水泥土止水帷幕局部缺陷處置技術(shù)應(yīng)用

張啟軍 馮 雷 王曉鵬 喬鳳陽

（青島業(yè)高建設(shè)工程有限公司， 山東 青島 266001）

0 前言

在城市房建和基礎(chǔ)建設(shè)過程中，經(jīng)常遇到富含地下水有砂層的深基坑，由于周邊環(huán)境復(fù)雜，一般臨近道路、地下管線、建構(gòu)筑物，不能直接采用明排降水或深井降水的方法，以免引起周邊沉降，影響周邊的正常使用。這樣的基坑一般采用止水帷幕的辦法，其中一種最常用的辦法就是水泥土帷幕，水泥土帷幕也分旋噴樁帷幕、攪拌樁帷幕等，砂層由于密實(shí)度大，攪拌工藝比較困難，主要選用旋噴樁工藝，但由于地層的復(fù)雜，水泥土帷幕經(jīng)常出現(xiàn)搭接不好涌沙涌水，嚴(yán)重威脅基坑內(nèi)部安全和周邊安全。

1 工程概況及地層條件

1.1 工程概況

工程位于本工程位于青島市南區(qū)清遠(yuǎn)路9 號(hào)，場(chǎng)地南、東側(cè)為一期住宅小區(qū)；場(chǎng)地北鄰澳門路；場(chǎng)地西靠清遠(yuǎn)路。本基坑開挖深度9.2m，基坑全周長(zhǎng)約193.0m。

基坑設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用樁錨垂直支護(hù)體系。場(chǎng)區(qū)地下水豐富，采用"止水帷幕止水+坑內(nèi)集水明排"方案，基坑設(shè)置封閉式高壓旋噴樁止水帷幕。

1.2 地層及水文條件

第①層雜填土：該層在場(chǎng)區(qū)分布廣泛，稍濕～飽和，松散～稍密，以回填建筑垃圾、粒徑5～10cm 的碎石和砂土為主，局部含較多回填淤泥、粒徑15～20cm 的塊石及花崗巖風(fēng)化碎屑。

第④層含淤泥粗礫砂：該層在場(chǎng)區(qū)分布廣泛，飽和，稍密，以長(zhǎng)石、石英為主，含5%～10%淤泥，級(jí)配一般，磨圓一般，混少量貝殼，局部見淤泥質(zhì)土透鏡體。

第⑥層含有機(jī)質(zhì)粉質(zhì)黏土：該層在場(chǎng)區(qū)分布較廣泛，軟塑，，含較多粉細(xì)砂，切面較光滑，見少量貝殼碎片，含少量有機(jī)質(zhì)。該層土樣含粉細(xì)砂較多，壓縮模量偏高。

2 涌沙透水經(jīng)過與分析

該項(xiàng)目施工過程中，在開挖基坑西南側(cè)第一層錨索以下時(shí)，發(fā)現(xiàn)坡面三個(gè)部位出現(xiàn)不同程度的涌砂透水現(xiàn)象，處理好后，在繼續(xù)開挖過程中，基坑南和西側(cè)又有多處發(fā)現(xiàn)涌沙透水問題。

現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員在施工旋噴樁時(shí)發(fā)現(xiàn)，該地層雜填土存在較多孤石。涌沙透水后，還發(fā)現(xiàn)地下水還與海水連通，受潮汐因素影響較大，預(yù)留的泄水管在海水漲落潮時(shí)泄水壓力有明顯變化，水質(zhì)略咸。經(jīng)分析，在前期旋噴樁施工過程中，潮汐帶走了部分水泥漿，致使旋噴樁成樁效果較差，難以達(dá)到設(shè)計(jì)的樁徑、搭接長(zhǎng)度等要求。因此，基坑不同位置出現(xiàn)不同程度的涌砂透水現(xiàn)象。

