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第六章 地下水

6.1 一般規(guī)定

6.1.1 上層滯水是引起土質邊坡滑塌、路基凍脹病害的重要因素，是誘發(fā)冒頂、掌子面塌方的主要原因之一。
6.1.2 潛水的含水層巖性主要是砂土、卵礫石，由于地層透水性強、富水性好，易產生滲透變形、土體流失—潛蝕、管涌等，嚴重時造成體積很大的“空洞”，威脅地鐵結構的基坑側壁或圍巖的整體穩(wěn)定；潛水可能引起錨桿或土釘與周圍土體之間握裹力降低， 對地鐵結構施工影響較大。在富水性較強的地層中，基坑隧道涌水量較大，可能出現(xiàn)地下水降排困難；在弱富水地層中可能出現(xiàn)疏不干效應。
6.1.4 承壓水的一個重要特征是承壓性，如果受地質構造影響或鉆孔穿透隔水層時，地下水就會受到水頭壓力而自動上升。當?shù)罔F結構的基坑底或圍巖底板進入承壓水層或隔水層頂板的預留厚度不足承壓水將隔水層頂板沖破，可能造成基坑隧道突涌現(xiàn)象，還可能導致基底隆起、地基強度降低、圍巖失穩(wěn)。
6.1.5 采用施工降水措施時，應從降水效果以及降水對周邊環(huán)境影響等方面分析對工程
可能產生的風險。
6.1.6 采用施工止水措施時，應從工藝、地層適應性、設備適應性、檢測技術及評定標準等方面分析對工程可能產生的風險。
6.1.7 當遇下列情況時，應開展場地水文地質專項勘察和風險評估工作：
1 場地內存在著對工程有影響的多層地下水時。
2 工程影響范圍內存在著基巖裂隙水或巖溶水，對工程影響較大時。
3 場地內承壓水水頭壓力較大，影響基坑和隧道穩(wěn)定性時。
4 場地內地下水位于強富水地層時。

6.2 明挖法風險

6.2.1 坑底以下有水頭高于坑底的承壓水含水層，且未用截水帷幕隔斷其基坑內外的水力聯(lián)系時，可能存在突涌風險。
6.2.2 產生基坑突涌的風險因素包括：
1 隔水帷幕存在不封閉施工缺陷，未隔斷承壓水層。
2 基底未作封底加固處理或加固質量差（坑底加固施工方法不合理、加固范圍或深度不足、參數(shù)不合理）。
3 減壓降水井設置數(shù)量、深度不足。
4 承壓水位觀測不力。
5 減壓降水井損壞失效。
6 減壓降水井未及時開啟或過程斷電。
7 在地下水作用下、在施工擾動作用下坑底地層軟化。
6.2.3 坑底以下為級配不連續(xù)的砂土、碎石土含水層時，可能存在管涌風險。
6.2.4 當基坑鄰近地層范圍內有地下水影響時，可能存在基坑整體滑動失穩(wěn)風險。
6.2.5 當基坑鄰近地層范圍內有地下水影響時，可能存在基坑坑底隆起失穩(wěn)風險。
6.2.6 樁（墻）支護工程，由于地下水作用，可能因支護結構（包括樁、墻、支撐系統(tǒng)等）的強度、剛度或穩(wěn)定性不足引起支護系統(tǒng)破壞而造成基坑倒塌、破壞。
6.2.7 懸掛式隔水帷幕底端位于碎石土、砂土或粉土含水層時，可能存在流土風險。
6.2.8 放坡開挖工程，基坑開挖范圍內有地下水，未采取降水措施時，可能存在基坑坍塌風險。
6.2.9 土釘墻支護工程，涉及含水的粉土、粉細砂、砂層等地層，未采取降水措施時， 可能存在基坑塌方風險。
6.2.10 涉及錨桿的支護工程，在高承壓水情況下，存在涌水、涌砂風險。
6.2.11 人工挖孔工程，挖孔施工區(qū)有地下水時，可能存在孔壁塌落風險。
6.2.12 當基坑開挖深度內有粉土或粉砂、細砂含水層，且在降水后存在疏不干的問題時，可能存在流砂風險。
6.2.13 明挖法降水可能對其影響范圍內的周邊環(huán)境帶來過大變形或不均勻沉降的風險。
6.2.14 樁（墻）支護工程，基坑開挖后隔水帷幕可能存在變形風險，嚴重時造成圍護結構侵限。同時，變形還會對周邊建（構）筑物、地下管線等產生影響。
6.2.15 樁（墻）支護工程采用隔水帷幕隔水的，隔水帷幕沿基坑周邊未形成連續(xù)的閉合體，可能存在滲漏水風險，如滲漏點位于富水細顆粒地層，因滲水攜帶細顆粒造成開挖范圍以外地層損失，引起建筑物沉降、地面塌陷等環(huán)境危害。
6.2.16 隔水帷幕滲漏風險因素包括：
1 隔水帷幕缺陷（垂直度控制、機械施工水平、施工原因），如咬合樁、旋噴樁垂直度大導致咬合量不夠、旋噴樁、攪拌樁等在卵石等大粒徑地層中止水效果不好等。
2 隔水帷幕施工工藝不合理（如在狀態(tài)稍密-中密的粉土或砂土地層采用水泥土攪拌樁或 SMW 工法，施工質量差）。
3 圍護樁樁位偏差。
4 斷樁夾泥（塌孔、施工異常未及時發(fā)現(xiàn)）。
5 連續(xù)墻槽段之間的接頭選型不合理、槽壁及接頭不能保持豎直，垂直度及局部偏差大；槽底泥漿和沉淀物置換和清除不夠。
6.2.17 樁（墻）支護工程，采用隔水帷幕隔水的，隔水帷幕結構的入土深度不足，存
在基坑穩(wěn)定性、周邊環(huán)境安全風險。
6.2.18 落底式隔水帷幕進入下臥隔水層的深度不足，存在滲透穩(wěn)定性風險。

