对深基坑管涌现象原因分析及处理措施
对深基坑管涌现象原因分析及处理措施摘要:随着深基坑工程数量的增多,基坑工程安全问题也显得日益重要。
本文阐述了在深基坑工程中比较容易出现的管涌灾害,对其产生的原因进行了分析,并提出了以疏为主、综合治理(包括沙石滤水围井、降水、注浆以及旋喷止水)等在内的治理的工艺方法。
供同行参考。
关键词:深基坑;管涌;原因分析;措施
0、前言
“管涌”就是指土颗粒群体在渗透水压的作用之下发生相对的运动,填充于骨架空隙之中的细颗粒被渗水冲走的现象。
管涌的初始的阶段通常情况下的征兆并不是很明显,比较不容易被预防,如果发作或发展起来又是非常的迅急,此时,在慌乱的情况之下所做的仓促的决策不仅可能会徒劳无功,而且有可能会随着时间的流逝,局面更加难以得到控制,从而造成了更大的损失。
尤其是在沿海地区或者是在冲积平原上,明挖的深基坑施工更容易出现管涌的现象,在管涌发生之后可能会引发基坑坍塌失稳等比较严重的灾害。
因此对管涌产生的原因进行正确的分析,及时地对症下药制定出应对的处理方案,并且要做到坚决果断的实施非常重要,尽可能的把管涌的危害降低到最小,使得周边临近的建筑物包括基坑自身的安全得到保护,保证基坑的工程能够顺利的实施。
1、管涌产生的原因分析
基坑工程是一个整体的系统的工程,基坑出现的问题一般是由多方面的原因所造成的。
地质原因是管涌发生的根本原因,因此要求设计、施工单位必须对工程范围的地质有比较清楚的了解,确定有针对性的围护施工方案,认真及时地研究地质的条件以防范事故的发生。
既要重视地质的原因,也不可以忽略掉施工自身的原因。
止水帷幕封闭不了、开叉,施工质量达不到标准要求,或者工艺方案的选择的错误,都是有可能造成管涌的发生的,如果通过有效控制住这些主观的失误,那么大多数的管涌情况可能也都不会发生了。
一般情况下,地下工程的地质为二元的或者三元的结构,上层含水量丰富,土体渗透系数大,地下水联系性高,是相对比较透水的填土、粉土、淤泥质土、卵石层、砂砾层等:下层是黏土、残积土层、风化岩、粉质黏土等相对不透水层或不透水层。
当基坑开挖以后,如果不允许基坑外降水,由于透水层渗透水头的损失不大,在~定水力梯度渗流作用下,下层的相对不透水层将会承受较大的水压力。
在没有反滤层保护的情况下,当这股水压力冲破了不透水层,或者围护结构本身存在着某个薄弱部位,反压土体的厚度的损失,粉土、粉砂、细砂等就会随水而流出,即发生了管涌管涌不断进行,水土流失也越来越严重,管涌面越来越大,最终导致基坑外得地面沉陷,甚至可能造成围护结构的失稳、坍塌事故的发生。
2、管涌险情判别
当发生管涌现象以后,首先要及时对管涌的具体情况进行判别,以此来判断管涌的严重程度,根据管涌的程度来确定处理的方案
一般可以从如下的几个方面对管涌险情的严重程度进行判别,分别是管涌口直径、涌水的浑浊程度和带砂的情况、洞口扩展的情况、涌水量、涌水的水头等,另外同时还要结合基坑周边的环境进行综合的考虑,如果周边有重要的道路、建筑物等,就要提高管涌的严重程度判别等级。
(1)如果管涌程度在开始初期较轻,但是随着管涌的进行,管涌的严重程度不断发展,管涌的口径不断扩大,导致管涌流量不断增大,随之带出的砂、泥也越来越多,这亦属于一种重大的险情,需要及时对之进行处理。
(2)如果管涌口所涌出来的水量小,水流的流速小,携泥携砂量也较少,那么这种情况则属于较轻的管涌,可不对管涌口进行处理,如在管涌口附近挖集水坑设水泵等进行集中的抽排,同时需要根据实际情况采取止水或者降水措施。
‘
