基坑漏水处理专项措施.doc

杭州地铁富春路站基坑漏水解决办法

中 国 中 铁

中铁七局集团杭州地铁富春路站项目经理部
二0一一年六月十六日

目 录
1、工程概况 2
2、工程地质、水文状况 2
2.1、工程地质 2
2.2、水文地质 3
3、基坑开挖中渗漏水解决 3
3.1、1号线W1-2与S1-31持续墙接缝漏水解决 3
3.1.1、状况概要 3
3.1.2、因素分析 4
3.1.3、解决办法 4
3.2、1号线E1-6和N1-33持续墙接缝漏水解决 6
3.2.1、状况概要 6
3.2.2、漏水因素分析 6
3.2.3、监测状况 7
3.2.4、解决方案一 7
3.2.4、解决方案二 9
3.2.5、方案比选 11
4、基坑开挖渗漏水防止办法 11

杭州地铁富春路站基坑漏水解决办法
1、工程概况
富春路站是杭州地铁1、4号线工程换乘站，即是盾构始发站又是吊出站，在婺江路和富春路下呈“丁”字形布置。
1号线车站位于婺江路下，为地下三层三跨岛式车站，车站主体长为247.4m，原则段宽度为21.3m，原则段挖深约23.43m，端头井挖深约25.13m。围护构造采用1m厚地下持续墙，持续墙采用锁口管接头形式。原则段设6道支撑，第5道为双拼，端头井设7道支撑，第6道为双拼。1、4道为钢筋砼支撑，其他支撑采用φ609mm壁厚16mm钢管支撑。
4号线车站位于富春路下，为地下两层三跨岛式车站，车站主体长为370.1m，原则段宽度为19.3m，原则段挖深约16.4m，端头井挖深约18.2m，围护构造采用0.8m厚地下持续墙，墙深约29m，持续墙采用锁口管接头形式。原则段设4道支撑，端头井设5道支撑，1道为钢筋砼支撑，其他支撑采用φ609mm壁厚16mm钢管支撑。
2、工程地质、水文状况
2.1、工程地质
车站拟建场地处在杭州市南面，临近钱塘江，属钱塘江冲海积平原地貌单元。本工程所处地质状况至上而下为：①杂填土：层厚1～6m。②全新统上中段冲海相沉积层，下分5个亚层：②-3砂质粉土：层厚0～6.2m。②-4砂质粉土夹粉砂：层厚2.2～7.8m。②-5粉砂夹砂质粉土：层厚1.3～8.7m。②-6砂质粉土：层厚1～5.7m。②-7砂质粉土夹粉细砂：层厚0～3.5m。⑤全新统下段浅海、滨海相沉积层，下分2个亚层：⑤-1淤泥质粉质粘土：层厚1.7～5.3m。⑤-2粉质粘土：层厚0～1.3m。⑥晚更新统上段河、湖相沉积，下分2个亚层：⑥-2粉质粘土：层厚1.5～4.7m。⑥-夹砾砂：层厚1～4.9m。⑧晚更新统上段古钱塘江河流冲洪积相沉积层，下分2个亚层：⑧-1中粗砂：层厚0～1.5m。⑧-4卵石：钻孔揭露最大厚度26.65m。白垩纪下统粉砂岩、含砾粉砂岩，本次勘探仅揭露强风化层。-2强风化粉砂岩、含砾粉砂岩，钻孔揭露最大厚度为4.3m。侏罗系上统泥灰岩，本次勘探仅揭露强风化层。-2强风化泥灰岩，钻孔揭露最大厚度1.55m。
1号线车站底板位于⑤-1淤泥质粉质粘土层上，4号线车站底板位于②-5粉砂夹砂质粉土和②-6砂质粉土层，高压缩性，低强度，高敏捷度，开挖施工时易产生触变和流塑性变形。
2.2、水文地质
本场地地下水类型重要是第四纪松散岩类孔隙水，依照地下水含水介质、赋存条件、水理性质和水利特性，可划分为孔隙潜水和孔隙承压水两大类。
本场地区域浅部地下水属孔隙性潜水类型，重要赋存于上部①层填土及②层粉土、粉砂中，补给来源重要为大气降水及地表水，并与河塘呈互为补给关系，地下水位随季节性变化，与钱塘江江水具备水力联系，水位埋深1.1～4.15m，相应高程为3.53～5.34m。依照区域水文地质资料，浅层地下水位年变幅为1～2m，场地年均最高地下水位为地表下0.5m左右。
本场地区域承压含水层重要分布于深部⑧-1层中粗砂和⑧-4层卵石中，水量较丰富，隔水层为上部粘性土层（⑤、⑥层），承压水层顶板高程为-25.43～-23.23m，隔水层顶板高程为-16.65～-14.86m。承压水头埋深在地表下9.66～11m。
3、基坑开挖中渗漏水解决
