要有雨水匯入、生活用水或污水滲入、地下水滲流、凍融、樁間旋（攪）噴止水失效等，施工前應對坡頂硬化，用疏、截、排等綜合措施疏散雨水，引開地表水；施工中，發現水害應立即組織人員、設備、物資搶險；進一步優化旋（攪）噴樁鉆孔垂直度與施工工藝。

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