(3)如果管涌的开口较大,水流速快j短时间内管涌携带出大量的泥砂j这就属于严重的管涌,必须在发现情况时,立刻采取相应的应急措施进行处理。
(4)当基底地面有水渗出、出现隆起、细流流出等现象,可能就是管涌出现前的预兆。
随着时间的推移,在较高的水压差作用下。
相对不透水层中细小的颗粒将由于地下水逐渐洇渗而被逐渐携带
出来,另外土体颗粒之间的空隙也越来越大,大颗粒也渐渐被带出,最终形成涌水的通路,险情亦随之发生了。
3、管涌处理措施
管涌程度受地质的影响,对管涌采取的处理方案也各有差异,应因地制宜确定最佳处理方案,通常情况下应以疏为主,以疏、排、堵、截、压或者是几方面相结合为原则进行综合治理。
3.1滤水围井
当出现单个管涌或管涌数目虽多但比较集中的情况,可采用如下这种方法当管涌口相对很小时,可用无底汽油桶或水桶做围井。
用麻袋或编织袋在管涌口处装士抢筑围井,同步在井内填铺反滤料,以制止涌出的刘水带砂,以控制险情。
应根据险情程度、地面情况、料物储备等来确定围井面积。
应以能够控制涌水带砂为原则定围井高度,但一般不超过1.5 m,防止在围井附近产生新管涌。
如果出现管涌群,根据管涌口之间间距选择单个或多个围井进行抢护。
围井与基底保持紧密接触,以防造成漏水,使围井水位无法抬高。
抢护管涌险情的原则是制止涌水带砂,而留有渗水出路。
这样既可使砂层不再被破坏,又可以降低附近渗水压力,使险情以控制和稳定。
所以围井内铺填必须选择透水料。
因为发生管涌时,完全靠堵是非常难以实现的,管涌已形成通路,短暂的封堵只会引发更大规模的管涌。
可在管涌口采用先铺一或两层土工布,之后上筑
土袋围井,井内可填充一些砾石碎石等~般透水性材料,土工布对颗粒细小的粉土、粉砂、细砂可有效拦截。
3.2降水减压
在管涌发生部位对应的基坑外侧设置井点降水,经过抽排该段地下水位将会降低,切断管涌水力的供应,管涌将逐渐减弱。
因为需要一定时间进行井点降水,在降水产生效果前,应采取疏排、反压等缓解措施,来避免管涌情况的恶化。
降水井根据基坑深度、地质情况可选择真空降水、管井降水等。
3.3注浆
通常情况下,根据管涌点的位置,可以推断出地质薄弱段或围护结构薄弱点,以有效采取局部强化措施来切断管涌的路径。
在地下水丰富的地质情况下,单液浆体注入后还未凝固就有可能被稀释冲散,止水效果很难达到,此时可采用水泥一水玻璃双液注浆,凝结时间为4o一80s,亦可采用其他凝固时间较短的化学浆液。
3.4滤水压重
当管涌涌水涌砂量大,情况严重,其他措施都来不及采取时,可直接将滤水性材料分层压在管涌口范围以内,通常情况下由下层到上层,压重的颗粒由小到大,根据管涌程度确定具体的厚度,一般情况下分层厚度不宜小于30cm。
3.5 旋喷桩、搅拌桩
很多管涌是由于围护结构没有闭合而引起的,如果是该种情况,
可以施作旋喷桩或搅拌桩对管涌对应的围护结构范围止水,通常作法是在桩间的外侧施作一根,并在外侧施作一排相互咬合的旋喷桩墙或搅拌桩墙,以此来抑制管涌。
4、结语
当管涌得到有效抑制后,应根据现场具体情况确定下一步施工方案,除非在险情极其严重的情况下,通常应以加快下层土的开挖为原则,只有当局部加深见底盹基坑内水才更易于排放,同时可以有效降低基坑内地水压力,从而保证后续段开挖能够在比较干燥的作业面进行施工。
注:文章中涉及的公式和图表请用pdf格式打开。
对深基础施工中出现流沙、管涌现象的防治方法
对深根底施工中出现流沙、管涌现象的防治方法市建工集团股份朱万连容提要:本文通过对深根底施工中出现流沙、管涌的成因分析,提出了较有实用性的预防流沙、管涌的方法和应急措施。