本工程基坑开挖采用明挖法施工，遵循“分段分层、对称平衡，由上而下、先支撑后开挖”原则，分层、分区、分块、分段，抽槽开挖、留土护壁，先撑后挖。但因地质条件差，地下水位高，基坑开挖施工风险很大，极易浮现持续墙缝渗漏水现象。
3.1、1号线W1-2与S1-31持续墙接缝漏水解决
3.1.1、状况概要
8月9日上午，因持续几日暴雨影响，1号线W1-2与S1-31持续墙接缝（详细位置见下图），在地面下7m处突发漏水，且漏水泥沙含量较大，导致基坑外水土流失，现场值班人员发现后，及时上报了现场状况，项目部及时启动了应急预案，组织人员及时进行了解决，下午16时，漏水点到了得到了有效控制，停止漏水。状况发生后，项目部以每1小时测量1次频率，对所有监测项目不间断进行了监测，发现受水土流失影响，1号线基坑周边土体分层沉降监测点CX19，合计沉降达到了26.5cm，严重超过警戒值（+30mm）,漏水点停止渗漏后，经继续监测，土体沉降基本稳定。支撑轴力，墙体位移等别的监测项目处在正常范畴，基坑及周边建筑物处在安全稳定状态。
持续墙接缝漏水位置示意图
3.1.2、因素分析
（1）、受台风“莫拉克”影响，杭州多日连降暴雨，坑外地表水量及土体含水量迅速增大，导致基坑外水压力加大，持续墙接缝发生漏水并带有泥沙，持续墙外水土流失严重，致使土体收缩沉降。
（2）、漏水点在婺江路地面下7m位置，此范畴土体为粉质沙土，且依照基坑已开挖某些土体发现，婺江路下土体不太密实，若持续墙接缝发生渗漏，土体极易随漏水流失，并收缩沉降。
（3）、W1-2与S1-31持续墙接缝质量不好，接缝夹泥较多，连接质量不好，在前期开挖施工中，接缝已不断渗水，经止水解决，渗水量较小，且不掺有泥沙，故未做进一步解决，导致暴雨来临后，接缝渗水处漏水流沙。
3.1.3、解决办法
（1）、发现漏水状况后，项目部及时组织了人员，提成两班，轮换作业，用木楔子配合棉纱堵塞漏水口，同步在漏水位置堆码沙袋，防止泥沙随漏水进一步流失。沙袋堆码时，层层压茬，并踩踏压实，保证沙袋堆稳定性，在堆码过程中，不断用棉纱对沙袋接缝处渗水进行封塞。
（2）、堆码沙袋后，漏水得到控制，漏水量有所减小，泥沙经棉纱过滤，流失量已经很少。此时在漏水持续墙接缝处埋管注浆，进行封堵，注浆施工办法和环节：
①、在渗水点上方2米左右位置钻眼埋管，打眼深度约50cm，位置须与漏水点有足够距离，以免注浆过程中，受注浆压力影响，将浆液从漏水点处压出。钻眼过程中，仔细观测接缝渗水状况，避免形成新漏水点，如漏水严重，必要及时停止钻眼。钻眼完毕后，用高压水枪清洗眼孔，去除眼孔内浮碴、泥土等杂物，使眼孔干净。
②、预埋注浆管并封堵眼孔。使用双快水泥嵌缝，双快水泥能在潮湿基面施工，且能迅速凝结，与眼孔间混凝土有牢固粘结力，耐久性好，不开裂，注浆管采用φ25mm钢管，钢管口有丝口，可与注浆机导管连接。
将注浆钢管插入眼孔，将双快水泥搅拌均匀成团桩，人工将水泥团嵌入眼孔，并挤压密实，将注浆管四周封死填平。嵌缝过程中，必要保证注浆钢管不被堵死，嵌缝后，钢管内有水冒出。
③、待嵌缝双快水泥凝固后，进行注浆。浆液材料为水泥浆与水玻璃配合使用，注浆初期，先采用纯水玻璃注浆封口，压力缓慢增长，以水玻璃从漏水口流出为准，注浆3-5分钟后，停注1分钟，使水玻璃凝结，然后继续注浆，注浆多次后，漏水口被封堵，漏水量明显减小，将浆液换成配合比为1：1水玻璃与水泥浆混合体，继续注浆，若浆液从持续墙接缝处流出，即停止注浆，并再次换注水玻璃封口，
水玻璃浆材具备可灌性好，耐久性强，凝胶时间短特点，是一种较为抱负化学灌浆材料。 由于水玻璃浆材为真溶液，浆液起始粘度低，且保持低粘度时间可满足注浆工艺规定，因此粒径在0.1mm以上土层均能得到有效灌注， 可以满足普通砂土地层注浆规定，且水玻璃接近胶凝时浆液粘度具备迅速形成凝胶特点，可使水玻璃浆液与被加固物体迅速形成强度，使用其进行止水堵漏，可获得较好效果。
④、灌浆完毕后，用棉纱塞入注浆管口进行封管，并观测一段时间，拟定管口没有渗水现象。
（3）、为保证此处持续墙接缝止水效果，注浆止水后，在持续墙后施工高压旋喷桩，消除后期开挖中，此处持续墙接缝渗漏隐患。旋喷桩布置形式见下图：

