施工过程中遇到层间水及流砂处理方法

刘飞翔

【摘要】由于近年来越来越多的大型建筑，越来越多的高层、超高层建筑。随之而来的就是这些建筑的基础埋置深度越来越深，有的还达到持力层的深度。这样的深大基坑越来越多，导致施工难度来自设计所需的持力层深度可能穿过水层、砂层等一些复杂的地质构造。所以对于这一系列的问题我们在施工过程中总结的一些方法和一些教训与同是施工的兄弟们分享。

[Abstract] In recent years, a growing number of large , high and super high buildings result in the deeper construction foundation, some even reached to the stratum, which lead to a deep and large foundation. This will make more and more difficulty in construction design and the layer depth may be required across the water, sand, and other complex geological structures. According to these questions, we summarized some methods in the construction process, and share them withmy friends and brothers.

【关键词】施工过程，层间水，流砂，处理方法

中图分类号：TQ639.2 文献标识码： A

一.前言

由于在一些地区深基坑过程中遇到层间水以及流砂塌方现象很常见，如何做好预防及紧急处理，确保施工顺利进行，还需要工程管理人员因地制宜，结合周边环境的特点采取切实可行的土方开挖支护方案，本文以北京市常营三期剩余地块公共租赁住房项目工程为例，主要阐述了施工过程中遇到层间水及流砂处理方法。

二.工程概况

北京市常营三期剩余地块公共租赁住房项目3#地下汽车库设计基础底板相对标高为-10.75米、局部-12.95米。地下水位相对标高为-10～15米。地质情况：杂土0～-2.1，粘土、粉土2.1～10.9，细砂10.9～14。本工程基础形式为筏板基础，采用分层大开挖形式进行基础施工。

三.施工过程

本工程于2013.5.13正式破土动工，土方开挖与护坡同步分层进行。挖至-.10.55土质为粘土、粉土、砂土及部分黑泥土，经过二次放线再行开挖电梯积水坑部位最深处为-12.95。当开挖至-12.45位置发现有水涌出。

1.经过研究决定采用直接将土开挖至设计标高在底层土下30cm左右。并下括50cm采用碎石回填，采用坑中心下泵降水，浇筑垫层并砌筑侧壁挡泥砂水墙。

施工过程中发现继续下挖过程中水量越来越大，并带来大量泥砂至使无法继续下挖，也无法砌筑侧壁挡土护坡。

2.采用塑料布垫底，并浇筑混凝土。混凝土标高超过滞水层标高约10cm。将层间滞水挡在结构外侧。

经过施工过程发现无将塑料布放置槽底，也无法控制基坑尺寸形状。这一方法实施后致使坑边坡大量塌陷流砂。

3.由于现场流砂滞水层严重，采用先做护坡使得坑壁不坍塌，再进行结构标高下挖方法。并结合前两种方法中的不足，经计算坑中心下直径200长1.5米的钢管内放自吸水泵。

经过施工后发现必须先将边坡控制后，工人方可下入坑内进行施工。先将上部按照图纸尺寸修整成型，并使用混凝土浇筑护坡。在靠近水层位置支设高30模板，并放入直径20cm长1米的钢筋间距50cm竖向打入土体内并浇筑c30p8早强混凝土将钢筋包裹在内，形成一道圈梁。将滞水层挡住，并再次开挖降水约20cm与之前浇筑的底板混凝土做链接(连接处用堵漏王进行封堵)。并在之前浇筑混凝土上开洞至结构设计标高下60cm放置自吸泵降水，使得滞水层在施工结构施工处形成漏斗形液面，放置塑料布隔离水层，并将坡面抹成型。此方法为降水井降水法。如右图所示。

四.施工过程中遇到层间水及流砂处理方法

1.层间水处理方法

层间水：层间水：两个隔水层之间的透水层中的重力水，称为层间水。层间水的主要来源是渗透的重力水。其存在条件是倾斜岩层中透水层夹在不透水层之中，同时其高起部分露出地表接受渗透水或潜水补给，如构造盆地、向斜或单斜构造等。层间水有传递静压力的性质，水量充足时其深处的水体受到上部水柱的压力而具有承压性，叫承压水。泉水是地下水的天然露头。

