[发明专利]一种基坑的浅层气防护方法

说明书

本发明提供了一种基坑的浅层气防护方法。所述方法包括以下步骤：在用于容置地下连续墙的槽所在的区域设置临时降水井，并在所述临时降水井中安装降水井井管；挖除所述槽所在的区域所包含的土体和所述降水井井管，以形成用于容置地下连续墙的槽；在所述槽内施工形成地下连续墙，所述地下连续墙围合形成的区域为待开挖的基坑所在的区域；对基坑底部进行加固，以防止所述浅气层中剩余的浅层气进入基坑内；挖除所述基坑所在的区域所包含的土体，以形成所述基坑。通过临时降水井释放大部分浅层气，降低了浅层气对地下连续墙质量的影响；通过基坑底部进行加固，使进入基坑内的沼气减少，消除了基坑内起火和承压水突涌的安全隐患。

技术领域

本发明涉及基坑工程施工技术领域，特别涉及一种基坑的浅层气防护方法。

背景技术

随着城市基础设施建设的飞速发展，越来越多的交通要道和重要管线在向地下发展。地下施工有多种方法，其中盾构法和顶管法具有对地面影响小、受环境限制小的优点而被广泛运用。盾构法和顶管法常需要施工小型深基坑作为始发工作井、接收工作井或中间风井等建构筑物，小型深基坑通常是指开口面积小于1000m²、开挖深度大于15米的基坑。

我国近海岸的软土地区具有海底浅层气，浅层气主要属于生物成因，即在多次海进海退中，淤泥层中的有机质在厌氧菌的生物化学作用下分解发酵，伴随着一定的温度和压力，生成了气体，当生成的气体不能向大气中扩散时，便不时向周围地层的孔隙中运移、积聚，储集在周边地层中，形成了浅层气藏。浅层气的主要成分是沼气，在软土地区尤其粘土地区中，浅层气分布以团块状或囊状为主，表现为气压中等、连通性弱、补给缓慢和持续时间较长等特点，浅层气难以通过有限数量的浅层气勘探孔完全释放。

当在浅层气所在的区域挖深基坑时，现有的深基坑施工技术中，大型深基坑由于敞开面积大，应急处置条件充足，可以忽视浅层气的危害。但是对于小型深基坑，浅层气土层可能位于深基坑的开挖层或坑底下卧层，如果采用常规的基坑施工方法，可能存在以下问题：

(1)地下连续墙成槽施工时，槽段穿越浅气层，触发浅气层中的浅层气泄压释放，造成槽壁坍塌，形成地下连续墙质量安全隐患。地下连续墙混凝土浇灌过程中，浅层气缓慢释放会造成水下混凝土不能凝固，在地下连续墙墙缝连接处等薄弱环节造成串通通道，进而造成在基坑开挖时地下围护墙渗漏等安全风险。

(2)小型深基坑开挖至底部时，基坑底部的土体由于失去原状土荷载，基坑下卧层蕴含的浅层气易经过地下连续墙与土体边界、桩基与土体边界、土体自身等薄弱通道泄漏进入基坑，由于小型深基坑的开口面积小且深度深，空气循环不畅，当在基坑内进行钢筋绑扎等动火作业时易引燃沼气，造成安全危害。

(3)基坑开挖至底部时，坑底下卧层的浅层气泄漏，浅气层下部往往还有承压水层，浅层气泄漏将为承压水突涌创造通道，承压水突涌将在短时间对小型深基坑造成不可挽回的破坏。

发明内容

本发明提供了一种基坑的浅层气防护方法，以解决浅层气导致地下连续墙质量不合格、基坑内起火和承压水突涌的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基坑的浅层气防护方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、在用于容置地下连续墙的槽所在的区域设置临时降水井，并在所述临时降水井中安装降水井井管，其中，所述临时降水井的上端与大气层连通，所述临时降水井的下端与浅气层连通，所述降水井井管用于抽取所述浅气层中的水并释放所述浅气层中的浅层气；

步骤S2、挖除所述槽所在的区域所包含的土体和所述降水井井管，以形成用于容置地下连续墙的槽；

步骤S3、在所述槽内施工形成地下连续墙，所述地下连续墙围合形成的区域为待开挖的基坑所在的区域；

步骤S4、对基坑底部进行加固，以防止所述浅气层中剩余的浅层气进入基坑内；

步骤S5、挖除所述基坑所在的区域所包含的土体，以形成所述基坑。