基坑漏水現(xiàn)象及解決方案實際案例

曹 重

(無錫市公共工程建設(shè)中心，江蘇無錫 214001)

基坑漏水是基坑開挖過程中的常見現(xiàn)象，曾有句俗語說的好“十個基坑，九個漏”，就是表達基坑開挖漏水的普遍性，還有一句俗語說的好“水滴石穿”，那就是說明水的力量，也說明其危險性，如果基坑樁基完成后對漏水現(xiàn)象不重視，出水量加大，會給支護帶來相當大的危險，一方面基坑土體泡水時間過長，墊層施工無法清底，另一方面漏水還會帶出大量泥沙，形成管涌，造成基坑周邊建筑物或道路產(chǎn)生沉降，給工程帶來巨大額外工程索賠，還可能給開挖好的基坑帶來大面積的坍塌，以至于不得不停工，最嚴重的是基底直接報廢。所以基坑漏水現(xiàn)象是基坑施工中產(chǎn)生事故的一個非常重要的原因，以下就結(jié)合無錫數(shù)字動漫中心(二期)工程中基坑漏水的現(xiàn)象談?wù)劧侣┎扇〉拇胧?/p>

1 工程概況

無錫數(shù)字動漫中心(二期)A地塊項目規(guī)劃建設(shè)星級酒店及5A級辦公寫字樓于一體的超高層建筑，其中1層～26層為酒店，27層～38層辦公，工程總建筑面積為99 979 m2，其中地下建筑面積為30 404 m2，地上建筑面積為69 575 m2，地下3層，地上38層，建筑高度為157.55 m?；由疃龋?9.2 m，基坑外側(cè)是φ850三軸攪拌樁全封閉止水帷幕，內(nèi)側(cè)是φ900鉆孔灌注樁，樁間用40×40鋼絲網(wǎng)固定，外噴40 cm混凝土止水(相關(guān)平面、剖面圖見圖1，圖2)。

圖1 樁間噴射混凝土面層大樣圖

2 基坑圍護樁漏水的現(xiàn)象

基坑圍護樁及三軸攪拌止水樁及錨噴已經(jīng)完成(現(xiàn)狀完成圖見圖3，圖4)，在澆好底板的墊層上綁扎底板鋼筋過程中，現(xiàn)場樁基的巡視人員先是發(fā)現(xiàn)圍護樁外圍鋼絲網(wǎng)錨噴漏水，水體渾濁，水體底部沉有泥砂，后用導流管引出，快速水泥涂抹，但滲水點還是不斷增大，并向周邊錨噴面擴散，2 h后，錨噴混凝土處開始被脹裂(見圖5，圖6)，大量的渾水從脹開混凝土面的縫隙中噴射而出，混凝土面上裂縫隨之呈不規(guī)則線狀裂開。

3 事故原因分析

通過現(xiàn)場事故分析總結(jié)如下幾個方面原因:1)三軸攪拌樁止水帷幕破裂，止水帷幕外不明水體通過破裂處進入圍護樁，再進入基坑。造成三軸攪拌樁漏水有幾種可能:一種可能是施工中，遇地下不明土體或大塊巖體，造成止水帷幕連接段不連續(xù)，另一種可能是幾臺鉆機鉆孔噴漿連續(xù)施工，中間有停歇，交叉段局部漿體沒有封閉，或者停歇造成漿體凝結(jié)時間不一致導致有冷縫產(chǎn)生，外部水體通過此縫滲出;2)錨樁機在打錨樁孔的過程中打穿暗塘或地基內(nèi)部承壓水，噴出漿體被稀釋，承壓水通過鋼絞線或錨樁周邊滲出;3)查找漏水來源。a.有可能基坑周邊雨水管道因開挖基坑出現(xiàn)沉降，再加上道路上重車重復壓載出現(xiàn)的動載，雙重作用下道路下方管線管底基礎(chǔ)混凝土出現(xiàn)不均勻沉降，導致混凝土管道或UPV管體出現(xiàn)開裂，雨、污水管內(nèi)的水從上往下層層滲漏，再通過止水帷幕或者錨樁孔進入基坑;b.還有一種可能就是周邊的河道水體通過基坑圍護樁外土體層層滲透至錨樁孔或者止水帷幕破裂處滲出，從而達到滲水水源補給。

