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一个深基坑泄压井突涌事故的处理及分析--

一个深基坑泄压井突涌事故的处理及分析

摘要：随着城市规模不断地扩展，地下空间开发越来越被重视，谈及地下工
程，地下水是永远无法回避的话题，解决地下水问题也是地下工程亘古不变的难
题，本文将通过一个深基坑泄压井突涌事故的处理与分析，为相关工程施工提供
参考与帮助。

关键词：深基坑；泄压井；突涌事故；处理及分析
1、工程概况

案例基坑为一十字换乘地铁车站的换乘节点，基坑纵向长21m，横向宽37m，
开挖深度25m。围护结构为1m地下连续墙，深50m，采用H型钢接头，基底以
下4m采用满堂高压旋喷加固。换乘节点为地下负三层结构，开挖深度较深，经
验算基坑抗隆起不满足要求，但是如要隔断承压水，围护结构深度至少需达到
65m。根据地勘资料在地面下40m左右进入圆砾层，特别是在进入50m以下，
圆砾粒径较大，而且还存在孤石，考虑到围护结构连续墙的施工难度，采取半悬
挂围护结构加降压完成施工，开挖到基地需要降承压水手头15.36m，经现场降
水试验，最终确定换乘节点基坑内设置9口降压井，6口疏干井。

由于基坑面积不大，同时布设32根Φ1200抗拔桩、10根Φ900立柱桩，同
时还要考虑错开支撑位置及施工挖土作业面等因素，所以降水井无法按照理想状
态布置，具体布置情况见下图1。

图1降水井布置图

2、事故背景

在换乘节点开挖到基底时，按照设计要求对6口疏干井中4口进行了碎石回
填，剩余的疏干井SG-3与SG-6作为泄水孔，在底板中安装了泄水井管，其中
钢管壁6mm，内径400mm，上盖法兰钢板厚20mm，而换乘节点降压井随着结
构施工逐步进行停抽，并按照方案进行封井。

换乘节点地下三层结构已施工完毕，顶部已回填恢复道路，换乘节点南侧标
准段尚未开挖，北侧相邻标准段底板已施工完，部分顶板已完成（见图2）。换
乘节点在负三层结构施工完成后，考虑施工对环境的影响，为了减少对地下承压
水的抽取，采取对负三层结构注水反压，注水深3m。换乘节点结构施工完成并
恢复顶部道路后，开始抽取负三层中反压的注水，抽到积水只剩40cm深，就在
准备处理预留的泄压疏干井过程中，突然其中一口泄压井大量涌水涌砂，无法封
堵。

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图2降水井布置图

3、应急处置

由于泄压井涌水水压较大，并伴有泥沙，现场条件无法封堵，为了确保周边
建构筑物及道路的安全，最终决定利用附近的河水回灌反压处理，使回灌水位保
持与承压水水头基本持平（地面下9.5m），并在换乘节点周边布置监测点位，加
强监测与现场巡视。

由于处理及时，监测数据显示地面沉降无异常，后经专业作业人员水下探摸，
涌砂量大约在25~30m3，涌水量最大时40m3/h，总涌水量约1000m3，总回灌
水量约13000m3。

4、封井方案

4.1封井思路

经过咨询专业人员与专家，目前水下作业封堵技术在水利工程及海底工程中
运用较多，工艺已比较成熟，安全风险可控，其次根据水深计算负三层底板处水
压为0.15mpa，压力较小，封堵难度不大。

4.2封井工艺流程

第一阶段为水下作业阶段，本阶段工作主要包括水下清砂、安装注浆管、泄
水井孔封堵、安装钢扪板。在封堵材料达到强度要求后，进入第二阶段，首先进
行抽水验证封堵效果，在抽水过程中由潜水员携带摄像头潜入封堵位置，观察有
无异常，确定封堵效果，在水位抽到负三层顶板面下后，可由人直接在负三层顶
板上预留洞处进行观察，直至将结构内水抽完，然后对钢扪板盖采取一定的加强
措施后，对预埋的注浆进行注浆，对地板下土层进行加固。万一注浆完成后发现
效果不好后，可再采用小直径钻头打通注浆管对薄弱部位进行二次补注。

封井工艺流程见下图3：

图3封井工艺流程图

4.2.1施工准备

（1）施工与应急的材料、设备、人员到位，验收符合要求；

（2）对参与本次施工所有人员进行安全技术交底；

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（3）钢扪板盖及注浆管等加工完成，确保有备用；

（4）制定潜水路线及步骤。

4.2.2潜水探摸

潜水人员根据潜水路线潜入处理部位，潜入的同时牵引绳，对水底探查，确
定底部泥沙厚度、有无障碍等情况，指导下一步施工。

4.2.3清砂清孔

先用高压水水枪冲起沉积的泥沙，然后用泥浆泵排走泥沙。为了保证在清泥
过程中水压依然平衡，将泥浆排到泄压井边上翻梁外侧，这样确保水下作业在无
压状态进行。为了封堵的顺利，清孔要求尽量将管孔中泥沙面清至底板底面以下，
清孔深度不得小于80cm。

4.2.4、埋设注浆管

（1）注浆管制作

注浆管必须