关键词:流沙、管涌、深根底、承压含水土层、不透水土层1、前言在深根底施工中,对基坑的降水要求通常是根底施工方案中的一个重要局部,对一般工程而言,采取必要的人工降水〔如轻型井点降水、深井降水〕或抗渗围护等措施均能满足施工要求。
但是当遇到地下水文、地质情况较为复杂时〔如各土层之间的渗透系数差值过大、土层夹有渗透系数很大的粉砂层、地下存在不透水土层和承压含水土层以与基坑附近有人工水管漏水等〕会给施工带来很大的不利。
笔者在进展通医附院门急诊大楼的根底施工时,就因地下承压水造成管涌而拖延工期一个多月。
因此在深根底施工时,对基坑降水和预防流沙、管涌的措施应特别重视。
本文根据多个工程的施工经历与教训,收集了一些有关资料,就深根底施工时出现流沙、管涌现象的防治方法作一粗浅的总结。
2、出现流沙、管涌现象的工程实例2.1工程实例一:勤德家园高层住宅工程地下室基坑开挖深度5.5 m,局部电梯井的部位基坑开挖7.5m,正常地下水位深 1.5m。
方案采用一级轻型井点做人工降水,放坡大开挖,电梯井部位的深坑周围采用二级井点降水。
在大面积开挖时,坑中土体枯燥。
当电梯井部位深坑挖到7.5m时,土中未见渗水现象。
由于设计变更,电梯井坑加工深至8.1m,在补下深坑周围二级井点时,突然出现地下压力水经二级井点立管的砂井上泛,很快即形成管涌。
在64m2的深坑中,共有6个管涌点,总流量可到达20m3/h。
承压水头的标高超过了地下室底板的底标高,造成地下室按常规情况无法施工。
2.2工程实例二:某住宅楼工程,地下室基坑开挖深度 4.5m,局部电梯井基坑开挖深7.5m,基坑采用二级井点降水,在电梯井深坑开挖时,坑底土根本枯燥,但在边坡上的粉土夹层中出现土层流沙造成塌方。
2.3工程实例三:某住宅楼,地下室基坑采用深层搅拌桩作抗渗围护,坑采用轻型井点降水。
攻克深基坑施工发生管涌突涌难题
2012.4.19
是否检测 合格
现场使用的测量工具均经检测合 格且在有效使用期内。
2012.4.20
负责人 丁春华
高超 屈国开 屈国开
丁春华
陈珍刚 屈国开 王立军
要因判定
非要因 非要因 要因 要因
非要因
要因 非要因
制表人:屈国开 日期:2012年04月20日
八、制定对策
对策表
序号 要因
对策
目标
措施
100
78.26 89.13 95.65
100 100
制表人:屈国开 日期:2012年04月15日
根据造成深基坑施工发生管涌突涌现象的因素 调查表和造成深基坑施工发生管涌突涌现象的因素 频数统计表 ,绘制了造成深基坑施工发生管涌突涌 现象的因素排列图 。
造成深基坑施工发生管涌突涌现象的因素排列图
制图人:屈国开
非要因
3
工人责任 心差
现场 调查
工人进场 是否加强 教育
公司安排施工经验丰富的施工 组进入现场,进场后都进行了 2012.4.16 屈国开 严格的教育培训。
非要因
4
工人质量 意识差
现场 调查
工人岗前 是否进行 技术交底
进场工人上岗前还进行了岗前 教育和技术交底,提高工人的 2012.4.16 屈国开 质量意识。
2012.7.30
吉裕杰 裘瑾英
制表人:屈国开 日期:2012年04月23日
九、对策实施
对策实施一:针对降水工艺不当的问题
1、合理安排降水程序,分两次降水。 我们QC小组根据现场实际情况和基坑特点决定采用分层降水、分层开挖的
方法,同时有效控制周围水体的渗入和承压水水头埋深。编制了《基坑降水施 工组织设计》和《深基坑施工方案》等方案,并经过各级领导审批,其中还经 过专家组进行技术评审。施工过程中严格按照施工方案进行!
