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施工因素本文涉及的施工因素主要是圍護結(jié)構(gòu)施工和基坑土方開挖施工。圍護結(jié)構(gòu)施工當(dāng)前城市地鐵深基坑施工中主要采用地連墻作為圍護結(jié)構(gòu)，圍護結(jié)構(gòu)施工水平參差不齊，如果管理人員在現(xiàn)場管理不力，容易造成地連墻施工出現(xiàn)質(zhì)量瑕疵，從而誘發(fā)地連墻出現(xiàn)滲漏水的風(fēng)險。地連墻施工中經(jīng)常出現(xiàn)的主要問題及形成原因如下：1）混凝土本身質(zhì)量不好，造成地下連續(xù)墻墻體混凝土開裂漏水；2）地連墻接頭管繞灰致使接頭處漏水；3）地下連續(xù)墻施作深度不夠，不足以隔斷透水層；4）護壁泥漿欠佳，土體塌落于混凝土內(nèi)，使地下連續(xù)墻形成孔洞引起漏水；5）地下連續(xù)墻鋼筋籠內(nèi)設(shè)置的接駁器數(shù)量過多，間距較小，并且集中在一個層面上，容易形成一個隔斷面，使混凝土的骨料難以充填至2層接駁器間，導(dǎo)致混凝土不密實而產(chǎn)生滲漏水；6）地下連續(xù)墻豎直度超標(biāo)、接縫加固不到位、墻體不均勻沉降，造成接頭縫位置開裂。

基坑開挖關(guān)于地鐵基坑開挖和結(jié)構(gòu)施作，現(xiàn)在還沒有適用于全國的規(guī)范性文件，但在地鐵施工較早的城市主要就開挖方法、開挖深度、架設(shè)鋼支撐等內(nèi)容出臺了相關(guān)地鐵基坑土方開挖規(guī)程。

基坑施工地鐵施工主要步序如下：1）施作地連墻—樁基礎(chǔ)—格構(gòu)柱—坑內(nèi)降水；2）開挖土體至第1道支撐，施作該支撐；3）開挖土體至第2道支撐下05m，施作第2道支撐；4）依次開挖至坑底，施作墊層、結(jié)構(gòu)底板；5）待底板達(dá)到設(shè)計強度，拆除支撐。從施工步序可以很明顯地看到基坑開挖的基本要求就是先撐后挖，施工到支撐下05m后就要架設(shè)支撐，然后才能繼續(xù)開挖。但現(xiàn)實中由于鋼支撐的架設(shè)干擾挖機挖土，影響施工效率，很多施工單位為搶工期不顧安全，最終導(dǎo)致事故發(fā)生。

現(xiàn)場施工存在的隱患圖3為某基坑土方施工現(xiàn)場，在基坑端頭，土方已經(jīng)開挖至第2道支撐下5m多，但第2道鋼支撐卻一直未架設(shè)。根據(jù)以往監(jiān)測數(shù)據(jù)，圍護結(jié)構(gòu)在開挖12h內(nèi)變形最大，變形最大位置集中在基坑底板標(biāo)高上下5m范圍內(nèi)。如果在基坑開挖到規(guī)定深度不及時架設(shè)支撐，圍護結(jié)構(gòu)很可能會出現(xiàn)大變形，致使圍護結(jié)構(gòu)變形過大而開裂，給主體結(jié)構(gòu)施工和基坑開挖帶來安全隱患。地鐵深基坑土方開挖過程中，另一個常見安全隱患是在圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)大量堆載。常常堆放大量鋼支撐、開挖的土方、機具設(shè)備等，大大增加了圍護結(jié)構(gòu)的附加荷載，使得圍護結(jié)構(gòu)變形過大，導(dǎo)致與其相接的墻體錯動開裂，造成圍護結(jié)構(gòu)漏水。