6.3 礦山法風險

6.3.1 噴錨逆筑法豎井工程，豎井開挖范圍內存在地下水的，風險參考明挖法。
6.3.2 礦山法掌子面（尤其是拱頂）遇粉細砂地層，注漿加固效果不好，存在流泥流砂、甚至坍塌風險。
6.3.3 礦山法如遇地層水囊時，存在涌水、流泥、流砂風險。
6.3.4 礦山法采用降水施工，對于疏不干的界面水，存在流泥流砂、樁間土體流失等現(xiàn)象，如長時間水土流失，極易造成周邊地層過度沉降，從而引發(fā)周邊地下管線、建構筑物的變形破壞。
6.3.5 礦山法采用降水施工，對于粉土、黏性土、淤泥質土層，疏干困難，存在失穩(wěn)、坍塌風險。
6.3.6 礦山法采用降水施工，對于卵礫石富水地層，地下水抽降困難，存在地下水水位無法降至設計深度以下、從而引發(fā)涌入風險。
6.3.7 礦山法降水可能對其影響范圍內的周邊環(huán)境帶來過大變形和不均勻沉降的風險。
6.3.8 采用洞樁法進行鉆孔咬合樁止水，受施工空間（需要在導洞內施作）、設備（需要在受限狹小空間內的小型設備）、工藝（可能只能采用硬咬合）等因素限制，施工質量難以保障，主要風險因素如下：
1 設備及工藝：采用洞內泵吸式反循環(huán)鉆機、硬咬合，存在垂直度偏差大導致隔水帷幕滲漏風險。
2 材料：當素樁強度與周圍地層強度相差較大，咬合施工時鉆頭易向強度低的土層偏斜，存在鋼筋樁咬合時垂直度偏差大導致隔水帷幕滲漏風險。
3 施工過程中的檢測手段：采用的超聲波垂直度檢測儀精度較差，存在垂直度偏差大導致隔水帷幕滲漏風險。
4 施工效果驗證手段：缺乏可靠的開挖前止水效果驗證手段，開挖前無法進行效果驗證質量隱患多風險。
6.3.9 采用洞樁法進行超高壓旋噴樁側壁止水，受施工空間（需要在導洞內施作）、設
備（需要在受限狹小空間內的小型設備）等因素限制，施工質量不如明挖法施作易于保證。超高壓旋噴樁封底止水，施工范圍大，地層適應性難以保證，主要風險因素如下：
1 地層適應性：對卵石地層的適應性差，存在無法形成連續(xù)樁體、滲漏嚴重風險。
2 質量檢測手段：缺乏可靠的質量檢測手段，目前采用的檢測方法（聲波透射法、廣波法、三維電視成像法）均達不到檢測效果，只能靠開挖驗證，存在開挖前無法進行效果驗證、開挖后質量隱患多風險。
6.3.10 采用深孔注漿進行地下工程止水，存在滲漏水風險，主要風險因素如下：
1 地層適應性：粉細砂地層注漿效果不易保證，存在滲漏、坍塌風險。
2 適用范圍：適用于局部小規(guī)模止水，大規(guī)模止水存在失效風險。
3 質量檢測手段：缺乏可靠的質量檢測手段，只能靠開挖驗證，存在開挖前無法進行效果驗證、開挖后質量隱患多風險。