浅谈深基坑支护结构渗漏涌砂管涌的防治
浅谈深基坑支护结构渗漏、涌砂、管涌的防治
Prevention and control measures
6 结论ห้องสมุดไป่ตู้
浅谈深基坑支护结构渗漏、涌砂、管涌的防治
Prevention and control measures
深基坑的设计、施工虽然存在很大风险,但从本 人多年的设计、施工经营来看。只要设计人员支护 结构及止水结构选型合理,经过设计计算满足后再 结合类似工程经验的比较,确定有效的止水深度并 通过施工过程等有效控制,可以最大限度的减少围 护结构止水幕墙、地下连续墙渗漏、涌水、涌砂、 管涌险情的发生,从而防止基坑安全事故的发生。
Prevention and control measures
浅谈深基坑支护结构渗漏、涌砂、管涌的防治
Prevention and control measures
3.6 基坑内采用井点降水,坑外采用轻型井点(或单 井)降水,减小水力梯度,降低基坑内外水压差;
3.7做好应急预案,施工现场备足应急物资和设备。 发生险情后,必须能做到有效控制。
6
结论
浅谈深基坑支护结构渗漏、涌砂、管涌的防治
Prevention and control measures
1 前言
浅谈深基坑支护结构渗漏、涌砂、管涌的防治
随着城市建设的高速发展、土地 资源的紧缺、高层建筑发展迅速,深 基坑开挖的深度越来越深,在设计、 施工过程中基坑的止水问题尤为突出, 一旦止水失败出现严重的渗漏、涌砂、 管涌则后果非常严重,将会导致基坑 围护结构失稳,甚至基坑垮塌,直接 威胁到周边建筑物、地下管网、施工 人员的安全,其损失无法估量。
目录
浅谈深基坑支护结构渗漏、涌砂、管涌的防治 Prevention and control measures
管涌现象及防治措施
管涌现象及防治措施1. 管涌现象的定义管涌是指开采地下矿山、水井和油井时,由于地下岩层的突然破裂或岩石的自由膨胀,导致地下水、煤气或石油等物质迅速涌出地面。
2. 管涌现象的原因管涌现象主要是由地下压力的突然释放导致的。
主要的原因包括以下几点:•地下水位的变化:地下水位的升降会引起地下水压力的突然变化,从而导致管涌现象的发生。
•地下岩层的破裂:地下岩层的破裂会造成地下水、煤气或石油等物质的迅速涌出。
•地下岩层的自由膨胀:一些岩石在地下受到压力作用后会自由膨胀,从而引起管涌现象。
3. 管涌现象的危害管涌现象带来的危害主要包括以下几个方面:•经济损失:管涌会破坏地下设施,例如矿井、水井和油井,导致巨大的经济损失。
•环境污染:管涌涌出的地下水、煤气或石油等物质可能会造成环境污染,对周围的生态系统造成破坏。
•人员伤亡:管涌现象发生时,可能会带来巨大的水流、煤气或火焰等,造成人员伤亡的风险。
4. 管涌现象的防治措施为了防止和减少管涌现象带来的危害,需要采取有效的措施来进行预防和应对。
以下是一些常见的管涌防治措施:4.1 加固地下设施在建设地下设施时,应采取加固措施来增强它们的抗冲击能力。
例如,在矿井开采过程中,可以采用合适的支护措施,如注浆加固和支撑系统。
在水井和油井的建设中,可以采用加厚的轻质混凝土和加固钢管等材料。
4.2 控制地下水位根据地下水位的变化,及时采取控制措施来预防管涌的发生。
例如,在建设重要地下工程时,可以采取排水措施来降低地下水位,减少地下水压力。
4.3 监测和预警系统建立管涌的监测和预警系统是非常重要的。
通过使用地下水位、压力、温度和其他相关参数的监测设备,可以及时监测到管涌现象的发生,并发出预警信号。
这样可以及时采取措施来减少管涌带来的危害。
4.4 建立紧急应对机制在管涌事件发生时,需要建立紧急应对机制,以便能够快速有效地应对。
例如,建立相关部门之间的协调机制,制定应急预案,并进行紧急演练。
简析深基坑管涌原因及处理措施建议
简析深基坑管涌原因及处理措施建议作者:周进来源:《科学与技术》2018年第24期摘要:随着工程规模扩大、深基坑工程数量的增多,基坑工程安全问题也显得日益重要。