持续墙接缝旋喷桩平面布置图

高压旋喷桩参数及施工工艺与已施工持续墙接缝止水旋喷桩相似，桩径为650mm，桩心间距为400mm，旋喷深度为地面至基底如下5m，共在接缝处布置5根。施工中，随时观测开挖面以上接缝状况，防止因旋喷压力导致接缝处封堵混凝土开裂，浮现漏浆。
3.2、1号线E1-6和N1-33持续墙接缝漏水解决
3.2.1、状况概要
11月28日8时10分，富春路站1号线基坑E1-6和N1-33地连墙接缝在地面如下约18m处，发生涌水事故，项目部及时进行坑内堆码土袋封堵，在9时40分坑内漏水点被堵住。
由于涌水量较大，漏水点位置土体重要为砂质粉土和砂质粉土夹粉细砂，坑外土体大量流失，导致持续墙墙后地面及富春路变电所围墙局部发生塌陷，5m×3 m范畴内最大塌陷深度约为30 cm，影响范畴约为5 m×10 m。
3.2.2、漏水因素分析
（1）、此处持续墙接缝衔接也许局部夹泥，形成较大孔洞，导致坑外潜水突破墙缝薄弱处从而涌入坑内。N1-33是个异型槽段，异型槽段在成槽过程中也许浮现槽壁坍塌，灌注时砼无法将土方上顶，而是绕过该堆土方，使持续墙墙体夹泥，形成了孔洞。
（2）、在N1-33和N1-34持续墙接缝处浮现错台，并有较小渗漏水现象，孔洞漏出水从土体内窜流上涌，从土体空隙较大处流出，导致了渗漏点假象，真正渗水点没有被发现解决。
3.2.3、监测状况
在10月28日发生漏水状况后监测频率做了相应调节，房屋沉降监测为1次/2小时，地表沉降、水位监测、轴力监测以及测斜监测都为2次/天。
发生漏水状况后监测数据状况为：秋涛变电所3号点发生沉降6.1mm；秋涛变电所6号点发生沉降5.5mm；其她监测点变化不大。
3.2.4、解决方案一
(1)、漏水点和疑似漏水点用双液注浆机进行（水泥+水玻璃）注浆堵漏，将漏水点流水堵住。注浆时在漏水点处基坑内派3个专人进行堆土袋处和持续墙接缝处进行观测，保证不发生再次漏水；
(2)、在渗漏点外侧施做2排双液注浆孔做止水帷幕，接近持续墙侧500mm采用＠800mm双液注浆加固。加固深度为地面下15m（第四道混凝土支撑下口）至地面下28米（即基底如下3.5 m），梅花形布置。浆液配合比为1：1，注浆压力不不大于2 MPa。双液注浆孔位布置、双液注浆剖面示意图见下图。

