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深基坑所產生環境工程地質問題及其防治對策

  
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  3、事故防治
  由于在基坑支護結構上的作用具有許多不確定因素,以及在設計理論上存在著不完善現狀,要避免產生重大基坑事故的最好辦法是采取預防為主的對策。因此只要在施工期間引起高度重視,采取有效的防治措施,則可將環境工程地質問題所產生的危害減至最小甚至根除。選擇防治措施考慮的因素主要是環境工程地質問題的類別以及基坑周邊的環境狀況。南京地區深基坑周圍一般建筑物多,道路縱橫,管線交錯,支護方案的實施要確保這些民用設施的正常使用。南京地區最早的基坑開挖深度一般不超過8.0m,因此當時所采用的支護技術比較單一,主要是懸臂型支護排樁,如打入或靜壓預制樁,大直徑鉆孔或挖孔灌注樁等,其作用主要是支撐基坑周圍土體。后來隨著基坑開挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑開挖中的環境工程地質問題愈來愈復雜,對引起基坑事故的原因,通常可以歸納為以下幾個主要方面:
  3.1地下水滲漏在開挖過程中會經常遇到支護墻上的局部滲漏。這些滲漏主要是施工質量引起的。如果滲漏點的水量不大,而且水中基本上不夾帶泥沙,此時只要及時用塊凝材料把漏水點堵住就可以了。
  如果墻面上出現具有一定壓力的較大漏水,而且在水中夾帶著較多泥砂,在開挖面上明顯的泥沙沉積。此時,在墻背往往伴隨發生較大的地面沉降,地下水位出現聚降,對于這種情況需要給予高度重視。首先應該了解墻背水源補給情況,如有上下水管漏水,必須及時修復。待漏點的水壓減低后,馬上在基坑內把漏洞堵好。隨后要進一步觀察在開挖面上沿墻邊附件有沒有隆起、冒砂或冒氣現象,在沉積的砂堆中仔細觀察有沒有存在滲水通道。如果存在這種現象,表面開挖面以下還有墻體施工質量,或者可能是支護結構抗滲流不夠。這種情況下,應該暫停基坑內挖土,并根據具體情況立即采取補救措施。常規方法如有:
  (1)用地質雷達等物探手段查明墻背土體中可能已經現成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注漿或高壓噴射等方法把空洞填實,增補隔水帷幕。
  (2)在基坑內,把開挖面以下的沿著支護墻的那部分土層進行注漿加固,提高土體的抗滲性能。土體的加固寬度可取墻體在開挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超過4m,或根據抗滲驗算確定。
  3.2承壓水影響在基坑底部有承壓水,而且坑底的不透水土層又沒有足夠的厚度時,容易時坑內土體產生較大的隆起,嚴重時可能沖潰基坑底部的不透水層,在基坑外側土體頂面引起較大的地面沉降。在發生隆起破壞之前,可能雜支護墻邊以及支撐立柱四周看到冒水,冒砂現象。對待承壓水,可以采用穿過坑底不透水層的減壓井處理。
  3.3土體變形如果支護結構強度不足,墻體剛度較小,插入深度不夠,或者在墻后有大量的水土流失,會有可能引起土體滑動,使支護構件遭到破壞,甚至導致整個支護結構倒坍;在地面現成裂縫,產生大量沉降甚至塌陷;在基坑內產生大量隆起,使主體工程的工程樁產生位移。同時,使周圍環境受到嚴重破壞。遇到這種情況,一般可采取如下措施:
  (1)封堵在地面出現的所有裂縫,防止雨水或其它地面水流入縫隙。
  (2)清除基坑周圍的地面荷載,并盡可能卸除部分基坑邊上的土方,以減小支護結構上的側向荷載。
  (3)情況嚴重時,應立即向基坑內回土,待土層加固后再重新挖除。
  (4)將基坑內外沿滑動面上下進行加固,滑動面的位置可以根據現場所表現出的滑動現象,結合工程地質資料進行估計。加固的方法可采用能有效的提高土層抗剪強度的地基處理方法,如注漿,高壓噴射等,也可以沿滑動面打抗滑樁加固。
  以上各種事故搶險措施中,注漿方法是一種不得已的方法。因為處理不妥往往會由于注漿壓力使地基土的原狀結構破壞而于事無補。因此必須嚴格控制注漿壓力,寧低不高,寧慢不快。而且應在漿液中摻合高效速凝材料。

  4、結束語
  近年來,南京地區超高層建筑深基坑開挖所采取的支護措施種類繁多,總的來看,大多都是成功的,但有些基坑也出現一些大小事故,造成了經濟上的巨大浪費,但迄今為止尚未出現整體塌坑的毀滅性事故。因此深基坑開挖的規范化、程序化、科學化對減少或防止深基坑事故即環境工程地質問題所產生的危害無疑是有積極作用的,尤其是在基坑開挖之前通過詳細的工程地質勘察,分析與評價可能出現的環境工程地質問題,在此基礎上,進行合理的支護設計是必不可少的;此外基坑施工期間強調信息化施工,即施工過程中隨時監測,發現問題及時反饋,重新修改或補充設計從而進一步指導施工。

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