本文以新建连云港至徐州铁路跨京杭运河连续梁拱基坑为例阐述了在铁路桥梁工程深基坑工程中比较容易出现的管涌灾害,简单分析其产生的原因,并依据管涌严重程度及工程实际提出了挡水钢板桩、旋喷止水、降水减压及泌水压重四种简单治理方法,仅供参考。
关键词:深基坑;管涌;原因分析;措施1、工程简介新建连云港至徐州铁路跨京杭大运河连续梁拱主跨位于邳州市京杭运河河道上,距上游陇海铁路京杭运河特大桥约50m,新建高速电气化铁路,设计时速350km/h。
跨水面宽度175米,采用(84+168+84)m系杆拱梁跨越,京杭运河目前水位22.9m。
159#主墩承台平面尺寸为14.6×19.9×5m,承台底标高为10.712 m,围堰顶标高24.0m,基坑开挖深度13.788m。
159#主墩地质:粉质黏土7m、粉质黏土4.66m、粉细砂10m。
充分考虑地质及涌水影响,深基坑采用以下方式防护:159#主墩采用外围防水9m拉森钢板桩钢围堰+18m拉森钢板桩支护+四道内支撑的方式施工,159#墩基坑底部采用高压旋喷桩注浆,注浆4.41m上面施作0.5mC30封底混凝土。
2、简析管涌产生的原因铁路桥梁基坑工程是一个整体的系统的工程,基坑出现的问题一般是由多方面的原因所造成的,其中管涌是比较常见的。
当基坑开挖以后,在一定水力梯度渗流作用下,下层的相对不透水层将会承受较大的水压力,在没有反滤层保护的情况下,当这股水压力冲破了不透水层,或者围护结构本身存在着某个薄弱部位,反压土体的厚度的损失,粉土、粉砂、细砂等就会随水而流出,即发生了“管涌”。
本桥159#主墩在开挖至距离承台设计底标高位置1.3m-1.8m处,有4处出现不同程度的涌水、涌沙现象(一个大的管涌口30cm+三个小的管涌口5-8cm),其他位置亦有征兆,持續有气泡冒出基底出现。
对深基坑管涌现象原因分析及处理措施
对深基坑管涌现象原因分析及处理措施摘要:随着深基坑工程数量的增多,基坑工程安全问题也显得日益重要。
本文阐述了在深基坑工程中比较容易出现的管涌灾害,对其产生的原因进行了分析,并提出了以疏为主、综合治理(包括沙石滤水围井、降水、注浆以及旋喷止水)等在内的治理的工艺方法。
供同行参考。
关键词:深基坑;管涌;原因分析;措施0、前言“管涌”就是指土颗粒群体在渗透水压的作用之下发生相对的运动,填充于骨架空隙之中的细颗粒被渗水冲走的现象。
管涌的初始的阶段通常情况下的征兆并不是很明显,比较不容易被预防,如果发作或发展起来又是非常的迅急,此时,在慌乱的情况之下所做的仓促的决策不仅可能会徒劳无功,而且有可能会随着时间的流逝,局面更加难以得到控制,从而造成了更大的损失。
尤其是在沿海地区或者是在冲积平原上,明挖的深基坑施工更容易出现管涌的现象,在管涌发生之后可能会引发基坑坍塌失稳等比较严重的灾害。
因此对管涌产生的原因进行正确的分析,及时地对症下药制定出应对的处理方案,并且要做到坚决果断的实施非常重要,尽可能的把管涌的危害降低到最小,使得周边临近的建筑物包括基坑自身的安全得到保护,保证基坑的工程能够顺利的实施。
1、管涌产生的原因分析基坑工程是一个整体的系统的工程,基坑出现的问题一般是由多方面的原因所造成的。
地质原因是管涌发生的根本原因,因此要求设计、施工单位必须对工程范围的地质有比较清楚的了解,确定有针对性的围护施工方案,认真及时地研究地质的条件以防范事故的发生。
既要重视地质的原因,也不可以忽略掉施工自身的原因。
止水帷幕封闭不了、开叉,施工质量达不到标准要求,或者工艺方案的选择的错误,都是有可能造成管涌的发生的,如果通过有效控制住这些主观的失误,那么大多数的管涌情况可能也都不会发生了。
一般情况下,地下工程的地质为二元的或者三元的结构,上层含水量丰富,土体渗透系数大,地下水联系性高,是相对比较透水的填土、粉土、淤泥质土、卵石层、砂砾层等:下层是黏土、残积土层、风化岩、粉质黏土等相对不透水层或不透水层。
基坑工程施工中遇到的管涌问题及处理措施
基坑工程施工中遇到的管涌问题及处理措施【摘要】本文以昆明云极项目岩土工程勘察、基坑施工为实践,结合岩土工程勘察报告、实际基坑开挖验槽、验收及管涌问题处理等,总结基坑工程中施工应关注的要点、应注意的问题及管涌处理措施。
