基坑渗水的原因因素与防水堵漏策略

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摘要：就基坑渗水的水源因素、降水条件下的基坑渗水因素和截水条件下的基坑渗水因素进行了详细分析；从而提出基坑渗水的预防措施和应急处理措施。
关键词：基坑渗水；水源；截水；止水；预防；应急处理
1 前言
近年来，随着高层建筑和地下空间利用的发展，我国深基坑工程日益增多。由于工程地质和地下水的复杂性，工程勘察、设计或施工过程往往出现许多不当，深基坑工程事故时有发生，其中相当大部分事故是因为对基坑渗漏水控制不当而造成的。因此，如何在基坑开挖前充分了解引发基坑渗水的水源情况，查清造成基坑渗水的各种因素，对基坑渗水采取有效的预防和应急处理措施，是防治基坑坍塌的关键。
2 基坑渗水的水源因素分析
基坑渗水的水源因素形形式式，主要来之于以下几个方面。
2.1地下水
基坑渗水的主要水源来之于地下水。根据埋藏条件不同，地下水可分为包气带水、潜水和承压水。包气带水指潜水面以上包气带中的水，这里有吸着水、毛管水和暂时存在的重力水等。包气带中局部隔水层之上季节性地存在的水称上层滞水。潜水是指存在于地表以下首先相对稳定隔水层上面，具有自由水面的重力水。它主要由降水和地表水入渗补给。承压水是充满于上下两个隔水层之间含水层中的水，它承受压力，当上覆的隔水层被凿穿或上覆隔水层重力小于承压水压力时，水能从钻孔或上层隔水层薄弱处上升或喷出。
上层滞水和潜水的主要补给来源都是季节性降水及地表水，所以其水位高度受季节影响比较大。而建筑工程从勘察到施工总有一定的时间过程，这样就会造成这类地下水水位与勘察时情况大不相同。因此这类地下水对深基坑施工的影响比较大，且存在很大的不稳定性。
2.2 自来水管、污水管破裂
基坑周边自来水管、污水管破裂引发的基坑渗水，一种情况是原来就存在的一些废弃管道漏水，还有一种情况基坑开挖后地基土变形，管道破裂漏水。虽然自来水管、污水管漏水的情况并不多见，但是由于其事先未能预见，事发突然，往往增加基坑坍塌的可能性和严重性。
2.3 临近河道、池塘的透水
南方水网发达，河流、池塘分布交错，基坑周边经常会出现河流或池塘。当发生基坑渗水时，河流或池塘的水回源源不断地给予补充，特别是在暴雨情况下，水位猛然上涨，将造成对基坑的很大透水压力。
2.4 地表水
地表水主要来之于雨水，有时来之于施工过程的地面排水和施工、生活废污水。通常施工现场都设置了排水沟、集水井，但许多情况未能形成完整的地表水排水系统，疏忽排水沟、集水井的防渗措施或未对施工过程的损坏作及时修复。
3 基坑渗水的因素分析
3.1 降水条件下的基坑渗水因素分析
基坑降水可使土体固结、提高地基土抗剪强度，减少对围护结构或坡体的水压力，有利于基坑稳定和方便施工（土体干燥）。因此基坑降水的好坏事关基坑是否会渗水和基坑开挖是否安全。
（1）选择的降水方案（类型）不适用。基坑降水通常采用井点降水的方法，井点类型有：单层轻型井点、多层轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点、无砂混凝土管井点以及小沉井井点等，一般采用较为普遍的是轻型井点和管井两种。降水方案应根据土的种类，透水层位置、厚度，土层的渗透系数，水的补给源，井点布置形式，要求降水***，邻近建筑、管线情况，工程特点，场地及设备条件以及施工技术水平等情况，作出技术经济和节能比较后确定。若选用不当，不仅会造成降水达不到应有效果出现基坑渗水，而且可能引发基坑周围地面过度沉降。
（2）设计的降水***不够。这种情况多发生在轻型井点，地质勘察资料偏差，提供的透水层厚度的变化不够详细；或设计人员未能掌握复杂地质情况，采取单一的降水井布设，致使局部降水***不够，基坑底部出现渗水
（3）降水井的间距较大。这种情况多发生在管井，地质勘察资料偏差，提供的土体透水系数不够准确；或设计人员未能掌握复杂地质情况，或场地受到一定限制，致使局部管井布置不够，基坑的局部区域出现渗水。