水位監(jiān)測中存在的問題施工監(jiān)測作為深基坑施工的一部分，是確保工程安全的重要環(huán)節(jié)。監(jiān)測的主要作用就是及時發(fā)現(xiàn)施工中的風(fēng)險，提醒施工單位采取措施將事故消滅在萌芽之中。然而在深基坑施工過程中，地下水監(jiān)測卻存在諸多問題。

埋設(shè)時間不及時用于指導(dǎo)基坑監(jiān)測工作的GB50497—2009《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》對水位監(jiān)測有如下規(guī)定：潛水水位管應(yīng)在基坑施工前埋設(shè)，濾管長度應(yīng)滿足測量要求。什么是“基坑施工前”？一般理解基坑施工前就是基坑開挖之前，許多施工單位都是這時候才開始埋設(shè)水位管。水位管的埋設(shè)流程如下：1）用地質(zhì)鉆機鉆孔，鉆孔深度根據(jù)所測區(qū)域水位決定。2）將裝好濾管的水位管下到孔內(nèi)。由于鉆孔時孔內(nèi)有大量泥漿用于護壁，所以材質(zhì)較輕的PVC管下不去，只能在管內(nèi)大量注水，才能將管埋設(shè)到設(shè)計位置。3）回填土體。因為泥漿密度較大，水位管在浮力作用下會上浮錯位，致使慮管不能安設(shè)在含水層內(nèi)，所以需要回填土體固定管體。從水位管的埋設(shè)過程可以看到，由于下管過程中管內(nèi)注有大量清水，水位管埋設(shè)后并不能立即開始測量，需要2～3周時間，待到管內(nèi)水位與地層水位恢復(fù)一致時才能開始測量，而且前3天要測量3次值，取平均值作為初始值，之后才能開始水位的正式測量。由此可見，從埋設(shè)水位管到真正開始水位測量，周期為17～24d，如果在土方開挖時才開始埋設(shè)水位管，可能會出現(xiàn)水位監(jiān)測不及時，影響基坑安全。如果是基坑開挖后才開始埋設(shè)水位管，往往還會錯過基坑開挖前的降水階段監(jiān)測?；咏邓彩撬槐O(jiān)測的重點，因為根據(jù)開挖前基坑降水過程中基坑外水位變化的情況，就可以初步分析基坑的滲漏水情況。綜上所述，水位管埋設(shè)的最佳時間應(yīng)該是圍護結(jié)構(gòu)完成后基坑降水施工前，將水位管埋設(shè)好，并測量初始值。

各隔水層隔水措施不力承壓水由于其水量一般較大，而且有一定的壓力，一旦滲漏往往會造成嚴(yán)重的工程事故，所以承壓水是水位監(jiān)測中的重點。規(guī)范中要求承壓水位監(jiān)測時，被測含水層與其他含水層之間應(yīng)采取有效的隔水措施。規(guī)范的隔水層是采用高質(zhì)量的黏土球回填到孔內(nèi)，回填高度要大于原地層隔水層高度。但現(xiàn)場施工時，很多單位為圖方便，在承壓水埋管回填土?xí)r都是直接就地取土，使各含水層聯(lián)通，致使水位監(jiān)測的數(shù)據(jù)失去指導(dǎo)意義。

監(jiān)測預(yù)警較難規(guī)范中水位監(jiān)測報警值規(guī)定地下水位變化絕對值為1000mm，速率為500mm／d。地層中由于地下水聯(lián)通性強，當(dāng)局部發(fā)生滲漏，其他區(qū)域水很快補給過來，監(jiān)測顯示水位變化不明顯，難以評估水位下降帶來的施工風(fēng)險。由于水位監(jiān)測的非連續(xù)性，一旦水位監(jiān)測出現(xiàn)明顯下降，可能已經(jīng)發(fā)生大的滲漏水事故。目前的水位監(jiān)測方法在實際施工中很難達(dá)到預(yù)警要求，基坑水位監(jiān)測仍有大量基礎(chǔ)工作需要各方人員不斷總結(jié)與完善，并最終形成規(guī)范性文件，指導(dǎo)水位監(jiān)測工作，保障基坑施工安全。