【关键词】深基坑、管涌处理、套管反虑-盲沟引排-封堵1、前言云极项目占地39.62亩,建筑面积210695㎡,建筑物主要由2栋21层(H=95.5/91.0m)高层办公楼、1栋33层(H=174.20m)超高层办公楼、2-3层(14.50m)商业裙楼及1栋1层(7.55m)独立商业楼组成;整个场地设置2层地下室,基坑开挖10.5m,电梯井部分开挖深度达到14.0m。
拟建项目基坑支护结构及基坑安全等级为一级,工程重要性等级属一级,场地位于昆明断陷盆地内,地势平坦,场地基岩埋深大,属中等复杂场地;地基土种类较多,不均匀,性质变化较大,属中等复杂地基;含水层厚度和层面坡度变化较大,水文地质条件复杂程度为中等。
管涌是指在渗流的作用下,土体中的细颗粒被地下水从粗颗粒的空隙中带走,从而导致土体形成贯通的渗流通道,造成土体坍陷的现象。
2、地质水文概述根据岩土工程勘察报告资料显示,场地地基土按成因可分为第四系全新统人工填土层(Q4ml)杂填土;第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)粘土,第四系全新统冲湖积层(Q4al+l)黏土、粉土、粉砂、圆砾及泥炭质土;基坑开挖范围内侧壁土及坑底地基土分述如下:第四系全新统人工填土层(Q4ml)①杂填土:杂色,褐灰、褐黄色为主,松散,稍湿,主要为建筑垃圾及粘性土,表层局部有生活垃圾,未经压实,结构较松散,土质及固结不均匀,1-3年堆填,属于新近填土,结构较松散,成分复杂,均匀性差,揭露层厚1.70m~5.40m,层底埋深1.70m~5.40m。
第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)②粘土:褐黄、褐红、黄褐色,湿,切面光滑,稍有光泽,以可塑状态为主,局部硬塑,揭露层厚0.50m~5.20m,层顶埋深1.70m~5.40m。
深基坑支护问题及防治处理方法
深基坑支护问题及防治处理方法一、位移(支护结构向基坑内侧产生位移,从而导致桩后地面沉降和附近房屋裂缝,边坡出现滑移、失去稳定)产生原因:1、挡土桩截面小,入土深度不够;设计漏算地面附加载(如桩顶堆土、行走挖土机、运输汽车、堆放材料等),造成支护结构强度、刚度和稳定性不够;2、灌注桩与阻水桩质量较差,止水幕未形成,桩间土在动水压力作用下,大量流入基坑,使桩外侧土体侧移,从而导致地面产生较大沉降;3、基坑开挖施工程序不当,如挡土桩顶圈梁未施工锚杆未设置,桩强度未达到设计要求,就将基坑一次开挖到设计深度,造成土应力突然释放土压力增大,从而使龄期短、强度低,整体性差的支护系统产生较大的变形侧移;4、锚杆施工质量差,未深入到可靠锚固层或深度不够,故而造成较大变形和土体蠕变,引起支护较大变形;5、施工管理不善,未严格按支护设计、施工上部未进行卸土、削坡、随意改短挡土桩入土深度,在支护结构顶部随意堆放土方、工程用料、停放大型挖土机械、行驶载重汽车,使支护严重超载,土压力增大,导致大量变形;6、基坑未进行降水就大面积开挖,此时孔隙水压力很高,潜水将沿着渗透系数大的土层,水平方向向坑内流动形成水平向应力使桩位移;7、开挖超出深度、超出分层设计或上层支护体系未产生作用时,过程进行下层土方开挖。
防止处理办法:1、支护结构挡土桩截面及入土深度应严格计算,防止漏算桩顶地面堆土、行使机械、运输车辆、堆放材料等附加荷载;灌注桩与阻水旋喷桩间必须严密结合,使形成封闭止水幕,阻止桩后土在动水压力作用下大量流入基坑;基坑开挖前应将整个支护系统包括土层锚杆、桩顶圈梁等施工完成,挡土桩应达到强度,以保证支护结构的强度和整体刚度,减少变形锚杆施工必须保证质量,深入到可靠锚固段内;施工时,应加强管理,避免在支护结构边大量堆载和停放挖土机械和运输汽车;基坑开挖前应进行降水,以减少桩侧土压力和水流渗入基坑,使桩产生位移;2、应在位移较大部位卸荷和补桩,或在该部位进行水泥压浆加固土层。
对流沙、管涌的预防措施 ln
