地層基坑支護樁間滲漏治理探討

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1引言

隨著房屋建筑工程數量不斷增加，出現了許多基坑工程項目。然而基坑支護樁在施工過程中易受到地質條件、周邊環境、地下水情況等的影響，導致止水帷幕失效，而發生基坑滲漏問題，嚴重影響了建筑結構以及施工安全問題。工程師需要針對地質條件采用適宜的方案去解決基坑滲漏問題。劉恒新等通過增加高壓旋噴樁以及降低地下水來解決基坑漏水問題。戴軒等研究富水砂層基坑滲漏問題，分析出基坑發生滲漏時的地層變形規律，為防滲問題提供參考。李又云等采用在基坑外側地下水回灌來處理地連墻間接縫的滲漏問題。李政等在巖溶地區采用水玻璃-水泥雙液灌漿來處治基坑滲漏問題。陸守林使用二重管雙液注漿技術，在強透水層基坑中成功堵漏。目前沿海含風化巖地層基坑滲漏問題較少報道。在沿海地區，地下水發育且具有一定腐蝕性，風化巖地層遇水軟化、崩解，易誘發止水帷幕失效，從而引起基坑滲漏問題。本文針對該類型基坑滲漏問題，提出一種外截內堵的綜合治理方法，即采用支護樁外側注漿止水和支護樁間封堵止水施工技術進行處理，可有效處治基坑滲漏問題。

2工程概況

深圳中信金融中心項目，基坑采用支護樁、錨索腰梁、角支撐相結合的組合支護方式。本項目基坑經歷了基坑支護施工、基坑開挖、土方反壓回填、角支撐加固等多個階段。

2.1工程地質條件

1）地形地貌及特殊性巖土根據深圳地區地貌圖，該項目場地原始地貌為海積淤泥灘（XIII）。同時該場地屬于城市建設回填整平為儲備用地，場地地質復雜，含有多種特殊性巖土，其中殘積土有受水浸泡強度降低的特性，風化巖遇水易軟化、崩解。2）場地水文條件場地具有多層地下水，在人工填土層中為孔隙潛水，主要降雨補給，穩定水位平均高程為1.69m，以垂直入滲為主；在礫砂層中為孔隙承壓水，本層地下水大多是側向補給，少數是越流補給，與海水關系密切；在花崗巖強～中風化巖中為基巖裂隙水，大多是側向補給，少數是越流補給，與海水也有較密切的聯系。

2.2基坑支護樁間滲漏基本情況

該基坑項目西北角及北側土方開挖過程中，出現嚴重的流沙、漏水現象，且西北角平臺上出現塌陷。初步判斷為基坑原北側支護樁與新增西側支護樁交接處側壁發生滲漏，滲漏位置位于第三道角支撐下。現場情況如圖1所示。經實地勘察與分析前期基坑施工情況，初步判斷此次基坑側壁滲漏的原因為：①西北角原支護樁后止水帷幕存在失效情況，新增支護樁與北側原支護樁間交匯處漏水，基坑內開挖后出現水土流失，導致西北角平臺塌陷；②北側支護樁后止水帷幕被具有腐蝕性的孔隙潛水長期侵蝕導致產生裂隙，出現滲水、流沙情況。

3支護樁間滲漏治理方法及施工流程

結合項目西北角及北側基坑特點及現狀，采用外截內堵的綜合治理方法來防治基坑側壁滲漏問題，“外截”即通過支護樁外側注漿止水，“內堵”即采用支護樁間封堵止水。實踐證明該治理方法可有效封堵基坑滲漏，取得了較好的成效。下面介紹具體的施工流程及相關施工控制性參數。

