珠江水系地質(zhì)斷裂帶基礎(chǔ)施工滲水處理

肖鐘仲，邱炳權(quán)，鄒卓楠，朱銀燕，李瀘著，曾陽(yáng)彬

（中國(guó)建筑第四工程局有限公司 廣州 510665）

0 引言

目前，隨著城市化不斷加快發(fā)展，土地資源日益緊缺，建筑行業(yè)逐漸加大力度重視地下空間的發(fā)展，地下室在建筑領(lǐng)域中的地位也愈發(fā)重要，但隨即而來(lái)的地下室質(zhì)量問(wèn)題或地下水等因素引發(fā)而來(lái)的滲漏及堵漏問(wèn)題，也引起廣泛關(guān)注，有的甚至?xí)绊懡ㄖ勖跋鄳?yīng)使用功能等。因此地下室滲漏的處理是當(dāng)今建筑行業(yè)的重中之重。

本文通過(guò)工程實(shí)際案例，介紹富含巖層的裂隙發(fā)育的滲水處理方式，提出相應(yīng)的解決方式，為類似的項(xiàng)目提供參考借鑒。

1 工程概況

某工程位于廣州市海珠區(qū)琶洲，位處獵德大橋東側(cè)，臨近珠江，地貌屬珠三角沖積平原。該工程設(shè)有3 層地下室，地下室底板埋深約14.5 m，核芯筒最深處19.5 m，緊臨珠江邊，地處珠江水系斷裂帶，裂隙水源豐富。

2 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

⑴地下水位：根據(jù)項(xiàng)目勘察報(bào)告，可查得該工程地下水埋深介于0.70～3.90 m之間。

⑵地下水類型及賦存與補(bǔ)給：①上層滯水，主要賦存于填土中，補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水，補(bǔ)給量受季節(jié)的影響明顯；②潛水，主要賦存于砂層中，是本場(chǎng)地的主要含水層，且微承壓性，補(bǔ)給來(lái)源主要靠大氣降水及相鄰含水層補(bǔ)給，補(bǔ)給量受季節(jié)和潮水的影響較明顯；③巖層總的裂隙水，與基巖的裂隙發(fā)育及其連通性有關(guān)，主要的補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水或相鄰含水層，補(bǔ)給量受巖體破碎程度及連通性的影響明顯。

⑶地下水量評(píng)估：根據(jù)地勘報(bào)告，淤泥為弱透水層，砂層為強(qiáng)透水層，基巖巖性主要以泥質(zhì)粉砂巖和泥灰?guī)r為主，強(qiáng)～中風(fēng)化巖裂隙發(fā)育，裂隙中賦存一定的地下水，水量的補(bǔ)給與裂隙連通性有關(guān)，根據(jù)鉆孔簡(jiǎn)易抽水試驗(yàn)測(cè)得其涌水量Q=156～180 m3∕d。由于項(xiàng)目地處珠江水系斷裂帶，因此有著豐富的裂隙水，是基礎(chǔ)施工滲水處理的主要水源。

3 施工工藝

3.1 施工流程［1-2］

滲水現(xiàn)狀?滲水原因分析?滲水處理措施抉擇?鋼套管接高（包含止水閥設(shè)置）?關(guān)閥檢驗(yàn)焊縫?高壓灌漿封堵?鑿除、養(yǎng)護(hù)。

3.2 滲水現(xiàn)狀

滲水部位主要在消防電梯集水井，滲水主要從事先預(yù)埋的500鋼管降水井中涌出，滲水處為2處，集水井長(zhǎng)寬高為1 600 mm×1 300 mm×4 500 mm，儲(chǔ)水量為9.36 m3。井底設(shè)置了直徑500 mm 的鋼制圓型降水井，井深200 mm，采用7.5 kW 水泵，參數(shù)見(jiàn)表1。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)抽水統(tǒng)計(jì)，從地下室井底抽至地面揚(yáng)程為21 m，豐水期要將滿井水抽至降水井底80 min，枯水期要將滿井水抽至降水井底45 min。WQD 污水泵型號(hào)為WQ45-22-7.5，流量為45 m3∕h，揚(yáng)程為22 m，功率為7.5 kW，電源為380 V∕50 Hz，轉(zhuǎn)速為3 000 r∕min，口徑為5 mm。

