浅析深基坑工程地下水控制要点及应对措施

胡 汉 平

(山西冶金岩土工程勘察有限公司第四分公司，山西 临汾 041000)

0 引言

近年来，经济快速发展，城镇化率不断增高，大中城市的规模不断提升，高层建筑随处可见，为了更好的利用地下空间，地下构筑物基坑工程日益增多，随之而来的基坑安全就显得尤为重要。在高水位地区首先就需考虑地下水的控制，以保证地下工程正常施工，控制和减少对工程环境的影响。常用的地下水控制方法可划分为降水、隔水和回灌三类，此三类方法可单独或组合使用。现就降水与隔水两种方法同时使用，结合一具体工程，就深基坑地下水控制的施工要点进行简要的分析和总结，以期在基坑工程中消除施工原因导致地下水对基坑形成的安全隐患及施工进度影响。

1 工程概况

1.1 基坑概况及周边环境

某市德和·悦汇广场基坑长约176 m，宽约80 m～120 m，基坑深度8.12 m～12.27 m。基坑东侧42 m处为中大街，西侧10 m处为一住宅小区，为支护考虑重点，南侧38 m处为向阳路，北侧30 m处为规划路，基坑安全等级西侧为一级，余为二级。水位埋深4.4 m～7.0 m(标高423.61 m～424.09 m)，水位降深5.0 m～7.5 m。基坑开挖深度内土质为粉土、细砂及粉质粘土。

1.2 地下水控制方法

本工程实际开挖深度为12.42 m(超过设计)，局部电梯井深度为16 m。基坑监测数据表明，各项位移指标在可容许范围内，但是在基坑降水过程中出现了较多问题，未能完全达到业主及设计要求，值得认真思考和总结。

依据工程地质及水文地质条件、基坑周边环境，该基坑地下水控制采用隔水帷幕+坑内管井进行基坑降水，隔水帷幕为双排水泥土搅拌桩，桩长以插入坑底8 m为原则，桩径500 mm，搭接宽度150 mm，有效桩长16.0 m，降水管井深度以插入坑底7 m为原则，孔径600 mm，井径400 mm，井间距15 m，井深15.0 m，设计共布设79口井。

2 地下水控制工程施工把握的要点及应对措施

2.1 隔水帷幕

该工程隔水帷幕采用双排水泥土搅拌桩，水泥用量60 kg/m，开挖至距坑底0.5 m～1.5 m时，基坑东侧发现帷幕桩开叉，出现较大漏水，甚至携带砂土，基坑南侧、西侧局部地段发现渗水点，及至开挖到坑底漏水点、渗水点更多(特别是基坑东侧)，虽及时采取了措施对漏水点进行封堵，沿坑底边布设排水沟进行明排，但延缓了总工期，使土建方垫层施工不能按计划进行，造成了很大的被动。

帷幕桩质量出现问题是导致帷幕漏水、渗水的主要原因，主要表现在桩的垂直度、桩的搭接宽度、桩的水泥用量及机械状况方面把控不严，未严格按技术交底及技术规程施工。

2.1.1垂直度

场地不平整，桩机架不稳是影响垂直度的首要因素。搅拌桩机械较重(10 t)，施工时对工作区只进行简单的平整，且未经压实，难以保证钻机的水平度和垂直度，桩的垂直度自然也难以保证；在施工过程中，钻头要经过软硬不同的地层，就会导致桩机架不稳，甚至摇摆，操作人员不及时对钻机的水平度和垂直度进行调整，也会导致桩的垂直度偏大；这两种因素致使帷幕桩开叉，出现漏水，严重影响基坑安全。

应对措施：对钻机行走区域进行平整，高差应在钻机支腿可调范围内，并进行压实，设置水平尺及垂直标尺，随时检查机架的垂直度和水平度，及时调整。

2.1.2搭接宽度

设计要求帷幕桩的搭接宽度为150 mm，由于场地未经平整及压实，桩位测放采用钢卷尺量测、定位就会出现较大的偏差，再加上现场技术人员复核不到位，施工时，操作人员质量意识差，未按测放桩位对准施工，桩位自然就会出现偏差，搭接宽度难以保证，就会形成帷幕桩出现开叉，坑壁漏水。

