研究隧道工作井深基坑管涌事故及处理技术

研究隧道工作井深基坑管涌事故及处理技术

庞剑鸿

中交 一公局华南工程有限公司   广东省 广州市   510000

摘要：隧道工作井深基坑（下文统一简称为深基坑）施工期间，受围护结构存在缺陷或降水问题，经常会发生基坑管涌问题，如果出现该项问题之后，未为及时采取相应措施对问题进行处理，势必会对工程施工造成不良影响，容易引发各种事故，情况严重时会导致深基坑报废，对周边环境造成严重破坏等问题，不仅会造成经济损失，甚至会造成人员伤亡。可见，在深基坑施工期间，必须要采取合理措施解决管涌问题，确保施工作业顺利进行，提高工程质量。下面，依据工程实例对应急处理深基坑管涌事故分析基础上，对补救深基坑管涌事故的合理措施进行总结，希望文中内容对相关工作人员可以有所帮助。

关键词：深基坑；隧道工程；工作井；管涌

深基坑施工是一项复杂工作，在实际施工期会应用到许多先进施工技术，而从实际施工情况来看，经常会由于处理不当，而引起管涌事故，如果处理不当，会对后续施工造成不良影响，因此，施工人员必须要提高对该项内容对重视，做好相应分析工作。

1 隧道工作井工程概述

1. 1. 深基坑概况

深基坑长25m，宽度24.6m，基坑深为29m，基坑围护结构形式为1m地下连续墙，围护结构深度为43m，接头采用工字钢接头。

1. 2. 施工情况

在工程具体施工期间，地下连续墙施工采用跳槽法施工。在基坑四周连续墙围护结构中嵌入岩石，通过该方式提高围护结构的稳定性，进而形成一个全密闭的基坑结构。基坑内属于疏干降水区域，通过设置围护结构将基坑中的微承压含水层隔断，在施工现场一共布置了4口降水井。

2 分析深基坑管涌事故

2.1 事故现象

在2020年12月20号4点25分时，基坑底部位置出现渗漏水现象，对渗漏水进行观察可以发现，渗水较为清澈。施工人员发现渗漏问题之后，对渗漏现象进行处理，在处理渗漏问题期间，渗水量逐渐加大，并且渗水中携带了少许泥沙。随着时间推移，渗水量不断加大，地下水严重地墙壁携带泥沙向上翻涌，在施工现场发生了管涌问题，对工程施工的开展，以及工程质量都造成严重影响。

2.2 紧急处理措施

在发生管涌事故之后，施工人员第一时间对工程情况，以及管涌事故进行了全面分析，最终决定采取下列措施进行紧急处理。

1. 发现墙体发生渗漏之后，施工人员第一时间停止施工，通过注浆方式对发生渗漏点的地下连续墙外侧进行封堵，通过该处理方式实现对渗漏问题的处理，进而使管涌问题得到缓解^[1]。

2. 清理基坑内的各项设备，在该过程中要将一台大功率的水泵安装在基坑内，通过对其进行应用，实现对基坑内的明水的排放，同时，坑外通过承压井抽水。

3. 为了减低管涌对周围环境造成的不良影响，破坏工程结构，施工人员将黄砂装入到袋中，进行围堰，同时，埋设了2根直径为0.1m的引流管引流至降水井中，利用降水井将涌水排出到工程之外。针对工程施工现场的管涌处，利用棉被进行覆盖，完成覆盖之后，为了进一步提高处理效果，施工人员，采取混凝土反压等一系列方式进行进一步处理^[2]。

4. 混凝土反压处理之后并未取得显著效果，在该情况下，施工人员第一时间启动了应急预案，向基坑内灌水，灌水直到水面达到冠梁标高下4.85m为止，使基坑内外水压处于一个相对平衡状态^[3]。

3 补救深基坑管涌事故的合理措施

深基坑工程施工中发生的管涌现象受各项因素影响有所不同，同时，不同地区地质条件也会存在一定差异，因此，出现管涌事故之后，采用的补救措施也会有所不同。在处理管涌问题时，应全面结合管涌情况，进行疏排，灵活应用不同补救方案，完成相应处理。