根據(jù)污水泵參數(shù)及涌水時(shí)間參數(shù)計(jì)算涌水量：豐水期涌水量：（45×80÷60-9.36）÷60=0.844 m3∕min?？菟谟克浚海?5×44÷60-9.36）÷60=0.406 m3∕min。

3.3 滲水原因分析［3］

本次滲水主要位置在消防集水井，成因在核心筒施工時(shí)，為了使核心筒基坑干燥，解決基礎(chǔ)施工降水問(wèn)題，從而將核芯筒周邊的水有組織地引入消防集水井，在消防集水井內(nèi)，設(shè)置降水井，因此在基礎(chǔ)混凝土封閉后，有大量的水從集水井內(nèi)的降水井涌出。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)說(shuō)明，本工程施工降水需施工至10層方能停止降水。

3.4 滲水處理措施抉擇［4］

3.4.1 初步?jīng)Q策

根據(jù)結(jié)構(gòu)施工情況，8 月底完成了10 層的結(jié)構(gòu)施工，同時(shí)下半年為枯水期，對(duì)滲水點(diǎn)的封堵較為有利。因此決定在9月完成降水井封堵工作。

3.4.2 確定處理措施［5］

根據(jù)決策情況，針對(duì)已預(yù)埋止水鋼套筒及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，項(xiàng)目部聯(lián)合公司針對(duì)該滲水點(diǎn)組織召開(kāi)專題會(huì)議。經(jīng)會(huì)議討論，擬定幾項(xiàng)措施可供采用，但因各種因素情況，最終只采取一項(xiàng)處理措施［5］：在原有的預(yù)埋止水鋼套管的基礎(chǔ)上，先對(duì)該鋼套管進(jìn)行接高600 mm，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得1 m3的水在1 個(gè)DN65 閥管自重壓力流淌約需0.7 min，出水量大于枯水期涌水量0.406 m3∕min，為了后期封蓋焊接順利，在接高的鋼套管上設(shè)置2個(gè)直徑為DN65的閥門(mén)，如圖1所示。

圖1 鋼套管預(yù)留止水閥Fig.1 Steel bushing Reserved Water Stop Valve

鋼套管接高后，可取出原預(yù)留抽水泵，水由2個(gè)止水閥位置排出，排到降水井外集水坑后再由水泵抽至地面，然后進(jìn)行焊接封閉鋼套管蓋板、關(guān)閉止水閥再進(jìn)行高壓灌漿［6］，最后進(jìn)行鑿除、養(yǎng)護(hù)等細(xì)部處理。處理措施如圖2所示。

圖2 處理措施示意圖Fig.2 Schematic Diagram of Treatment Measures

3.5 鋼套管接高

將在已預(yù)留好止水閥中的直徑為500 mm 的鋼套管與原預(yù)留的止水鋼套管進(jìn)行焊接接高，要求具備水下焊工證的電焊工1位，焊縫均勻飽滿，焊接位置不得滲水等。

3.6 關(guān)閥檢驗(yàn)焊縫

焊接完蓋板后，待焊縫冷卻，關(guān)閉2個(gè)閥門(mén)進(jìn)行焊縫檢驗(yàn)，所有焊縫不得有漏水現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)有漏水的地方，可重復(fù)上述步驟進(jìn)行補(bǔ)焊。封鋼套管蓋如圖3所示。

圖3 封鋼套管蓋示意圖Fig.3 Schematic Diagram of Sealing Steel Casing Cover

3.7 高壓灌漿封堵［7］

在高壓灌漿封堵前，先準(zhǔn)備好高壓灌漿所需的材料、設(shè)備及相應(yīng)的人員安排。其中高壓灌漿材料選用快硬水泥灌漿材料［8］，該材料為水硬性材料，適合有水作業(yè)，主要對(duì)降水套管及滲水點(diǎn)縫隙進(jìn)行封堵，在有水的情況下能快速凝結(jié)。

