多层地基深基坑的渗流稳定问题探讨

　　1 引 言

　　目前我国经济建设飞速发展，各类基础设施和许多大型、超深的基坑工程正在进行设计和施工。由于设计、施工、地质勘察和运行管理方面的缺陷和失误，导致了不少基坑发生了质量事故，比如上海、北京、天津、杭州和广州等地的深基坑工程事故，造成了不必要的损失[1～7]。

　　根据多年从事地基基础工程设计、施工、科研和管理工作的体会，认为目前大型深基坑工程还存在着以下一些问题和隐患：(1) 设计问题。应当说绝大部份的深基坑设计都是很好的，但也有一些基坑设计不够符合实际或者出现失误。比如在存在着地下水或者承压水时，只考虑满足基坑支护结构(如地连墙和排桩)的强度和稳定要求，未进行专门的渗流计算，而将墙或防渗体底放在透水层中，成为“悬空”结构，因此发生了很多基坑透水、管涌和突涌事故。(2) 有关规范条文已不能适应目前复杂的地质条件和基坑规模。比如目前的有关地基基础和基坑支护的规范条文，只是适应均匀地基和潜水(地下水);如果基坑很深很大，或者是存在几层承压水时，这些公式是不适用的。规范中也没有提出进行渗流稳定核算的建议。有的规范条文前后矛盾，令使用者无所适从。(3) 工程地质和水文地质勘察深度不够，数据不准确，设计、施工人员对其认识不足，导致施工过程中发生事故。有的深基坑底部本来存在承压地下水，可是勘察没有确认，等到基坑底部发生突涌，才知道是承压水。(4) 施工草率，质量缺陷太多。特别是导致地连墙或其他防渗体(水泥搅拌桩、高压喷射灌浆、注浆等)出现裂缝(裤衩)，使基坑外侧地下水“短路”，直接涌入基坑。还有施工过程中，运行维护不够，降水(抽水)工作无法正常进行，造成事故。基坑是否安全稳定是由多方面因素决定的。地连墙等支护结构具有足够的强度和钢筋用量固然是很重要的，但是各个行业的多个工程实例都证明，基坑破坏的主要原因不是钢筋配的太少，而是坑底入岩(土)深度不够深，与周边环境不协调;或者是对软弱地层和地下水认识有误，没有采取合理的防渗降水措施;或者是施工质量太差;从而造成管涌、突水事故后再引发滑动、踢脚等破坏，这样的例子举不胜举。在很多情况下，人们忽视了渗流造成的危害，因而付出了很大的代价。对于岩石地基中的基坑或者底部位于岩石地基中的大型深基坑来说，渗流稳定问题仍然是存在的。基坑底部位于风化岩或软岩中时，当坑内外水位差很大而支护结构底部嵌入深度不足时，就会出现坑底大量漏水而很难排干，或者渗水把岩体中的细颗粒或易溶于水的物质携带出来，导致基坑破坏;当承压水头很高时，可能会顶破上部软岩层或已浇注的砼而导致基坑破坏。这些事故都已经发生过了。本文只限于垂直支护(如地连墙和桩等)的深基坑渗流分析和防渗设计。