（4）降水井施工质量差。常见井点施工质量问题有①井点成孔质量不好，造成砂井偏斜或截面尺寸不足；②井管投放偏斜，造成过滤部位填料不匀、局部过滤层偏薄，以致吸入细泥堵塞过滤器而死井；③滤网、滤料选材不当，造成井点抽水量偏小或吸泥量偏大；④滤网破损或脱落造成井管堵塞而死井；⑤砂井的渗透性不好，造成井点抽水量偏小或死井。
3.2 截水条件下的基坑渗水因素分析
（1）截水帷幕的施工质量差。截水帷幕的施工由于施工方法不当，现场施工质量控制不严格等，往往会因喷浆管堵塞、喷浆不足、进尺受阻、速度失稳、桩位偏斜、断桩夹层和串孔等造成止水桩的质量问题，在截水帷幕的局部不能形成足够强度的水泥土整体，甚至产生水泥土的松散和空洞。
（2）止水桩搭接不到位。设计止水桩（如水泥搅拌桩）的搭接长度通常是100mm。施工过程中，由于土质不均匀、设备不先进、桩位定位出现偏差，以及施工中浇筑止水桩间隔的时间太长等原因，导致了止水桩的搭接不到位，从而引起渗水。另外在原设计高压旋喷桩和钻孔灌注桩较大咬合值较小，对于施工允许偏差考虑不够充分，致使截水帷幕就可能出现较宽达的缝隙。
（3）围护桩与止水桩的施工顺序不当。支护桩与止水桩施工时顺序颠倒，先施工了该处的支护灌注桩后施工止水桩。由于灌注桩扩桩，造成施工止水桩时无法正常钻进而偏离了原设计轴线，未与先前的止水桩咬合，致使该处出现施工冷缝，造成基坑渗漏。
（4）冠梁与桩头的连接疏松。在冠梁底部砼与止水桩接触面未采取防水防渗处理，致使在两者之间接触面之间产生渗漏。
（5）锚索钻孔施工时地下水涌出。当基坑位于地下水浅埋区，在进行锚索钻孔时，钻孔恰好在含水层区域内，提钻后就可能造成地下水涌出，使得基坑积水。 （6）锚索孔口封闭不严实。在锚索施工过程中，需先打钻孔，后插钢筋，再对钻孔进行注浆养护。施工时，如孔口封闭不严实或是在孔口由于浆液凝固和周围土体产生离析现象，导致孔口封闭不严实，都会造成基坑渗水。
4 基坑渗水的预防和应急处理
4.1 基坑渗水的预防
一般，基坑渗水应采取以下预防措施：基坑开挖前充分核对工程地质资料、查清场内与周边的地下管线、河流情况；开挖过程及时核对地质资料和地下水情况；及时收集分析基坑检测数据，特别是水位观测记录；检查地表水的排放，特别是排水沟有无渗漏；根据土质的渗透系数，核对、检查降水井是否正常和施工质量情况；根据施工过程和止水桩的取芯试验结果，检查止水桩的施工质量情况；综合上述情况，提前制定措施预防基坑渗水的发生。
4.2 基坑渗水的应急处理
施工现场在基坑开挖前和发现基坑渗水后，应采取以下措施进行应急处理：①制定有针对性的应急预案，落实沙包、挖机、吊车、水泵等应急设施、物品；②配置发电机，防止井点降水的突然停电而引起的中断；③发现基坑渗水，根据渗水量、水头压力和位置，决定是否需要暂时停止开挖或局部停止开挖；④根据地质勘察资料、基坑围护设计和监测数据，分析原因，对于基坑渗水较为严重的安排有关***进行论证，制定相应的应急处理措施；⑤基坑堵漏一般为外截内堵法，将大漏通过几个步骤逐步转化成小漏；将水压力大、渗漏严重的，转化为水压力小、渗漏轻微的，使基坑渗漏分步***封堵。
①水泥搅拌桩法：在渗漏的地段补打水泥搅拌桩，与原来的止水帷幕形成闭合。这种方法堵漏效果好，但需要场地具备施工条件、且工期较长。②坑外双液注浆法：为化学灌浆方法之一，是采用水泥浆溶液及水玻璃溶液混合后生成水泥胶，利用水泥胶凝结速度快、强度提高快的特点封堵渗漏通道，达到堵漏目的，它要求基坑内外水压不得过大。③坑内土体水泥注浆法：起到加固土体、防渗作用，适合基底的渗漏。④坑内降水法：适合土方开挖阶段渗流不大的情况。⑤坑外降水法：适合坑内外的水头较大的情况，配合基坑内堵。⑥坑壁速凝水泥封堵法：适合水压不大，渗流较小的情况。以上为基坑工程常用的几种堵漏方法，在基坑堵漏工程中根据具体情况，选择采用一种或多种方法进行实施。
5 结束语
渗漏对于基坑工程的危害非常大，它往往是引发基坑坍塌的主要因素，也是基坑坍塌的前兆。基坑渗水涉及工程勘察、设计和施工多个方面，又引发基坑深水的因素很多。因此，作为项目经理和工程技术人员，应充分掌握工程地质情况、施工环境和水的来源，熟悉基坑设计（截水、止水）的详细要求，把好截水、止水工程质量，积***做好预防基坑渗水的措施，一旦发生基坑深水，则需分析原因采取针对性的应急处理措施，避免基坑坍塌。