（1）降水方案

本工程为了施工期间作好现场排水，做到施工现场无积水，确保排水畅通，地表水采用自然排水，基坑内排水采用自然排水与强制排水相结合的方式。

地表自然排水系统：护坡顶、护坡处设置两条贯通砖砌排水沟，排水沟截面尺寸300*300，沿排水沟每隔10米设500*500*600集水井一个。将地面雨水、施工废水集中沉淀后，排入城市雨水管网。

基坑内排水系统：在进行基坑挖土时采用临时明沟、集水坑方式排水，坑内的临时明沟和集水坑离开围护桩边6m以外处设置，基坑坡脚严禁积水，基坑内设临时排水明沟，沿横向（东西向）每隔18.8m设一条竖向排水明沟与环沟接通。四周每隔10M设集水井，明沟300*300（深），集水井500*500*1000（深），在整个基础四周设置排水明沟及集水井，独立承台在施工时角部设置小积水坑。用潜水泵将积水排出基坑，经施工废水集中沉淀后，排入城市雨水管网。

（2）基坑内排水沟和积水坑的设置

在挖土时，因地层起伏因素，坑内存水不能完全通过疏干井疏干，可能会因出现涌水，施工时可在槽内根据涌水量情况相应设沙井。井架采用钢筋或木条作1.5-2.0m高的圆形或矩形框架，外缠60-80目的塑料网1-2层，利用挖掘机配合挖1-2m深坑，人力快速下框架，框外同时回填开挖出来的细砂或粉土至地坪，成井后下水泵及时抽水，如左图所示。

排水中应注意不要进行坑内倒水，最好通过水泵直接外排至市政管道。为环保节水，外排的水可用于绿化浇灌、降尘、冲洗运料车辆等。

2.流砂处理方法

（1）原因分析

（一）基坑内流砂

通过施工现场发现坑内出现的积水因无明显的流动，同时通过降水观测井发现水位良好，开挖出来的土质为淤泥质土。得出基坑内的积水为滞水层中的滞留水，对土方开挖无大影响，土方开挖可继续进行。

（二）基坑西南侧、及西侧支护桩间流砂

基坑西侧、西南侧支护桩之间流砂现象较为严重，抗议得出支护桩间出现的流砂带走大量砂土，导致西侧道路出现沉降裂缝及支护桩位移。同时观测到支护桩间的流砂持续不断涌出，表明止水帷幕出现漏水质量事故。

（2）处理方案

在挖掘的过程中，如果发生流砂事故，可以从具体的情况出发，采取一定的措施减小孔内外的水位压力，增加粘土和孔内泥浆的密度，促使孔壁形成坚厚密实的泥皮。通过对施工现场情况检查及现场会议纪要，工程部决定采取如下方案。具体工程处理措施为：

（一）处理措施：设置排水沟，排水沟内填级配砂石将滞流水引入附近的降水井。

（二）砂袋设置围堰对管涌处进行围堵，同时采用细石混凝土对管涌口进行覆盖保证减少涌水口的水土流失，紧急调用多台水泵在基槽底部设置集水井进行明排水，同时组织人机对基坑坑中土进行抢挖。当挖至坑底标高，采用潜水泵排水，管涌的流水通过排水盲沟流入集水井。

（三）提前准备好沙袋，集中人力物力快速将护坡桩间流砂部位清理，在护坡桩间堆砌砂袋，在增加土体压力的同时防止上部土体的下陷，同时在流砂部位设置钢管长1.5m，直径?48×3.5钢管。在钢管1m范围内梅花布置直径5mm、间距5cm的孔，钢管末端及一米范围内采用包裹滤网对水进行引流，可以有效防止水土流失。

（四）工程管理人员同时加强土方开挖的监管监测。根据编制土方开挖施工方案和现场监测方案，时刻关注所监测的水文数据随时调整施工方案，防止出现反弹。

（五）在浇筑完成混凝土垫层后，对混凝土垫层上出现的渗水进行堵漏处理，通过24小时不间断的持续降水，终于彻底止住流砂及涌水，使工程具备高分子防水施工的条件。

五.结束语

总而言之，在建筑基础施工的过程中，因为一些地下环境无法确定和预测的因素，会出现很多的施工难题，在对这些难题进行处理时，应该结合其发生的原因，具体情况具体分析，选用安全有效的处理方法，确保难题的解决，保证施工的质量、进度。

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