对流沙、管涌的预防措施对流砂、管涌的预防措施在深基础施工中,对基坑的降水要求通常是基础施工方案中的一个重要部分,对一般工程而言,采取必要的人工降水(如轻型井点降水、深井降水)或抗渗围护等措施均能满足施工要求。
但是当遇到地下水文、地质情况较为复杂时(如各土层之间的渗透系数差值过大、土层夹有渗透系数很大的粉砂层、地下存在不透水土层和承压含水土层以及基坑附近有人工水管漏水等),会给施工带来很大的不利。
因此在深基础施工时,对基坑降水和预防流砂、管涌的措施应特别重视。
文中根据多个工程的施工经验与教训,收集了一些有关资料,就深基础施工时出现流砂、管涌现象的防治方法作一粗浅的总结。
1 流砂、管涌成因的分析1.1 流砂的成因土体在受水浸泡饱和时,土粒中亲水胶体颗粒吸水膨胀使土粒的密度减小,当在动水压力的作用下,动水压力超过土粒的重力时,土粒产生悬浮流动,即形成流砂。
动水压力是产生流砂的一个重要因素。
1.2 管涌的成因当深基坑距离河塘较近或基坑底下土层中存在承压含水层时,在水位差的作用下,基坑土体中存在渗透水流,由于土体的不均匀性,土体中某一部位的土颗粒在渗透水流的作用下会发生运动,使填充在土体骨架空隙中的细颗粒被渗水带走而形成涌水通道,即形成管涌(又称翻砂鼓水、泡泉)。
当主渗漏涌水通道上的细颗粒被基本带走后,在较强的水流冲刷下,主通道两侧的细颗粒进入涌水主通道,使涌水主通道逐渐变宽,管涌持续时间越长,通道的宽度越宽,继而发生大量涌水和塌方事故。
2 对流砂、管涌的预防措施2.1 施工方案的设计与论证1)为保证深基础施工时基坑不积水,在深基础施工之前,首先应根据地质钻探资料和工程实际情况,设计深基础施工的降水方案。
通常采用的基坑降水方法有人工降水、抗渗围护等,无论采用什么方案,方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算,使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500 mm的施工条件。
2)凡在深基坑开挖施工中,如发现有地下承压水,应事先探明承压水头、不透水层的标高和厚度,并对坑底土体进行抗浮托能力验算。
地铁工程深基坑开挖中管涌事故的分析及处理
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桩 的 嵌 入 长 度 ( )D= 1 m ; m , l. 7
:
23 3 . , .8 ≥1 5 满足 规范要 求 。 1
式 中:
一
42 降水井 检查 . 对 降水井进 行 检查 ,水位 均降 至开挖 面
以下 1 m 左右 .并 未发 生坑 内土 体滑 移 对 . 5 降水 井造 成 的剪 切破 坏 。
C 一 桩 底 面 处 土 层 的 粘 聚 力 (P ) ka: 日 一 基 坑 的 开 挖 深 度 ( )日= 71 ; m , l. m q一 基 坑 顶 面 的 地 面 超 载 ( P ) 基 坑 k a,
通过 以上 调查 , 初步判 定西 北侧 2 7号 桩 处 止水 帷幕有 缺 陷。
一
’ + ) q , + (
=
争 {
4.46 4
=
f .4 一 44 6 1)
=l .6 28 1
一
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2 . 0  ̄ i7 0 44 6 3 .0  ̄ 28 1 10 0 i . 0  ̄ .4 + 50 0 1 .6 2 .5  ̄f 7 1 0 17 0) 6 .6 0 3 3 1 .0 +l .0 + 0 9 8
港 工技术 与管理 2 1 0 1年 第 1期
2 一 2
基坑 累计 开挖 1 . 71 m,位于 全 风化 片麻 岩 土 层 . 松散 的土状 和砂 状 。 呈 4 事 故原 因分析
体 向上 涌 出 ;
( )降水 不足 , 2 在高水 压差 作用 下 , 土体
颗粒被裂 隙水 携带 涌 出 :
地铁 工 程深 基坑 开挖 中 管 涌事 故 的分析及 处 理
