深基坑止水堵漏技術(shù)研究

陶穎杰

上海隧道地基基礎(chǔ)工程有限公司 上海 200137

1 基坑開挖易出現(xiàn)現(xiàn)象

基坑開挖時易出現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)樁間滲漏水流沙，樁體背側(cè)出現(xiàn)空洞；基坑四周涌水涌沙；基坑外側(cè)局部下沉及周邊建構(gòu)筑物變形沉降；支護構(gòu)件軸力急劇變化引起基坑坍塌。

2 基坑滲漏采取的措施

基坑滲漏水常采取截、堵、導(dǎo)及排相結(jié)合的措施處理，具體如下：

2.1 截

圍護樁施工完成后，沿樁外側(cè)設(shè)置止水帷幕深入底板標高以下，上部超過地下水位標高，同時基坑外側(cè)設(shè)降水管井?；铀闹茉O(shè)排水溝，防止地表水流入基坑。

2.2 堵

圍護結(jié)構(gòu)滲水未形成整股流出，可采用聚氨酯堵漏劑直接封堵，并掛網(wǎng)噴射混凝土加固。圍護結(jié)構(gòu)側(cè)壁滲水為無壓力小股流出時，可采用臨時塞堵并進行注漿加固。

2.3 導(dǎo)流

圍護結(jié)構(gòu)側(cè)壁滲漏水為承壓流水時，可采取導(dǎo)流與注漿加固相結(jié)合的方法。導(dǎo)流管將承壓水從管內(nèi)引流導(dǎo)出，以減輕基坑壁側(cè)壓力，同時需控制流沙含量，防止流沙量過大引起基坑外側(cè)塌方，注漿加固主要分為雙液漿加固和聚氨酯堵漏施工兩種。

2.4 排

基坑開挖至設(shè)計標高后在圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)測適當位置設(shè)排水溝和集水井。溝內(nèi)填碎石濾料用水泵抽水排至基坑外，確保墊層施工前基底無積水[1]。

3 治理方法

強風(fēng)化巖遇水后1h 左右會逐層軟化，尤其遇到流動水時在短時間內(nèi)形成流沙現(xiàn)象，基坑外側(cè)局部出現(xiàn)空洞，進而引起基坑坍塌。砂巖具有明顯的外觀特點主要是：遇水膨脹短時間內(nèi)成流體狀，承載力急劇下降，曬干后表面略顯白色。將流體狀的砂巖裝進編織袋進行圍堰，經(jīng)編織袋透水過濾約需30min 后沙袋便會成板結(jié)狀態(tài)。

3.1 砂巖遇水形成流沙狀態(tài)及治理措施

3.1.1 流沙狀態(tài)

因基坑第一段底板埋深比第二段底板深1．2m，開挖過程中強風(fēng)化巖遇水溶解后流向第一段基底，引起第一段基坑不斷出現(xiàn)流沙涌入現(xiàn)象，造成基坑開挖難度大效率低。

3.1.2 治理措施

①在坡面上部設(shè)置截水溝，溝內(nèi)鋪設(shè)過濾網(wǎng)，沿明溝長度方向每間隔50cm，設(shè)置一道引流管，同時將引流管與過濾網(wǎng)有效連。此法可延長強風(fēng)化巖遇水形成流沙流動的時間，為后續(xù)實施提供時間。②基坑錯臺部位的砂巖采用人工開挖，邊開挖邊在錯臺交界處堆碼砂袋形成砂袋圍堰，同時梅花形布置引流管，引流管與砂巖接觸一側(cè)端頭采用兩層濾網(wǎng)包裹用于過濾砂巖。圍堰形成后掛網(wǎng)噴射混凝土進行二次加固。

3.2 圍護樁樁間漏水處理措施

3.2.1 樁間漏水現(xiàn)象

樁間漏水原因為圍護結(jié)構(gòu)咬合率不好或止水帷幕施工質(zhì)量差，圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)強風(fēng)化巖遇水沙化后，隨地下水不斷流入基坑內(nèi)。造成圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)出現(xiàn)孔洞，進而引起基坑坍塌。

