泥巖地基及磚胎模中的樹枝型小盲溝施工技術(shù)

李加雄 張子勇 謝茯苓

[摘? 要]：文章以嘉祥錦江小學綜合樓及音樂廳項目中單位工程音樂廳為背景，針對音樂廳的泥巖地基及磚胎模出現(xiàn)不規(guī)則滲水現(xiàn)象，對泥巖地基和磚胎模在防水層施工前采用樹枝型小盲溝進行滲漏水引流，配以盲井，為后續(xù)施工提供了良好的作業(yè)環(huán)境，該施工技術(shù)可為類似工程提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]：樹枝型; 小盲溝; 泥巖地基; 磚胎模; 施工技術(shù)

TU46+3B

為節(jié)約土地，最大限度地利用土地資源，現(xiàn)代建筑設(shè)計中設(shè)置多層地下室的情況比比皆是，地基地質(zhì)情況的多樣化對施工工藝產(chǎn)生一定影響。本文就嘉祥錦江小學綜合樓及音樂廳項目中，單位工程音樂廳在泥巖地基及磚胎模出現(xiàn)不規(guī)則滲水現(xiàn)象，從滲水點的位置情況和出水量大小進行分析，運用小排水溝進行點到點串聯(lián)，由遠到近地將各滲水點的水引流到集水井中，再由水泵排到基坑外，小排水溝在填充礫石或硬質(zhì)材料進行有效覆蓋形成盲溝，再將混凝土墊層澆筑完成形成了無規(guī)則有組織排水體系。在盲溝體系有效阻斷了地下水在水頭作用下影響結(jié)構(gòu)混凝土澆筑密實度起到?jīng)Q定性作用。

1 工程概況

嘉祥錦江小學綜合樓及音樂廳項目位于成都市錦江區(qū)晨暉路，在“成都七中嘉祥外國語學?！毙@內(nèi)。本項目由2棟建筑組成，分別為 6F 的綜合樓和1F層的音樂廳（圖1），設(shè)一層地下室。其中單位工程音樂廳及配套用房的建筑面積為4 626.41 m2，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為獨立柱基+抗水板，建筑抗浮措施為抗浮錨桿[1]?；由疃葹?～12.15 m，地上建筑高度6.15 m，最大基礎(chǔ)埋深-14.4 m（圖2）。本文主要結(jié)合音樂廳基礎(chǔ)巖土情況和地下水滲出情況進行分析，對如何防止地下水在水頭作用下進入結(jié)構(gòu)混凝土造成破壞進行了施工技術(shù)研究。

2 地質(zhì)情況

2.1 場地地質(zhì)條件

土性特征自上而下劃分為5個工程地質(zhì)層，即：①第四系全新統(tǒng)填土層（Q 4 ml ）;②第四系上更新統(tǒng)沖洪積黏性土層（黏土、粉質(zhì)黏土、粉土） （Q 3 al+pl ）;③第四系上更新統(tǒng)沖洪積砂卵石層（Q 3 al+pl ）。地勘鉆孔柱狀圖顯示-11.0 m位置進入強風化泥巖。

2.2 水文情況

場地內(nèi)存在2種類型的地下水。上層滯水：主要賦存于雜填土層及黏性土層中，受大氣降水、地表水下滲等滲透補給。水量較小，其高程則隨地形起伏而變化較大，無統(tǒng)一的自由水面?？紫缎蜐撍褐饕x存于砂卵石層中，是本場地主要地下水，受大氣降水補給[2]，水量豐富，水位變化受季節(jié)性控制以及附近建筑場地施工降水影響。

2.3 場地土質(zhì)實際開挖情況

由于地質(zhì)情況復雜，現(xiàn)場開挖的實際情況與地勘存在一定差異，當開挖到-9.5 m時現(xiàn)場出現(xiàn)強風化泥巖;開挖到-12.5 m時，基巖為中風化泥巖，基巖上出現(xiàn)不規(guī)則滲水情況嚴重（圖3）。

3 施工重點與難點

（1）泥巖中出現(xiàn)不規(guī)則滲水，滲漏點沒有在一條裂紋，泥巖分離路徑呈現(xiàn)不貫通狀況，無法布置矩陣直線盲溝進行排水。

（2）滲水點及出水量不穩(wěn)定，無法判定盲溝的大小與走向。

（3）滲水點無法提前判定，也就是沒有辦法規(guī)劃排水溝進行有效、有組織地排水。

（4）設(shè)置盲井，井中無法清理可能導致抽水泵的損壞，且更換不易。

（5）盲井中水泵抽水時形成的真空負壓造成無法抽排水，甚至水泵損壞。

4 方案的比選與確定

（1）鋪設(shè)褥墊層，對地基均勻傳遞上部荷載有一定作用，可以減少基底泥巖撿平后不平整而導致的基礎(chǔ)底面的應力集中。但褥墊層兼作疏水層，褥墊層作為復合地基均勻承擔荷載的作用喪失，導致基礎(chǔ)傳遞的承載力受影響;褥墊層部分抗浮錨桿的嵌固和防水施工困難，褥墊層部分抗浮錨桿周圍的防水施工質(zhì)量難以保證。