3.1支護樁外側注漿止水施工流程

1）清理漏水部位尋找基坑內側漏水部位，清理漏水部位內側及周邊的淤泥與雜質，采用沙袋封堵漏水空隙，降低滲漏時產生的泥土流失。2）施工做圍堰為降低漏水對基坑的損壞，盡快對漏水部位處采取回填土基礎措施進行圍堰，漏水嚴重部位應通過鋼筋混凝土進行圍堰。3）鉆孔施工在漏水位置處，用鉆孔機鉆孔，鉆孔深度大約在漏水部位下1m。如圖2所示。4）安裝注漿管待鉆孔機鉆到預定深度后方可拔出鉆桿，然后選擇?25鍍鋅管作為注漿管，在安裝注漿管時如出現鉆孔塌方，立刻通過改裝的平板振搗設備把注漿管繼續放入預定深度，達到預定深度后，為了把水泥漿和水玻璃共同注入注漿管中，在注漿管頂上安裝兩個閥門的三通.5）灌注水泥漿配制恰當的水泥漿(水灰比0.7∶1)，確認注漿管在安裝過程中是否損壞，確認注漿管不漏水后，再繼續灌注。6）水玻璃-水泥漿雙液注漿該注漿方法屬于靜壓注漿。施工步驟如下：先將水泥漿與水玻璃通過注漿料管拌和均勻制成水泥膠，再通過液壓注入地層中。由于水泥膠具有凝固速率高、硬度增加快的特性，可快速封堵漏水位置，阻止流沙、漏水現象。水玻璃與硅酸鹽水泥水化生成Ca(OH)2并迅速反應成水泥膠物質，其反應機理：Na2O·nSiO2+Ca(OH)2+mH2O=CaO·nSiO2·mH2O+2NaOH注漿材料如表1所示。灌注方法：首先灌注水泥漿，直到水泥漿不斷從排出口排出之后，啟動水玻璃池的注漿泵灌注水玻璃，這時需要兩個注漿泵壓力一致，注漿料壓力保持在0.5～1MPa，最后使水泥漿與水玻璃通過Y型管道混合，注漿流程如圖3所示。其次，當Y型管出水口出現水泥漿與水玻璃混合漿液以及有氣泡時，應立刻用編織袋堵塞注漿料排出口，待漿流速慢慢減少直至靜止后，立即停止注漿料，留觀1小時后再繼續注入漿液。7）靜壓注漿加固在封閉樁漏部位24h后，依止水帷幕方向，在距離堵漏部位前后各0.5m處布置一個加固處，加固方式采用靜壓注漿方式。注漿深度在漏水部位下1m，注漿流速控制在8～12L/min以內，注漿泵要提供1～1.5MPa以上的壓力。

3.2支護樁樁間封堵施工流程

1）漏水位置處理首先找出漏水位置，再清理周邊支護樁間的淤泥和雜質。2）引水處理把4根直徑?30mmPVC管嵌入引水管中進行導流，避免淤泥大量流失，同時擴大樁間空洞，并將引水管外側的空間用沙袋填塞。3）掛網噴錨先將支護樁表面泥土清理干凈，沙袋外側基坑地面整平，對沙袋封堵區域進行掛網噴錨，掛鋼筋網，噴射8cm厚C20混凝土。4）養護處理養護時間不低于4h，在天氣干燥炎熱期間，適時噴水養護。5）封孔止水待掛網噴錨支護強度滿足要求后，將PVC引水管用聚氨酯棒封堵塞緊。當PVC引水管封堵后因水壓力過大，導致水從其他位置滲漏出來，按照以上施工步驟重新進行引流堵漏直至水滲漏消失。

4結論

在沿海地區，地下水發育且具有一定腐蝕性，風化巖地層遇水軟化、崩解，易誘發止水帷幕失效，而引起基坑滲漏問題。為解決這一問題，本文提出了一種外截內堵的綜合治理方法，即通過對支護樁間封堵和支護樁外側雙液注漿止水。同時給出了具體的施工控制參數，通過深圳中信金融中心基坑項目實踐，表明該方法可有效地阻止基坑進一步流沙、漏水現象，從而能夠防止基坑外地面進一步塌陷，為今后在沿海復雜環境、風化巖地層及具有腐蝕性地下水的基坑滲漏治理，提供一種可行的方案和施工方法。

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作者：王丙亮 單位：中信建設有限責任公司