3.2.2 治理措施

①滲水未形成整股流出時，采用聚氨酯堵漏劑及時封堵并掛網(wǎng)噴錨加固。當形成無壓力小股流出時，采用臨時塞堵并進行注漿加固。通常采用水泥漿和水玻璃混合注漿，體積比為1：1?，F(xiàn)場通過試驗確定配比及凝固時間，調(diào)試時間為30-40s，超出調(diào)試時間混合漿達到初凝狀態(tài)。

②滲漏部位封堵后為防止后續(xù)開挖出現(xiàn)新的漏水點，在圍護樁側(cè)面采用注漿法對該薄弱部位進行加固。注漿點遠離漏水點布設(shè)，為防止孔與孔之間聯(lián)通引起已注漿體擾動，采用間隔跳躍法逐漸向漏點靠近注漿。

③當圍護樁外側(cè)出現(xiàn)較大空洞封堵引流后除側(cè)面注漿外，應(yīng)在圍護樁外側(cè)1．5m 范圍內(nèi)，以滲漏點為中點布設(shè)地面注漿孔，中心距控制在0．5m，引孔深度比漏點深1．5m。注漿材料水泥采用42．5MPa 普通硅酸鹽水泥，水灰比為0．6，水玻璃濃度模數(shù)為2．8-3．4。水泥漿與水玻璃的體積比控制在1-1．5 之間，注漿過程中應(yīng)嚴格控制壓力，確保加固體有足夠強度[2]。

3.3 強風(fēng)化巖地質(zhì)基坑內(nèi)降水

基坑咬合樁施工完成后，理論上整個基坑已形成完整分割，坑內(nèi)封閉地下水在基坑開挖過程中流向最低點，遇到強風(fēng)化砂巖引起沙化給基坑開挖帶來難度。

①坑內(nèi)降水：基坑內(nèi)降水采用井點降水，主要用于疏干基坑內(nèi)卵石層和砂巖層裂隙中的滯留水。坑內(nèi)降水井抽水運行的同時，應(yīng)對基坑外地下水位觀測井做好觀測記錄及時掌握水位變化情況，用以確定基坑內(nèi)滯留水是否疏干和提前判斷基坑封閉效果。

②坑內(nèi)排水：開挖面設(shè)置排水溝深度低于開挖面0．5m 以下。依據(jù)現(xiàn)場情況每隔25m 設(shè)集水井比排水溝低0．8m。隨基坑的不斷開挖隨之加深，保持地下水位始終低于基坑底。

③輕型井點施工方法。

①基坑土方開挖前30d 進行輕型井點施做。井點孔采用鉆孔法進行施工，鉆孔直徑一般為30cm，鉆孔深度為基坑底部以下1m。管與孔壁之間用濾料填實，地下水位以上改用粘土填實。

②過濾管采用D50 鋼管，長度為1．5m，濾孔間距30-40mm，孔徑為5-8mm，外纏兩層濾網(wǎng)用鐵絲綁扎。過濾管通過橡膠軟管連接引出地面與集水總管連接。

③井點管安裝完成后應(yīng)接通總管及抽水系統(tǒng)進行試抽，檢查抽水效果。通常真空泵的工作壓力在0．6-0．8MPa，實際應(yīng)根據(jù)降水效果調(diào)整工作壓力。抽水應(yīng)連續(xù)不間斷進行，直至施工完成或水量不足。

4 結(jié)語

富水強風(fēng)化巖地質(zhì)深基坑施工時難免會發(fā)生基坑圍護結(jié)構(gòu)滲漏水，應(yīng)及時采取有效措施，否則會由于封堵不及時或措施不當造成不良后果，上述滲漏治理方法，經(jīng)過實踐證明效果較好，除注漿成本較高施工復(fù)雜外，其他方法便于操作成本較低。出現(xiàn)滲漏時應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采取針對性的堵漏措施降低施工風(fēng)險[3]。