（2）采用大盲溝，機械開挖，深度及寬度較大，基巖脫離時很容易擾動抗浮錨桿，對錨固長度產(chǎn)生影響，同時機械設(shè)備也會對抗浮錨桿造成碰撞，綜合因素對抗浮錨桿的抗浮效果有很大的不確定因素。

（3）采用小盲溝，人工開挖，對基巖擾動小，根據(jù)滲水點隨意引導，由遠到近，由細到粗形成樹枝型小盲溝排水系統(tǒng)，不易對基巖及抗浮錨桿產(chǎn)生擾動。

5 施工方案

5.1 排水溝設(shè)置思路

在基巖人工撿平驗槽通過后，澆筑基礎(chǔ)混凝土墊層，在墊層上留置主排水溝;在終凝后的混凝土墊層面查找滲水點并做好標記，根據(jù)出水點位置將各滲漏點用小排水溝連接起來，最終由各排水溝匯集到主排水溝進入集水井，再用水泵抽出基坑[3]。

磚胎模滲漏水由墻面排水系統(tǒng)排入磚胎模腳下排水溝內(nèi)，該排水溝與預留的主排水溝相連 （圖4）。

排水溝的大小設(shè)置以匯集到排水溝的水流量臨時確定排水溝的深度和寬度，點到線，由小到大，由遠到近，排水溝由細到粗。

5.2 盲井的設(shè)置

在基坑的最深處筏板下設(shè)置集水井。集水井位置設(shè)在4根錨桿之間，為了避免擾動抗浮錨桿采用人工挖掘，挖掘完成后四周用紅磚圍砌起來，集水坑四周砌體與基巖之間用礫石回填密實，影響錨桿部位，采用同底板標號的細石混凝土進行填充，確保錨桿錨固長度及效果。為保證砌體外邊的水能流進集水井，紅磚砌筑時無需灰縫飽滿，礫石回填采用單一大粒徑礫石。最后在集水井上加蓋預留Φ250 mm鋼管套管的預制蓋板形成盲井。

5.3 排水管、電纜、進氣管、水泵的安裝設(shè)置

在墊層下并列安裝從集水井到基坑外側(cè)的排水管、水泵電纜、進氣管。進氣管安裝時集水井端的管口緊貼集水井井蓋下面，防止水、雜質(zhì)等封堵管口。

5.4 水泵損壞的預防措施

首先在水泵大小的選擇上，其外觀直徑不大于盲井上蓋板上預留的孔洞。

在抽排水過程中，水泵可能因為淤泥雜質(zhì)、負壓等情況損壞，為防止抽排水時產(chǎn)生負壓，在盲井的井蓋上預留Φ250 mm鋼管套筒，暫時不用封閉，同時方便水泵損壞時換修。在底板混凝土澆筑時將鋼管套筒口用鋼板焊死，焊好后再在上面進行防水層施工，鋼管套筒口上的防水層與周邊防水有效搭接形成整體防水體系。

鋼管套筒口用鋼板焊死后，抽水時盲井內(nèi)空易形成負壓，這時就依靠提前預埋的進氣管進氣，避免水泵損壞。

5.5 排水溝的設(shè)置

在墊層混凝土澆筑時預留寬度不小于250 mm的主排水溝，主排水溝設(shè)在兩排抗浮錨桿中間位置，長度按現(xiàn)場最長距離方向設(shè)置，排水溝的深度人工開挖到混凝土墊層下250 mm位置。次排水溝寬度按150 mm設(shè)置，人工開挖到混凝土墊層下150 mm深度，由主排水溝兩側(cè)向外延伸設(shè)置。各滲漏點以細小排水溝寬度50 mm，深度50 mm引流到次排水溝中。整個盲溝系統(tǒng)完成后如樹枝一樣，成為主次分明，無規(guī)則有組織排水系統(tǒng)。

5.6 盲溝的形成

細小排水溝上用薄鋼板條覆蓋，并在溝兩側(cè)用釘子釘住形成盲溝。次排水溝和主排水溝均在排水溝中埋入盲溝管，盲溝管四周填入單一大粒徑礫石與墊層底平，完成后鋪設(shè)一層土工布，再用細石混凝土澆筑與墊層面平齊形成盲溝。

5.7 磚胎模上盲溝做法

（1）找點引流，切割排水溝。對于磚胎模上出現(xiàn)成片滲漏水情況，選擇在滲漏點比較集中區(qū)域豎直開鑿一條寬50 mm、深25 mm的小排水溝（圖5），連接到墊層面的排水溝，再由滲水點向豎向排水溝開鑿水平排水溝。確保所有滲漏水點的水經(jīng)水平排水溝能流向豎向排水溝。