6.4 盾構法風險

6.4.1 盾構豎井開挖風險分析參照明挖法風險執(zhí)行，盾構橫通道開挖風險分析參照礦山法風險執(zhí)行。
6.4.2 盾構掘進過程中，遇到富水地層，加之施工原因，螺旋輸送機等部位可能存在噴涌風險。
6.4.3 螺旋輸送機噴涌風險因素包括：
1 盾構施工時地質條件、水文情況、掘進參數(shù)是噴涌發(fā)生的決定因素，在砂卵石等富水地層地下水的通路沒有阻斷、泡沫、膨潤土等添加劑使用不當，渣土改良不理想， 未能有效改變渣土滲透性，在水流大或者水力梯度大的情況下，極易發(fā)生噴涌。
2 在中風化或者微風化巖層中，若裂隙水發(fā)育，后方水路又未封閉，開挖倉內渣土由于流水的影響難以改良時，也經常發(fā)生噴涌現(xiàn)象。
3 高壓力的水體穿越開挖倉和螺旋輸送機后其壓力水頭沒有遞減到位，滲流夾帶土顆粒在輸送到螺旋輸送機排渣門出口的一瞬間，由于下方式敞開的皮帶輸送機受料端處于無壓狀態(tài)，滲流水便在突然壓力降低的情況下帶動正常輸送的渣土噴涌而出。
6.4.4 盾構管片拼裝過程中，已拼成管片存在滲漏的風險。
6.4.5 高地下水位時，盾尾注漿參數(shù)控制不當，存在盾尾擊穿、涌水、涌砂等風險。
6.4.6 盾尾注漿時的主要風險因素有：
1 盾尾油脂注入不及時、注入量不足，導致漏水。
2 盾尾注漿壓力過大，導致盾尾擊穿，產生涌水、涌砂。
3 二次注漿壓力過大，導致管片被壓破裂，產生錯臺和涌水、涌砂。
6.4.7 盾構始發(fā)、到達時存在涌水、涌砂、隧道破壞、地面沉降、坍塌風險。
6.4.8 盾構始發(fā)、到達時涌水、涌砂、隧道破壞、地面沉降、坍塌風險因素包括：
1 盾構始發(fā)、到達打開洞門時，由于土體自立性較差，導致開挖面土體失穩(wěn)現(xiàn)象。
2 正面土體加固范圍或加固方法選擇不合理。
3 處于粉土層或砂層等具有承壓水性的地層時，未進行承壓水處理。
6.4.9 富水地層聯(lián)絡通道施工止水難度大，風險高。聯(lián)絡通道或泵房底板下存在承壓水且隔水層厚度不足時，可能存在突涌風險。

6.5 凍結法風險

6.5.1 當?shù)叵滤魉俅笥?5m/d、未采取輔助降速措施時，存在凍結止水失效風險。
6.5.2 隧道內鉆孔施工時，開孔易引起涌水、涌砂風險。
6.5.3 凍結孔施工過程中孔口管脫落、凍結管斷裂等發(fā)生孔口水砂涌出風險。
6.5.4 凍結孔施工偏斜太大，存在凍結壁不交圈，引發(fā)滲漏水風險。
6.5.5 凍結和開挖過程中發(fā)生凍結管斷裂和鹽水漏失風險，影響凍結效果。
6.5.6 發(fā)生嚴重機電事故或停電引起長時間停凍風險。
6.5.7 凍結管歸集后憋氣或滲漏水，導致該分組鹽水不循環(huán)，存在凍結盲區(qū)風險。
6.5.8 開挖過程因凍結壁不交圈、解凍或破壞引起出水冒泥，初支支護嚴重變形或破壞風險。
6.5.9 開挖過程因凍結壁凍結厚度不足，凍結壁變形量大，存在失穩(wěn)風險。
6.5.10 開挖施工挖漏凍結管，導致凍結管斷裂或鹽水漏失，存在局部凍結止水失效風險。
6.5.11 地層水土流失、凍脹、融沉和開挖引起周邊隧道管片、地下管線和地面道路、設備及建（構）筑物嚴重變形甚至破壞風險。