应对措施：施工前应对操作人员进行严格的技术交底，增强质量意识，使操作人员明白搭接宽度不够，帷幕桩出现开叉的严重性和危害性，技术人员应加强现场检查，要有责任心。

2.1.3桩的水泥用量

该工程帷幕桩长度为16 m，水泥用量60 kg/m，水灰比为0.6，施工过程中，操作人员未严格按此要求执行，搅拌水泥浆随意性大，水泥用量不均，现场技术人员未能检查、监管到位，出现质量监管空白。钻机人员为了自身利益，为了进尺，不按操作规程实施施工，钻头搅拌与喷浆的提升和下放速度较快，致使部分帷幕桩强度不够，水泥含量少，质量差，出现坑壁渗水。

应对措施：现场技术人员要有高度的责任心，对帷幕桩施工的关键节点如桩长、水泥用量、桩位、垂直度要积极把控，充分认识到质量监管缺失的严重性和危害性，每天核查水泥的进量和用量，做到心中有数，现场及时检查关键节点的质量，要求操作人员按技术交底和技术规程执行。

2.1.4机械状况

部分机械设备陈旧，操作人员不注意保养，机械设备常出现故障，致使帷幕桩施工不能连续进行，如搅拌机、钻机故障，时间过长(24 h)水泥浆质量及搭接质量难以保证，帷幕桩就会存在质量隐患，基坑开挖时坑壁难免出现漏水、渗水。

应对措施：严把进场机械设备完好率，检查其购买年限及合格证，开工前进行试运转，不合格的予以清场，决不能把工地当做修理场，同时要求操作人员做好机械设备日常维护和保养，尽量避免因机械故障而形成的工程质量事故。

2.2 降水管井

该工程设计布设79口降水井，井间距15 m，基坑未大面积开挖时基本按设计要求施工70余口，但随着基坑的开挖，降水的全面展开，及至开挖到坑底时，毁坏的井和因井的质量不能使用的井，使得有效井数锐减至不足40口，致使降水效果明显降低，导致业主对降水多有责备，不得已重新布井，由于基坑全部开挖，好多井不能合理布设，只好哪里水降不下去，就在哪布井，甚至挖坑明排，被动降水，以保证降水速度。导致管井降水效果低下的主要因素就是管井的毁损、管井的质量及管井运行的维护。

2.2.1管井的毁损

基坑开挖时，就管井的保护及损毁的危害性，未积极与开挖方沟通；降水过程中，对管井也未采取有效的保护措施，设置明显的警示牌；基坑开挖过程中，现场值班人员对管井的保护未起到积极的监管，责任心不到位。上述原因致使不少管井被填埋及车压，遭到毁损。

应对措施：开挖前，主动与开挖方就开挖步骤、坡道留设及运土车辆行走路线进行沟通，就管井的保护达成一致，做到既不影响开挖也不毁损井的目的；由于土方开挖多是夜间，应对车辆行走附近的管井进行保护，如用架子管围圈起来，设置警示灯醒目显示；现场值班人员要勤检查，勤巡视，对重点部位(管井易毁损处)要值守。

2.2.2管井的质量

管井施工过程中，技术人员未能严把质量关，就井的深度、下井管前泥浆的置换、下井管时两井管的连接及垂直度、滤料的投放量、洗井等关键环节进行认真检查及验收，致使部分井还未启用井深就严重不足，无法使用又重新洗井，效果不尽理想。在后续的降水中仍有井由于质量问题(沉沙量大)出水量小或无法使用，甚至掩埋了水泵，导致实际运行的井数量减少，降水能力降低。

应对措施：设专人就管井的施工进行监管和验收，关键环节必须到场监督，如井深、管井下放、滤料投放、洗井(含砂率)，才能保证井的质量，从源头上为基坑降水打下良好的基础。

2.2.3管井的维护

部分管井井口和地面平，甚至低于井口，没有进行有效的保护，致使周边土(或异物)流入，若遇到下雨天流入量更大，导致井的运行效率低下甚至报废；管井运行过程中，值班人员未能做到积极巡视，检查水泵的出水量，以便及时调整水泵的位置，导致水泵被埋或空转，甚至水泵故障不能抽水也未能及时发现。

应对措施：要求管井井口必须高于地面20 cm～30 cm，井管口低于地面的用砖围护起来，保证异物不流入；值班人员必须有足够的责任心，每间隔1 h巡视一次且要有巡视记录，保证管井的良好运行。

3 结语

基坑工程采用隔水和降水组合使用控制地下水时，帷幕桩及管井质量的好坏直接关系到基坑的降水效果及基坑的安全，现场值班人员的责任心是第一位的，同时对施工人员进行基坑安全及质量意识的培训，施工时，必须严格按技术交底及技术规程操作，才能确保基坑降水有序进行，使得降水质量及效率达到预期的目的。