地层基坑支护桩间渗漏治理探讨

1引言

随着房屋建筑工程数量不断增加，出现了许多基坑工程项目。然而基坑支护桩在施工过程中易受到地质条件、周边环境、地下水情况等的影响，导致止水帷幕失效，而发生基坑渗漏问题，严重影响了建筑结构以及施工安全问题。工程师需要针对地质条件采用适宜的方案去解决基坑渗漏问题。刘恒新等通过增加高压旋喷桩以及降低地下水来解决基坑漏水问题。戴轩等研究富水砂层基坑渗漏问题，分析出基坑发生渗漏时的地层变形规律，为防渗问题提供参考。李又云等采用在基坑外侧地下水回灌来处理地连墙间接缝的渗漏问题。李政等在岩溶地区采用水玻璃-水泥双液灌浆来处治基坑渗漏问题。陆守林使用二重管双液注浆技术，在强透水层基坑中成功堵漏。目前沿海含风化岩地层基坑渗漏问题较少报道。在沿海地区，地下水发育且具有一定腐蚀性，风化岩地层遇水软化、崩解，易诱发止水帷幕失效，从而引起基坑渗漏问题。本文针对该类型基坑渗漏问题，提出一种外截内堵的综合治理方法，即采用支护桩外侧注浆止水和支护桩间封堵止水施工技术进行处理，可有效处治基坑渗漏问题。

2工程概况

深圳中信金融中心项目，基坑采用支护桩、锚索腰梁、角支撑相结合的组合支护方式。本项目基坑经历了基坑支护施工、基坑开挖、土方反压回填、角支撑加固等多个阶段。

2.1工程地质条件

1）地形地貌及特殊性岩土根据深圳地区地貌图，该项目场地原始地貌为海积淤泥滩（XIII）。同时该场地属于城市建设回填整平为储备用地，场地地质复杂，含有多种特殊性岩土，其中残积土有受水浸泡强度降低的特性，风化岩遇水易软化、崩解。2）场地水文条件场地具有多层地下水，在人工填土层中为孔隙潜水，主要降雨补给，稳定水位平均高程为1.69m，以垂直入渗为主；在砾砂层中为孔隙承压水，本层地下水大多是侧向补给，少数是越流补给，与海水关系密切；在花岗岩强～中风化岩中为基岩裂隙水，大多是侧向补给，少数是越流补给，与海水也有较密切的联系。

2.2基坑支护桩间渗漏基本情况

该基坑项目西北角及北侧土方开挖过程中，出现严重的流沙、漏水现象，且西北角平台上出现塌陷。初步判断为基坑原北侧支护桩与新增西侧支护桩交接处侧壁发生渗漏，渗漏位置位于第三道角支撑下。现场情况如图1所示。经实地勘察与分析前期基坑施工情况，初步判断此次基坑侧壁渗漏的原因为：①西北角原支护桩后止水帷幕存在失效情况，新增支护桩与北侧原支护桩间交汇处漏水，基坑内开挖后出现水土流失，导致西北角平台塌陷；②北侧支护桩后止水帷幕被具有腐蚀性的孔隙潜水长期侵蚀导致产生裂隙，出现渗水、流沙情况。

3支护桩间渗漏治理方法及施工流程

结合项目西北角及北侧基坑特点及现状，采用外截内堵的综合治理方法来防治基坑侧壁渗漏问题，“外截”即通过支护桩外侧注浆止水，“内堵”即采用支护桩间封堵止水。实践证明该治理方法可有效封堵基坑渗漏，取得了较好的成效。下面介绍具体的施工流程及相关施工控制性参数。

