防治砂质土层渗漏施工技术

田 野

（上海市水利工程集团有限公司，上海201300）

1 砂质土层渗漏危害及防治措施

在水利水运等工程施工过程中，经常遇到透水性强的砂质土层，若地下水位高，基坑开挖后，边坡会出现渗水流沙，滑坡坍塌，对施工带来影响或造成安全事故；同时基底会出现涌水冒沙、基底浸水、土体蠕动变形等现象，严重影响工程质量。为确保基底原状土不浸水、不挠动和工程质量及基坑边坡稳定安全，必须采取有效措施进行防治。防治砂质土层渗漏措施：①降低水位；②疏水堵漏；③调整施工方法。施工时根据土层特性、地下水位及渗漏情况、地表及周边区域水源情况和施工具体部署，综合防治，确保施工质量和安全。

2 降水措施

降水是施工前和施工过程中实施的措施，目的是降低水位、克服砂质土层渗漏，开创干地施工，确保施工质量和基坑边坡稳定安全。降水方法有多种，选取经济有效的方法，需要统筹考虑地下水位，砂质土层特性及分布，地表及周边水源、基坑深度及施工方法等。无论采取什么降水方法，必须切断补给水源，否则降水效果差或出现水循环现象。

2.1 轻型井点降水

轻型井点降水是施工前和施工过程中常采用的有效的降水方法，其适应性强、降水效果较好，但成本高，特别对于河（航）道、开挖埋管等线状性工程，降水设备投入大，工程量大。为降低成本，必须形成先降水、后施工的有序连续作业，降水一段，施工跟进一段，切忌全线铺开实施。

2.2 开挖渗水沟降水

渗水沟形式为倒梯形，其底要低于工程基础面一定深度（0.5m以下），距离工程不宜太远，渗水时间不宜太短，以确保渗水效果。采用这种超前挖沟降水方法，投入低，特别适宜于新开挖河（航）道工程，先挖河道中心部位土方（挖至基础面下30～50cm）并降水，后进行基础施工。可全线铺开实施，效果很好。

2.3 管井井点降水

降水管井可预制或加工自制（钢筋混凝土管、加筋排水管或波纹管等），管径400～600mm、管长1.5～2.2m为宜，人工或机械挖坑埋置，根据渗水量大小及基础范围合理布置管井。待水位降低后再开挖其余土方并进行基础施工，施工完成后拨管回收再用。采用这种降水方法，成本较低，效果不错，适应于河（航）道护岸工程及小型基坑工程等。

上述几种降水方法，各有不同特点及适应性，根据具体情况合理选择，以确保施工质量和安全。

3 防渗堵漏措施

3.1 袋装碎石封堵反滤

基坑开挖后，因地下水位高，基底或基坑边坡局部产生渗水、流沙现象，采用袋装碎石封堵流沙口，可有效地阻止流沙，避免基底原状土流失掏空、基坑边坡滑动等现象。

3.2 插管疏流并覆盖反滤层

基坑开挖后，在坡面或基底出现涌水流沙现象，这时必须采取措施封堵流沙。方法是在涌水流沙口插入PVC小管（在管壁上钻孔、用土工布包裹）将流水进行疏导，同时在周边覆盖土工布、碎石等反滤层，可以有效地控制流沙，避免原状土流失和坡面因流沙而丧稳。

3.3 挂网喷浆护坡

基坑开挖，因边坡渗水较大，危及边坡稳定性或基坑周边建筑物因基坑渗水而产生破坏性沉降变形时，须对边坡进行防渗处理，常采取在坡面挂置钢筋网或铁丝网片、喷浆（细石混凝土或砂浆）封闭、护坡，起到防渗防漏效果。这种方法适用于坡面暴露时间长、渗水流沙比较严重、附近建筑物需要保护的特殊情况。

若基坑开挖，因边坡渗漏可能导致周边建筑物产生损害变形，对边坡进行喷浆封闭防渗处理后仍有安全隐患时，要采取施工防渗等围幕措施。

上述几种防渗堵漏措施，一般适应于特殊的局部渗漏处理，在施工过程中根据实际情况并结合施工技术、设备灵活选用。

4 施工方法

在地下水较高、施工遇有渗水性较强的沙质土层时，除采取降水、防渗堵漏措施外，在施工上采取一些适宜的方法，也可以取得一定的防渗效果。

4.1 缩短工序间隙减小渗漏

基坑开挖到位后，要及时铺筑基底反滤层或浇筑混凝土垫层，加快基础工程施工进度，尽可能地缩短基底及基坑边坡暴露时间，有效缩短渗水时间及渗水量、避免基础原状土渗水浸泡、蠕动变形，利于施工质量，同时基坑边坡因渗水时间短而稳定性增强，保障了施工质量和安全。这种方法适宜于基坑较浅、渗水量不大的河道、航道护岸工程。