圖2 圍護結(jié)構(gòu)剖面圖

圖3 錨噴完成面（一）

圖4 錨噴完成面（二）

4 現(xiàn)場采取應(yīng)急及相關(guān)有效措施

1)立刻派出監(jiān)測單位測量人員，到基坑外圍距離漏水最近的地方架設(shè)儀器，隨時觀察漏水范圍內(nèi)動向:a.監(jiān)測該范圍內(nèi)的地面沉降情況及相關(guān)數(shù)據(jù)，以便采取相關(guān)應(yīng)急安全警示;b.再通過水位監(jiān)測孔觀察漏水位置周圍地下水沉降情況，采集相關(guān)數(shù)據(jù)對比，分析地下水水位變化，對采取相關(guān)技術(shù)措施做一參考，經(jīng)儀器數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場觀測地面無沉降，水位下降1 m。

圖5 錨噴混凝土完成面向外噴水

圖6 錨噴混凝土面被脹裂

2)基坑外周邊管道摸查，排除污水管，因為滲出水體無異味，也排除自來水等相關(guān)壓力管，地面上無滲水現(xiàn)象，再分析有可能是雨水管破裂，由于此雨水管與河道連通，考慮雨水管的坡度下降，有可能是河水倒灌，如果是河水通過雨水管倒灌，只要能把水止住，就可以斷了滲水的源頭，這樣基坑底部漏水點就能輕松堵住了。通過以上分析，有針對性地采取相關(guān)措施:a.把雨水與河道連接的出水口用麻袋裝土堵住;b.往管道內(nèi)倒一些墨汁，以便觀察滲到基坑的水體顏色是否變色，以此證明滲水的水體源頭是否與雨水管破裂有關(guān)，后觀察下來，水質(zhì)由原來渾濁慢慢變清，未見其變色，由此證明滲水的源頭與雨水管沉降破裂無關(guān)(見圖7)。

3)考慮到如果是止水帷幕局部破裂脹開，也設(shè)想了一些方案。方案一:用硬質(zhì)塑料管集中引水，降低水壓，減輕水體對周邊混凝土錨噴壓力，讓施工單位加派人手，連夜綁扎鋼筋，立模板，澆筑臨時L形雙層雙向墻板混凝土，在墻板上的鋼筋上放置一個帶法蘭的鋼管，在澆混凝土時，把混凝土一直澆到圍護樁邊，用混凝土墻板及中間的混凝土抵住樁間土，待墻板混凝土達到完全強度后，再將法蘭關(guān)上，這樣滲水的水體就會被堵在墻板以外，現(xiàn)場綜合分析，這個施工不僅僅需要時間，而且短時間內(nèi)不能奏效，還是未知數(shù)。因為在其他工程中，也有此類現(xiàn)象，采取了類似措施后，當時是臨時堵住了，但過不長時間，堵在外圍水壓過大，水體就從已經(jīng)澆好的墻板的兩側(cè)和上方冒出，治標還是沒有治本。此時再去止水，難度將會更大，混凝土墻體澆好，已經(jīng)無堵漏的空間去操作，這樣還會加劇基坑外圍水土流失及周邊道路沉降，沒有從根本上解決漏水的根源;方案二:如果是三軸攪拌樁的止水帷幕局部破裂，從而讓圍護樁外側(cè)的水通過樁間流出，要是能將水體再次隔在止水帷幕處，彌補原來止水帷幕的不足之處，這也是一個很好的辦法，這樣做就得采取措施，需要在三軸攪拌樁止水帷幕內(nèi)側(cè)上方通過幾臺錨樁機鉆孔同時注漿硬化處理，相當于在原來裂縫處增加一層止水帷幕，堵住原來缺口，就能將水隔在外面，保持止水帷幕的連續(xù)性，但現(xiàn)場觀察下來，因圍護樁側(cè)從上至下有三層預(yù)應(yīng)力錨樁槽鋼圍檁支護，而且預(yù)應(yīng)力錨樁孔之間只有500 mm，從上至下定位困難(剖面圖見圖2)。

錨樁機鉆桿操作空間有限，注漿也很困難。而且錨樁機鉆桿鉆孔過程中，也很容易打斷原實施范圍內(nèi)已完成的預(yù)應(yīng)力混凝土錨樁，操作風險很大，結(jié)果可靠性不受控，最終棄用。