（2）盲溝的封閉。排水溝排列開鑿完成后，用薄鋼板條覆蓋在排水溝上，并在溝的兩側(cè)用釘子釘牢固，在所有排水溝已完成薄鋼板條封閉的位置面上施工一層丙綸防水材料進行封閉，形成完整的盲溝排水體系。檢查再無滲漏后即可后續(xù)防水層施工。

6 質(zhì)量控制

6.1 盲溝的挖掘、切割質(zhì)量

基巖面主排水溝在人工開挖時，在確保排水溝的深度和寬度時盡量不要擾動溝兩側(cè)泥巖，避免泥巖出現(xiàn)太多的塊狀分離脫落。

磚胎模面需機械切割的小排水溝，盡量確保順直，水平排水溝與豎向排水溝交接處不要出現(xiàn)凸出狀況，導致排水不暢，影響排水效果。

6.2 盲溝的填充質(zhì)量

主次盲溝內(nèi)填充的礫石不能有泥塊混入，也不能有砂子及粒徑太小的石子，直接由鐵皮覆蓋的細小盲溝內(nèi)不能有泥巖塊、大石塊，以免影響排水通暢;所覆蓋的鐵皮能在結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時不塌陷變形影響排水功能。

6.3 盲溝的封閉質(zhì)量

全面檢查基坑內(nèi)無遺漏滲漏點，盲溝內(nèi)的水能順利流到排水井中，所有盲溝在采取措施礫石填充或硬質(zhì)材料覆蓋后，在盲溝上面覆蓋一層土工布，再澆筑墊層混凝土[4]。

6.4 材料及設(shè)備質(zhì)量

查驗到場材料的合格證、檢驗報告等相關(guān)質(zhì)檢資料[5];使用的電動工具必須有合格證和相關(guān)檢驗報告。

7 安全及環(huán)保措施

（1）使用切割設(shè)備時，切割方向不能對向電源箱，同時應與電源箱保持一定距離，防止切割降塵用水噴灑到電源箱。

（2）開槽、打鑿的工人，進場前進行安全技術(shù)交底、用電安全及機械操作培訓。

（3）手持電動機械設(shè)備的電線不能拖地，要架空布置;電動設(shè)備要有漏電保護措施;手持電動機械設(shè)備使用時由專職電工值守3級電箱。

（4）基坑中有地下水滲出，環(huán)境潮濕，使用電動工具時，工人需戴絕緣手套，穿絕緣靴，并有專職安全員施工全過程跟蹤。

（5）正確佩戴安全帽，開槽機為旋轉(zhuǎn)設(shè)備，操作時嚴禁佩戴線織手套。

（6）每天均應做到工完場清，施工完成的建筑垃圾及時清理到指定位置[6]。

（7）選用無塵切割設(shè)備，有效避免揚塵污染。

（8）抗浮錨桿頂部綁上黃色警示醒目標識，現(xiàn)場安全員隨時提醒現(xiàn)場作業(yè)人員安全隱患防備。

（9）工作時穿好防護裝備，防止皮膚接觸地下水，防止吸入粉塵。

（10）為防止有害氣體，用大型鼓風機向基坑內(nèi)吹風，使空氣流動。

（11）夏季高溫條件下施工，作業(yè)點要使用遮陽傘，同時給工人準備充足的茶水和防中暑藥物。

8 結(jié)束語

運用樹枝型盲溝排水系統(tǒng)施工技術(shù)，施工簡單，能有效地在防水層施工前對地下滲漏水進行有組織排水，為保證防水層施工質(zhì)量提供了有利條件，同時阻斷了地下水在水頭作用下沖破防水層滲入主體結(jié)構(gòu)未初凝混凝土的路徑，從而保證了地下結(jié)構(gòu)混凝土的施工質(zhì)量。

參考文獻

[1] 申士杰.抗浮錨桿在大型商業(yè)綜合體地下室中的應用[J].城市建設(shè)理論研究： 電子版，2014，（8）.

[2] 張志鋒.復雜地質(zhì)條件下深基坑工程支護與止水設(shè)計[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（9）：1277-1277，860.

[3] 秦華鵬.基坑排水施工技術(shù)在水利工程中的應用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（36）：2504.

[4] 吳佳華.基坑施工滲漏處理淺析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（17）：8038-8039.

[5] 張蕾.淺析建設(shè)單位對材料設(shè)備質(zhì)量的把控方法[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（26）：763.

[6] 趙明杰.淺析中心城區(qū)市政建設(shè)對社會環(huán)境的影響及防治[J].城市道橋與防洪，2013（4）：164-169.