3.1支护桩外侧注浆止水施工流程

1）清理漏水部位寻找基坑内侧漏水部位，清理漏水部位内侧及周边的淤泥与杂质，采用沙袋封堵漏水空隙，降低渗漏时产生的泥土流失。2）施工做围堰为降低漏水对基坑的损坏，尽快对漏水部位处采取回填土基础措施进行围堰，漏水严重部位应通过钢筋混凝土进行围堰。3）钻孔施工在漏水位置处，用钻孔机钻孔，钻孔深度大约在漏水部位下1m。如图2所示。4）安装注浆管待钻孔机钻到预定深度后方可拔出钻杆，然后选择∅25镀锌管作为注浆管，在安装注浆管时如出现钻孔塌方，立刻通过改装的平板振捣设备把注浆管继续放入预定深度，达到预定深度后，为了把水泥浆和水玻璃共同注入注浆管中，在注浆管顶上安装两个阀门的三通.5）灌注水泥浆配制恰当的水泥浆(水灰比0.7∶1)，确认注浆管在安装过程中是否损坏，确认注浆管不漏水后，再继续灌注。6）水玻璃-水泥浆双液注浆该注浆方法属于静压注浆。施工步骤如下：先将水泥浆与水玻璃通过注浆料管拌和均匀制成水泥胶，再通过液压注入地层中。由于水泥胶具有凝固速率高、硬度增加快的特性，可快速封堵漏水位置，阻止流沙、漏水现象。水玻璃与硅酸盐水泥水化生成Ca(OH)2并迅速反应成水泥胶物质，其反应机理：Na2O·nSiO2+Ca(OH)2+mH2O=CaO·nSiO2·mH2O+2NaOH注浆材料如表1所示。灌注方法：首先灌注水泥浆，直到水泥浆不断从排出口排出之后，启动水玻璃池的注浆泵灌注水玻璃，这时需要两个注浆泵压力一致，注浆料压力保持在0.5～1MPa，最后使水泥浆与水玻璃通过Y型管道混合，注浆流程如图3所示。其次，当Y型管出水口出现水泥浆与水玻璃混合浆液以及有气泡时，应立刻用编织袋堵塞注浆料排出口，待浆流速慢慢减少直至静止后，立即停止注浆料，留观1小时后再继续注入浆液。7）静压注浆加固在封闭桩漏部位24h后，依止水帷幕方向，在距离堵漏部位前后各0.5m处布置一个加固处，加固方式采用静压注浆方式。注浆深度在漏水部位下1m，注浆流速控制在8～12L/min以内，注浆泵要提供1～1.5MPa以上的压力。

3.2支护桩桩间封堵施工流程

1）漏水位置处理首先找出漏水位置，再清理周边支护桩间的淤泥和杂质。2）引水处理把4根直径∅30mmPVC管嵌入引水管中进行导流，避免淤泥大量流失，同时扩大桩间空洞，并将引水管外侧的空间用沙袋填塞。3）挂网喷锚先将支护桩表面泥土清理干净，沙袋外侧基坑地面整平，对沙袋封堵区域进行挂网喷锚，挂钢筋网，喷射8cm厚C20混凝土。4）养护处理养护时间不低于4h，在天气干燥炎热期间，适时喷水养护。5）封孔止水待挂网喷锚支护强度满足要求后，将PVC引水管用聚氨酯棒封堵塞紧。当PVC引水管封堵后因水压力过大，导致水从其他位置渗漏出来，按照以上施工步骤重新进行引流堵漏直至水渗漏消失。

4结论

在沿海地区，地下水发育且具有一定腐蚀性，风化岩地层遇水软化、崩解，易诱发止水帷幕失效，而引起基坑渗漏问题。为解决这一问题，本文提出了一种外截内堵的综合治理方法，即通过对支护桩间封堵和支护桩外侧双液注浆止水。同时给出了具体的施工控制参数，通过深圳中信金融中心基坑项目实践，表明该方法可有效地阻止基坑进一步流沙、漏水现象，从而能够防止基坑外地面进一步塌陷，为今后在沿海复杂环境、风化岩地层及具有腐蚀性地下水的基坑渗漏治理，提供一种可行的方案和施工方法。

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作者：王丙亮 单位：中信建设有限责任公司