4.2 明沟排水

基础四周开挖明沟进行排水，可以将渗水及时排出，创造干地施工，克服渗水浸泡基底原状土，保证施工质量。这种方法适应于基坑不深、渗水量不大、基底暴露时间短、不采取其他降水措施等工程施工。

4.3 铺设篱笆创造施工条件

河道护岸工程等施工过程中，虽然采取一些降水、防渗漏措施，但基坑开挖后仍有少量渗水现象，或是在施工前未采取任何措施，基底有微量渗水，或是基础底部没有反滤层或混凝土垫层，这时常采取在基底上铺设篱笆，起到反滤和隔离作用，同时为施工人员作业提供条件。这种施工措施适应于基底有少量渗漏、工程设计上没有垫层或反滤层的施工条件。

4.4 减小振动影响

河（航）道护岸等基础工程施工过程中，通常会遇到打桩、凿除桩头等振动性较大的作业，这些振动会引发基底砂质土层液化渗漏、边坡丧稳。故打桩作业要超前基础作业面一定距离，凿除桩头要待混凝土垫层具有一定的强度，尽可能减小振动的不利影响。

4.5 对基坑边坡采取分级放坡或调小坡比

对于基坑较浅的工程，为了克服因渗漏对坡体稳定性带来不利影响，采取放缓坡比，效果很好；对于基坑较深工程，常采取分级放坡，设置平台和排水沟，将上级坡面渗水有效截流，同时减轻了下级坡体的荷载，进而提高边坡稳定性。无论是放缓坡比，还是分级放坡，基坑开口线都要外扩，故需要有较大的施工场地，基坑土方工程量增大。

4.6 增设混凝土垫层

有些基础工程未有垫层，或仅有反滤层，而基底为砂质粉土，少有渗水。在这样的施工条件下，浇筑一薄层混凝土垫层，可有效控制渗漏对施工及工程质量带来的不利影响。这种施工措施，虽然增加了投入，但保证了质量，便于施工，在施工过程中经常采用。

上述几项施工技术措施要与降水、防渗堵漏措施结合采用。

5 措施选择

5.1 根据渗漏大小优选

渗漏大小与地下水位高低、砂质土层透水性强弱、地表水及周围水源、基坑暴露时间长短等有关系。若渗漏较大，最直接有效的办法是先降水后施工，降水可采取轻型井点或管井井点；若渗漏不大，可以采取管井井点加明沟降排水方法，或根据工程特点开挖渗水沟等；若渗漏较小，明沟加集水井进行疏排渗水，或通过缩短工序间隙加快施工进度的方法可有效避免渗漏影响。对于局部渗漏可采取袋装碎石进行封堵或插管疏导。

5.2 根据工程特点优选

对于河（航）道护岸工程，最好采取开挖渗水沟降低水位后进行施工；对于小型水闸等基坑较浅的工程，基坑边坡采取分级放坡并设置平台，在基坑四周埋置管井进行降排水；对于给排水工程集水井或阀门井工程，在基础四周挖排水沟，在基础下增筑混凝土垫层，可有效防治基底渗漏问题。

5.3 根据投入大小优选

从降水措施上考虑，轻型井点降水投入最大，其次是管井井点，再次是渗水沟或集水井加明沟；从封堵渗漏上考虑，袋装碎石或袋装砂最经济，其次是插管疏导，再次是喷浆或浇筑混凝土垫层；从施工方法上考虑，采取缩短工序间隙加快施工进度控制渗漏最经济，其次是明沟加集水井，再次是铺设篱笆，最后是浇筑混凝土垫层。

5.4 根据便于施工优选

开挖渗水沟降低水位对施工无干扰，采用轻型井点先降水后施工对施工干扰很小，增筑混凝土垫层对基础工程施工最有利，管井井点降水或明沟加集水井排水对施工干扰最大，另外采取减小振动、减小基坑边坡坡度对施工有一定影响。

［1］《水工程施工手册》编写组.水工程施工手册［K］.北京：化学工业出版社，2009.

［2］全国水利水电施工技术信息网编写组.水利水电工程施工手册［K］.北京：中国电力出版社，2004.

［3］《建筑施工手册》（第四版）编写组.建筑施工手册［K］.北京：中国建筑工业出版社，2003.

［4］王恩远.工程实用地基处理手册［K］.北京：中国建材工业出版社，2005.

［5］龚晓南.地基处理手册（第3版）［K］.北京：中国建筑工业出版社，2008.

［6］北京土木建筑学会.建筑地基基础工程施工操作手册［K］.北京：经济科学出版社，2004.