天津地铁深基坑施工常见险情处理措施

刘欣 （天津市地下铁道集团有限公司 天津300051）

0 引言

天津地区地下水丰富，且存在含承压水地层，在地铁车站深基坑施工中如围护结构施工有缺陷或开挖面接近承压水层，极易在开挖施工期间出现基坑渗漏、流砂、管涌等施工险情。本文以天津地铁2号线施工经验为例，重点阐述了深基坑施工常见险情的处理措施。

1 围护结构渗漏处理

1.1 地下连续墙缝（洞）轻微管涌处理

基坑开挖过程中，如地下连续墙缝（洞）出现轻微管涌，具有较明显的水压力，可以用图1示例的方法处理。

剔凿清理漏水点（满足设置导流管和粘连封堵材料即可）；插设导流管；涂抹封堵材料（堵漏灵、快硬水泥）；封堵导流管；在地下连续墙外侧注浆处理或在地下连续墙内侧漏水点下方水平注浆处理。

图1 地下连续墙缝（洞）轻微管涌处理

1.2 地下连续墙缝（洞）严重管涌处理

基坑开挖过程中，如地下连续墙缝（洞）出现严重管涌，具有明显水压力。这种情况，用第1种方法封堵有难度，可采用图2示例方法处理。

如地下连续墙面有较明显突出不平现象，简单进行剔凿处理。把预先加工好的封堵钢板贴置于地下连续墙面上，漏水点与导流钢管正对，水流通畅。打入膨胀螺栓，使封堵钢板固定牢固。用细砂拌合油脂材料（粘状油脂）作为封边材料，用扁状钢钎沿封堵钢板四周缝隙打入，使封堵钢板与地下连续墙之间缝隙填充密实，然后用堵漏灵或快硬水泥封堵钢板周边。关闭阀门。在地下连续墙外侧注浆处理，或在地下连续墙内侧漏水点下方1 m左右位置处水平注浆处理。

图2 地下连续墙缝（洞）严重管涌处理

1.3 开挖面阴角部位管涌处理

基坑开挖过程中，如地下连续墙与开挖土体的阴角部位出现管涌，可用图3示例方法处理：

图3 开挖面阴角部位管涌处理

1.3.1 处理步骤 ①插入导流管，导流管尽量与地下连续墙漏水点接触紧密。②用袋装水泥筑第1道围堰，同时筑第2道围堰。③在第1道围堰与地下连续墙形成的空仓内填入碎石，然后用木板加盖，再在盖板上用袋装水泥覆压。④在第2道围堰与地下连续墙形成的空仓内浇筑混凝土，边浇混凝土边灌入水玻璃，使之快速凝固；或灌入水泥浆液，边灌水泥浆液边灌水玻璃，使之快速凝固。⑤关闭阀门。⑥在地下连续墙外侧注浆处理。

1.3.2 注意事项 ①导流管要提前加工好，作为抢险物资备用。管径不宜小于Φ100，且要加装阀门。②此方法如未达到预期效果，则用土方或混凝土大量覆压封闭。③第一道围堰内的碎石要认真填满，起到滤砂作用。

2 流砂及管涌的处理

在细砂、粉砂层中往往会出现局部流砂或管涌的情况，如流砂等十分严重则会引起基坑周围的建筑、管线的倾斜、沉降，对基坑安全非常不利。

对轻微的流砂现象，在基坑开挖后可采用加快垫层浇筑的方法“压住”流砂。对较严重的流砂现象，应增加坑内降水措施，使地下水位降至坑底以下0.5～1 m左右，降水是防治流砂最有效的方法。管涌一般发生在支护墙附近，造成管涌的原因一般是由于围护墙出现较大的孔、洞造成管涌通道所致。如范围不大，可先进行止水处理，再用砼补浇填实，如止水有困难，可采用引流修补的方法，待砼达到强度后将引流管封住。如果管涌十分严重可在支护墙后进行注浆、封堵。

2.1 开挖面管涌处理

基坑开挖过程中，如开挖面因钻探孔密封不好或开挖面局部疏松出现管涌，可以采用以下方法处理：

处理方法一（见图4）：设置导流管；用袋装水泥筑围堰；在围堰内填入碎石，在围堰上用木板加盖；回填土方形成操作平台；对地基进行注浆处理。

图4 开挖面管涌处理方法一

处理方法二：如突涌现象十分严重，水量很大，可以用大量混凝土或土方覆压回填基坑。

2.2 坑底突涌的处理

由于基坑开挖减少承压水层上覆土厚度，致使承压水顶裂或冲毁基坑底板，产生突涌现象。当判断可能或已出现突涌时，可采取减压井降低承压水头高度。同时设法采取快凝压力注浆或灌注快凝砼等方法堵住涌口。

3 围护结构侧向位移处理

基坑开挖后，支护结构发生一定的位移是正常的，但如果位移过大，或位移变形过快，则往往会造成严重的后果。如发生这种情况要采取相应的应急措施：①增设坑内降水，降低地下水位。②加快垫层施工，采取“随挖随浇”的方法，为尽早发挥垫层的水平支撑作用，应适当提高混凝土的强度等级，掺入早强剂。必要时，采用配筋垫层，配筋应置于垫层上面，数量酌情而定。③基坑随挖随浇，对基坑挖土合理分段，每段开挖到底后及时浇筑垫层。④在坑底设置支撑，或在坑底浇筑钢筋砼暗撑（顶面与垫层相同），以减少位移，此时，在支护墙根部应设置围檩，否则单根支撑对整个支护墙的作用不大。

4 临近建筑物与管线位移的控制

基坑开挖后，坑内大量土方挖去，土体平衡发生很大变化，对基坑周边地面、建筑物及地下管线往往会引起较大的沉降或位移，有时还会造成建筑物的倾斜，并由此引起房屋裂缝、管线断裂、泄漏，主要由坑内流砂、管涌、围护结构倾斜变形等导致，应根据发生原因有针对性地采取对策。同时在施工过程中对周边地面、建筑物、管线等进行监测，发现险情立即停止开挖，对建筑物和管线的沉降控制一般可采取跟踪注浆的方法，防止进一步沉降。采取跟踪注浆时，应严密观察建筑物和管线的沉降状况，防止由注浆引起土体扰动而加剧建筑物沉降或抬起。

5 结束语

天津地区因地层含水量大，且存在承压水层，以地铁2号线施工经验，大多数车站在基坑施工期间均出现过围护结构渗漏现象，个别车站也出现过严重管涌现象，影响车站基坑周边环境安全。因此在深基坑施工前必须针对可能存在的风险制定完善的应对处理措施，施工现场准备充足的应急抢险设备、物资，施工期间一旦出现险情，便可立即采取应对措施，减小风险损失。■