滲漏水的預(yù)防處理

預(yù)防基坑滲漏水事故的發(fā)生，不僅需要加強施工管理提高圍護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，截斷封堵滲漏水發(fā)生的通道，更應(yīng)該加強基坑土方開挖過程的管理，嚴(yán)格按規(guī)范施工。但即使施工中嚴(yán)格按規(guī)范操作，在圍護結(jié)構(gòu)和土方施工中也難免會出現(xiàn)問題，當(dāng)這種不利情況出現(xiàn)時，及時發(fā)現(xiàn)滲漏水并采取措施顯得尤為重要，這樣就可以用較少的成本，將風(fēng)險消滅在萌芽之中。21及早發(fā)現(xiàn)滲漏根據(jù)上文的介紹，現(xiàn)有的水位監(jiān)測手段無法滿足，只能完善和提高基坑施工中的水位監(jiān)測手段。常用的有如下幾種：1）近似計算方法及室內(nèi)的模型或模擬試驗分析方法。該方法主要是通過現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)流體力學(xué)解析解法、水力學(xué)法、圖解法等進行分析判斷。該方法對監(jiān)測人員要求較高，而且理論計算與選取的計算方法、計算參數(shù)關(guān)系很大，預(yù)測結(jié)果只能定性反映水位變化情況。2）同位素示蹤法。該方法是通過在地層中放入同位素示蹤劑，利用示蹤儀進行跟蹤測量，找到滲漏通道和滲漏點。可以在滲漏水發(fā)生時，對水源進行確定，預(yù)測目的不易達(dá)到。3）高密度電法［5－6］。它是以巖土體的電性差異為基礎(chǔ)的一種探測方法，根據(jù)在施加電場作用下的地層的傳導(dǎo)電流分布規(guī)律，推斷地下具有不同電阻率的地質(zhì)體賦存狀態(tài)。該方法對山區(qū)和采空區(qū)等不良地質(zhì)探測較為準(zhǔn)確，但易受電力設(shè)施和地下管線干擾，在探測滲漏水方面不具優(yōu)勢，而且也只能是定性的，無法定量監(jiān)測。4）溫度示蹤法。隨著國內(nèi)外對于溫度示蹤法和反分析研究的發(fā)展，滲流監(jiān)測領(lǐng)域出現(xiàn)了新的研究理論和方法，并發(fā)展成為一種新的理論，即滲流熱監(jiān)測理論，在此理論基礎(chǔ)上發(fā)展了滲流熱監(jiān)測技術(shù)，它不僅能更準(zhǔn)確、有效地反映土體內(nèi)部的滲流狀態(tài)，而且能加深對滲流狀態(tài)發(fā)展變化過程的認(rèn)識，能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)早期滲漏情況和滲漏點。溫度示蹤法在基坑滲漏監(jiān)測中主要有以下優(yōu)點：①監(jiān)測儀器價格低廉，現(xiàn)場操作簡單；②可以實現(xiàn)長時間連續(xù)監(jiān)測；③現(xiàn)場一般技術(shù)工人就能進行監(jiān)測。溫度示蹤法檢測原理：地層表面的溫度與環(huán)境溫度有關(guān)，隨季節(jié)發(fā)生周期變化。這主要是因為地層表面的溫度不僅受地表附近的大氣溫度影響，還受到太陽照射的影響，因此地表的溫度是有季節(jié)性的。由于地表水的溫度是隨著地表大氣環(huán)境溫度變化的，地表水補給到地下后，將影響地層中的溫度，影響的程度與補給量和距離等因素有關(guān)。在季節(jié)溫度影響點（如鉆孔溫度曲線上的拐點）以下深部地層的溫度將隨著深度的增加而上升。所以根據(jù)地層中溫度的變化就可以準(zhǔn)確地判定地層滲流的分布情況，從而確定地層的滲透性以及集中滲漏等［7－8］。