3.1 通过集水井排水方式补救

在发生管涌事故时，若基坑标底超出了不透水土层，同时，基坑周围为经过处理的土地中地下水浸润线也都未超过坑底标高，在该状况下，应当利用集水井排水，完成相应处理。若基坑管涌事故是由于地下水承压原因造成的，施工人员应第一时间利用砂石对管涌口进行覆盖，通过该处理方式能够避免管涌口处发生砂土严重流失问题，并且，施工人员要立即对坑底进行挖掘，在坑底处挖掘一个临时集水坑，利用水泵将基坑中的水抽出^[4]。如果工程施工作业开展期间，开挖作业到了坑底标高位置处时，可以采用潜水泵对被埋入到坑土中的积集水井进行抽排，进而降水排出。将排水沟设置在管涌点和集水井出利用盲沟将用水引入到集水井中。如果发生管涌事故之后，发现管涌点较多，可以将砂石铺设在坑底，将其作为垫层^[5]。

3.2采用管井降压降水补救

发生管涌事故，施工人员可以在深基坑外层，通过降水措施有效降低水力供应，通过该处理方式能够能降低压力差，从而实现对管涌事故的合理控制，尽将降低管涌事故对工程造成的危害。在具体处理过程中的关键补救措施就是将井点设置在基坑外侧发生管涌事故点处，从而达到降低水位目的。通过处理井段地下水排方式降低水位，阻断供应水力，在具体施工过程中，逐步控制管涌。需要施工人员特别注意的是，在作业开展期间采用井点降水方式进行补救，施工人员必须花费一定时间完成相关设施的设计，可见，要想实现降水，要先采用反压后疏排措施对管涌现象进行处理，降低管涌激烈程度，避免管涌现象进一步加剧，造成更加严重危害

^[6]。此外，要在综合化分析和计算承压水土层渗透参数，以及水头高度基础上，结合基坑深度和大小，对工程现场需要设置的井点数量进行确定。

3.3 采取注浆法完成补救作业

若管涌事故发生的深基坑工程局部开挖作业期间，当承压水头在顶面以下是时，此时施工人员可以利用采取注浆法完成相应补救作业。施工人员停止挖掘作业后，要先进行基坑回填，在进行回填作业时，回填土需要超过承压水头，而且要利用回填土将管涌点埋没。完成上述作业后，施工人员利用小型注浆设备向基坑注浆，从而实现对基坑内的回填土方进行加固处理，提高注浆早期凝固强度，加快凝固速度。当土体强度达到工程要求之后，再开展开挖作业，在实际施工作业开展期间，当基坑接近或穿过不透水土层时，要对坑底土体的抗浮稳定性进行全面验算，进而确当土层加固浆液具体厚度。

3.4 通过滤水压重措施补救

若在深基施工中，受周围因素影响发生了较为严重的管涌事故，发生了大规模涌水涌砂现象时，常用的措施已经无法发挥作用，此时，可以通过分层压填滤水材料对管涌口出进行处理，在进行压重处理时，对于采用的颗粒布置应对坚持先放入小颗粒再放入大颗粒方式填压，具体填压层的厚度要依据管涌具体情况而定，通常来说，每一层填筑厚度都要控制在0.3m以上。

4 结语：

管涌时深基坑施工过程中常见的一种事故，该事故的发生会对工程施工，以及工程质量造成严重影响，因此，在发生事故之后，必须及时采取合理措施进行补救，进而确保施工作业顺利开展，提高工程质量。

参考文献：

[1]王烨晟,陈文华.基于地墙缺陷的深基坑渗透破坏评判准则研究[J].地下空间与工程学报,2019,15(S2):951-958.

[2]董松,张津铨,朱帅帅,徐亮,钱晨.大型深基坑管涌抢险施工技术[J].建筑施工,2018,40(12):2080-2082.

[3]靳虎,聂集祥,肖克云,何逸龙,罗兵兵.深基坑内管涌、流砂的事故原因及补救措施[J].智能城市,2018,4(06):156-157.

[4]杨坚华.多项技术在深基坑管涌处理中的综合应用分析[J].建筑安全,2016,31(06):61-63.

[5]杨坚华.多项技术在深基坑管涌处理中的综合应用分析[J].中国新技术新产品,2016(05):132-133.

[6]王荣华.某深基坑工程地下水管涌原因分析与处理[J].山西建筑,2014,40(33):60-62.