4)無論是止水帷幕破裂還是錨樁孔透水，最終都必須找漏水的真正出水點，也就是要找出圍護樁內(nèi)的漏水點的確切位置，從點上堵漏才是比較好的辦法，只有找到真正的漏水點，才能控制漏水的范圍?，F(xiàn)場層層剝開錨噴面，切斷裂縫處的鋼絲網(wǎng)，再用長柄小鐵鏟層層挖開樁間孔漏水處的土體，找出漏水方向，連續(xù)挖開四排樁樁間土，終于找到漏水的位置，經(jīng)觀察漏水的位置原來是在止水帷幕被錨樁孔穿孔的位置，水量較大，接下來采取措施，先清除漏水點周邊的土層，讓漏水口暴露出來，水是通過錨樁邊流出來，順著錨樁孔的周邊，先用硬質(zhì)塑料管作為導管引水，降低水壓，再用棉衣、破布封塞塑料管周邊，用鋼釬搗實，棉織衣物主要起濾水作用，之后用快硬水泥層層灑涂棉織衣物外層，待快速水泥慢慢達到強度時，再行封管，從而完成堵漏任務(wù)，見圖8。

圖7 漏水5 h后漏水水質(zhì)變清

圖8 止水后水量變小

5 防止基坑漏水的相關(guān)措施總結(jié)

通過以上工程實例分析，要防止基坑漏水可以從以下幾個方面考慮:1)防止三軸攪拌樁止水帷幕的破壞，三軸攪拌樁施工中，樁位偏位，或遇不明障礙物導致水泥漿不能形成整體結(jié)構(gòu)，不連續(xù)，局部厚薄不均，從而水從薄弱地方流出，越流越大，并攜泥夾沙給基坑帶來危險，在三軸攪拌樁施工過程中要不斷加強監(jiān)測及垂直度檢查，土層開挖前對三軸攪拌樁的噴射質(zhì)量檢查，如有斷樁，應(yīng)及時進行補樁處理，以防土方越挖越深，到后期無法處理，從而埋下隱患;2)隨著土體開挖不斷加深，土體的側(cè)壓力不斷加大，對止水帷幕和圍護樁都是一個考驗，圍護樁頂土的側(cè)壓所帶來的樁頂位移也越來越大，密切關(guān)注監(jiān)測點的位移值，還要觀察開挖深層土體的含水率及變形，如果土體含水率及變形越來越大，應(yīng)立即采取措施，或暫停挖土，如果隨著挖除土體不斷深入，漏水點會隨著水的重力流越來越多，如果水量太大，臨時應(yīng)急可把原挖除土體還原以平衡圍護樁兩側(cè)土體壓力，待土體注漿止水后，再行開挖;3)在澆基礎(chǔ)底板混凝土的過程中，加快工程進度，對圍護樁與底板混凝土外側(cè)的空間之間，原方案是等到墻板澆好后，貼好防水保溫板后再回填土方，考慮到基坑內(nèi)漏水量的不斷加大，會給工程實施帶來相當大的危險性，在澆底板大體積混凝土時，用混凝土將這之間的空間填實、填滿，以減輕樁間土側(cè)壓力，不能因小失大，為了節(jié)省混凝土的費用，而給后來基坑安全帶來隱患，得不償失;4)加強對井點降水的檢查頻率，降低基坑范圍周邊的水壓，減少基坑四周土體含水量和減輕土體水壓;5)增加人員巡查密度，定人定崗，隨時觀察基坑支護錨噴的面層，新漏水點如有一個，就得立即采取措施堵住，不能拖延時機;6)應(yīng)急材料、設(shè)備、機具貯備。材料如快硬水泥、引流塑料管、棉被或衣織物、泥桶、水電筒;設(shè)備如常用不同功率的水泵、汽油抽水機、配電箱、小型發(fā)電機等;機具如一些小型塑料切割機、挖土鐵鏟、扳手、鐵鍬等常規(guī)工具;7)做好應(yīng)急演練，“事前有預(yù)防，事中有方案，事后有總結(jié)”，在制度上保證基坑施工安全。

通過無錫數(shù)字動漫中心(二期)工程這次基坑突發(fā)漏水事件，了解到漏水現(xiàn)象在基坑施工中的重要性，觀察現(xiàn)場采取的應(yīng)急措施，也為同類工程提供些借鑒和建議，即便在下一個工程中再次遇到此類事件，也不會束手無策，同時也為基坑支護的設(shè)計者提供一些借鑒，如圍護樁的外圍是采用鋼絲網(wǎng)錨噴的硬性對接，還是采取直接在樁間的土體外呈凹弧形涂抹快硬水泥軟性對接有所參考，硬性連接一旦漏水就得破壞錨噴硬性連接，堵漏也是相當麻煩，軟性連接一是更易觀察漏水點，二是容易快速堵漏，時間短，速度快，也便于現(xiàn)場施工。