3 處理方法及流程

3.1 方法簡(jiǎn)述

首先清理涌出的沙堆，盡快安裝主泄水、注漿管，向涌沙塌空區(qū)塞入密目網(wǎng)進(jìn)行填充，安裝好輔助泄水、注漿管，樁間塞緊毛氈毯，空區(qū)地下水全部經(jīng)由泄水、注漿管流出，在兩側(cè)支護(hù)樁上施做固定錨栓，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，噴射速凝砼封閉，塌空區(qū)上方地面鉆孔安裝觀察、卸壓管，先對(duì)主泄水、注漿管注漿，后對(duì)自輔助泄水、注漿管注漿，一直到地面觀察、卸壓管溢漿停止注漿。為保證再向下部開挖不再發(fā)生涌沙問題，基坑內(nèi)側(cè)貼支護(hù)樁施做旋噴樁帷幕，該帷幕與原支護(hù)樁緊密粘結(jié)，最后開挖下層土方并施做支護(hù)結(jié)構(gòu)。帷幕涌沙處理示意圖見圖1.

圖1 帷幕涌沙處理示意圖

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 涌沙清理、安裝主泄水、注漿管

泄水、注漿管都要事先加工好，一端周圈打設(shè)直徑6-10mm 的孔眼用密目網(wǎng)包裹，另一端安裝球閥。

由于原帷幕2 局部搭接不好，開挖后缺陷部位即突發(fā)涌沙，現(xiàn)場(chǎng)要根據(jù)突發(fā)涌沙部位的大小確定主泄水、注漿管3 的型號(hào)，發(fā)現(xiàn)涌沙部位后，迅速清理涌出的沙堆，安裝主泄水、注漿管4，安裝時(shí)注意讓空區(qū)的水盡量通過主泄水、注漿管1 流出。

3.2.2 填塞密目網(wǎng)、安裝輔助泄水、注漿管、塞緊毛氈毯

主泄水、注漿管3 安裝好后，涌沙塌空區(qū)內(nèi)馬上填塞密目網(wǎng)5，人工使用鐵管向空區(qū)送塞，必要時(shí)用鋼筋、鋼管打入固定，安裝輔助泄水、注漿管4，根據(jù)缺口大小，輔助泄水、注漿管4 可以是1 根，也可以是2-3 根。樁間缺口處塞填毛氈毯，輔以短鋼管、方木、鋼筋等，將毛氈毯固定于樁間，讓涌沙塌空區(qū)的水自主泄水、注漿管3 和輔助泄水、注漿管4 流出。

3.2.3 修補(bǔ)旋噴樁帷幕

涌沙塌空區(qū)通常是因?yàn)榇罱硬缓迷斐傻娜毕輩^(qū)，塌空區(qū)以下繼續(xù)有缺陷的幾率非常大，因此繼續(xù)向下挖繼續(xù)涌沙的幾率很大，保險(xiǎn)起見，可在基坑內(nèi)側(cè)對(duì)帷幕進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)旋噴樁帷幕需要使用旋噴機(jī)、高壓注漿泵、空壓機(jī)、制漿桶等機(jī)械，攪制水泥漿水灰比1：1，添加適量水玻璃，靠近基坑側(cè)壁補(bǔ)充豎向高壓旋噴樁修補(bǔ)帷幕10，修補(bǔ)帷幕10 直徑600-1200mm，通過高壓射流與支護(hù)樁能夠粘結(jié)封閉，形成基坑內(nèi)側(cè)另一道止水帷幕。若占用基坑內(nèi)部工作面，開挖時(shí)可將修補(bǔ)的旋噴樁部分挖除，開挖面打設(shè)固定錨栓7，噴射速凝噴網(wǎng)面層封閉。

4 結(jié)語

對(duì)于深厚沙土地層條件下的深基坑帷幕，涌沙問題是經(jīng)常性發(fā)生的，一旦處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的安全事故，該“帷幕涌沙處理方法”是工程實(shí)踐中摸索出的一種創(chuàng)新方法及結(jié)構(gòu)，具有快速及時(shí)性，出現(xiàn)涌沙后可以第一時(shí)間應(yīng)對(duì)處理，不需要基坑大量回填和占用外部場(chǎng)地，對(duì)基坑總體進(jìn)度影響很小，且確保了項(xiàng)目施工的總體安全性。