前期各項(xiàng)工作準(zhǔn)備完成后，待鋼蓋板與鋼套管焊接焊縫達(dá)到相應(yīng)要求后，對(duì)降水井鋼套管內(nèi)的壓力進(jìn)行測(cè)量。套管內(nèi)的壓力采用直接測(cè)量法測(cè)得，主要方法為將壓力表通過(guò)閥門(mén)接口接入降水井鋼管的閥門(mén)上，打開(kāi)閥門(mén)測(cè)得井內(nèi)壓力為3.1 MPa。高壓注漿采用壓力及注漿量雙指標(biāo)進(jìn)行控制。注漿壓力采用大于3.1 MPa穩(wěn)壓注漿，經(jīng)過(guò)測(cè)試，決定壓力穩(wěn)定在3.6 MPa，注漿量大于3.14×0.252×0.6=0.118 m3。當(dāng)注漿量大于0.118 m3，穩(wěn)壓3.6 MPa 無(wú)法壓入時(shí)，變壓3 次，無(wú)法注入，即可停止注漿。高壓灌漿封堵如圖4所示。

圖4 高壓灌漿封堵Fig.4 High Pressure Grouting for Plugging

3.8 鑿除、養(yǎng)護(hù)［9］

高壓灌漿封堵完成，待封堵位置的混凝土達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度后，對(duì)滲水點(diǎn)處的裝置進(jìn)行拆除并鑿除相應(yīng)高出地面的混凝土部分，按照相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，且養(yǎng)護(hù)周期需滿足14 d 以上，待28 d 以后再對(duì)該部位做相應(yīng)的防水加強(qiáng)措施。

4 總結(jié)［10］

⑴通過(guò)本工程處理措施及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，可進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化：可將預(yù)埋止水鋼套管及鋼套管接高直接優(yōu)化為預(yù)埋含有止水閥的止水鋼套管。

⑵該滲水處理措施通過(guò)本工程應(yīng)用情況，其可適用于以下各階段：①底板施工前，在沒(méi)有進(jìn)行底板施工前，如發(fā)現(xiàn)該類似滲水情況，可及時(shí)優(yōu)先進(jìn)行處理，這個(gè)時(shí)候解決相應(yīng)滲水（含涌水）問(wèn)題是最好的解決時(shí)段，后續(xù)一些相應(yīng)處理也可簡(jiǎn)單方便多；②底板施工時(shí)：出現(xiàn)類似該工程所舉案例，無(wú)法停下來(lái)先行解決該類似滲水問(wèn)題時(shí)，可采用該優(yōu)化后的方式進(jìn)行處理解決；③地下室底板施工完成后，后期出現(xiàn)涌水導(dǎo)致底板開(kāi)裂、開(kāi)洞等情況；④其它可適用的類似階段。

⑶在地下室滲水處理過(guò)程中，針對(duì)裂隙連通中的裂縫水引起的滲水情況，采用上述封堵處理措施，所取得效果非常顯著，完成相應(yīng)的封堵工作，解決滲水情況，為后期地下室“無(wú)水”現(xiàn)象做出巨大的貢獻(xiàn)。

⑷此類技術(shù)封堵措施，可以實(shí)現(xiàn)施工期間的降水、快速施工，又能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降水要求，同時(shí)降水又可以回收利用于文明施工用水，一舉三得。

⑸當(dāng)今建筑行業(yè)，地下室滲水現(xiàn)象已是普遍現(xiàn)象，采取相應(yīng)處理措施或預(yù)防措施解決該現(xiàn)象，讓地下室呈現(xiàn)“無(wú)水”現(xiàn)象至關(guān)重要。通過(guò)本工程的實(shí)踐以及大量數(shù)據(jù)分析，認(rèn)為應(yīng)從源頭進(jìn)行把控、從源頭進(jìn)行消滅，在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)結(jié)合本工程可能出現(xiàn)的滲水情況，設(shè)計(jì)工程師制定相應(yīng)的處理措施，如因特殊情況，再在施工階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)，這樣才能更好、更徹底地解決滲水現(xiàn)象，推進(jìn)實(shí)現(xiàn)地下室“無(wú)水”情況。

⑹本工程滲水處理措施效果，得到建設(shè)單位、監(jiān)理單位等相關(guān)單位的廣泛認(rèn)可，該技術(shù)值得推廣和使用，為類似工程提供相應(yīng)借鑒。