當(dāng)鉆孔穿過裂隙或滲漏帶時，由于受地下水水平流動的影響，溫度分布曲線會出現(xiàn)“尖峰狀”異常，如圖4所示。圖4（a）為地層中無強滲漏帶時，鉆孔中溫度分布的正常曲線，此時溫度曲線分布只與深度有關(guān)，隨深度增加而線性增加，反映正常的地層溫度分布。圖4（b）為鉆孔穿過地層中的強滲漏帶，且滲漏水的溫度較高時，導(dǎo)致溫度分布曲線出現(xiàn)異常，根據(jù)曲線發(fā)生異常的變化進行分析。溫度示蹤法現(xiàn)場操作也較為簡單，使用測溫儀器測量水位管內(nèi)不同深度水的溫度，繪制曲線，根據(jù)曲線的變換規(guī)律分析滲漏水情況。這一方法與傳統(tǒng)的方法相結(jié)合，在成本投入不大的情況下，可以較準(zhǔn)確地預(yù)報滲漏水地點，預(yù)防涌水事故的發(fā)生。22滲漏封堵措施對于地下連續(xù)墻的接頭輕微滲漏，可采用先引后堵方式進行封堵。首先，沿地下連續(xù)墻豎向接頭的混凝土表面開鑿出一條約3cm×3cm的凹槽，放入半圓形的PVC管，此時滲水沿半圓槽向下流動，表面用速效水泥進行封堵，形成滲水暗道。其次，進行混凝土襯砌施工，當(dāng)襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計強度后，再對滲水暗道自下而上反向注雙液漿，快速填充滲水通道。

當(dāng)滲漏水較大時，就需要對地連墻外側(cè)土體進行處理，常用的處理措施為高壓旋噴法和袖閥管注漿法。1）高壓旋噴。高壓旋噴灌漿是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進土層后，從噴嘴噴射固化劑，沖擊破壞土體，同時提升鉆桿，強制攪拌，使固化劑與土體充分混合形成一體，經(jīng)固化后形成一定強度、互相咬合的地下防滲漏帷幕，從而封堵地連墻裂縫，達(dá)到阻止泥砂從裂縫處流失的目的。該方法既經(jīng)濟、快速、安全可靠，又不影響后續(xù)施工。2）袖閥管注漿。用鉆機進行套管鉆孔，鉆到規(guī)定的深度，安設(shè)袖閥管。通過袖閥管可實現(xiàn)定點、定位注漿，封堵地下水并對周邊土體進行加固。袖閥管注漿工藝具有以下優(yōu)點：①可實現(xiàn)定點、定位注漿；②可進行多次重復(fù)注漿；③注漿時范圍較容易控制；④鉆孔和注漿作業(yè)可平行作業(yè)；⑤可根據(jù)地層特點選擇不同的注漿段長和注漿壓力。一般滲漏水，通過上述措施基本可以實現(xiàn)封堵。

結(jié)論與建議

基坑滲漏水防治是一項系統(tǒng)工程，對于施工的各個環(huán)節(jié)都十分重要。在當(dāng)前的施工現(xiàn)狀下，及時發(fā)現(xiàn)早期滲漏并采取有效措施是最為重要的。針對滲漏水事故的預(yù)防，有如下建議：1）對圍護結(jié)構(gòu)施工過程中出現(xiàn)的問題進行詳細(xì)記錄，結(jié)合工況科學(xué)分析水位監(jiān)測數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確分析判斷滲漏水原因。2）選擇科學(xué)、有效的水位監(jiān)測方法，提高水位監(jiān)測的靈敏性，積極預(yù)測基坑滲漏水狀況。3）根據(jù)水位、圍護結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境對滲漏水發(fā)生的風(fēng)險及危害進行準(zhǔn)確評估。4）一旦局部發(fā)生滲漏水，應(yīng)該采取積極有效、快速高效的封堵措施，預(yù)防滲漏水事故發(fā)生。

作者：趙云非王曉琳單位：中鐵隧道集團有限公司技術(shù)中心洛陽理工學(xué)院