双液注浆孔位平面布置图·

双液注浆孔位平面布置图

双液注浆剖面示意图
施工顺序为：先施工远离持续墙第2排一期注浆孔后再施工二期孔，接近持续墙一排施工同外侧一排施工顺序。

（3）、注浆质量检查
注浆所有完毕后，采用钻孔取芯办法检查注浆效果，选用专业钻芯队伍，现场取芯3孔，达到28天无侧限抗压强度不得不大于1.2Mpa，检查注浆与否持续和注浆质量。
（4）、在注浆加固完毕后在持续墙外侧施做2口降水井，进行坑外降水，降水井采用专业打井队伍进行施工，孔径800 mm，井管采用孔径300 mm无缝钢管，降水成井深度18 m，水位降至地面下10 m～12 m，减小基坑内外水位高差；
（5）、基坑内土体开挖前5天进行坑外降水井降水工作。并加强观测秋涛变电所房屋以及周边地表沉降监测工作，保证变电所绝对安全。
在正式解决漏水点处土体时，采用探坑式开挖方式，由人工将堆码土袋子一层一层进行搬除，每层开挖深度不不不大于30 cm，并进行现场观测和监控，在搬除土袋同步拟定漏水点位置，使用双快水泥解决漏水点，在漏水点外侧接近基坑土体开挖一侧植入钢筋网片与持续墙形成整体，再使用双快水泥浆钢筋网片抹平，之后使用水泥砂浆罩面，厚度不不大于10 cm。
3.2.4、解决方案二
1号线联系线基坑与秋涛路变电站近来距离为12.5 m，基坑开挖过程中安全风险比较大，虽然采用了坑外注浆方式进行了接缝补强，但不能保证后期开挖该处土方时不再发生涌水现象，考虑到联系线盾构井范畴构造施工完毕后并无实际用途，可在现状开挖面上设立一道封堵墙，将三角形状某些土方预留不开挖。通过变更该范畴构造平面布置形式，使涌水点保持当前稳定状态，保证基坑开挖安全。
（1）、封堵墙设立
在联系线三角形状范畴内设立一排φ800钻孔灌注桩，桩心间距800mm，桩与桩之间紧密相接，插入比为1：0.8，依照实测现状开挖面标高，钻孔灌注桩桩长为9.135m，采用C30水下砼。钻机采用冲击钻，架立位置在第一道混凝土支撑上搭设工作平台。
（2）、止水帷幕设立
钻孔灌注桩背后布置双排φ650@400高压旋喷桩止水帷幕，桩长与钻孔灌注桩等长，单桩每米水泥用量为300kg，桩身强度规定为28天无侧限抗压强度不不大于1.2MPa。
（3）、支撑布置
依照车站基底开挖标高，现状开挖面至基底距离为5.075m，开挖该段基坑时，水平向按照一定角度重新布置4根φ609壁厚16mm钢管支撑，竖向设立两道，支撑一端担在南侧地连墙上，另一端设立在钻孔灌注桩上，钻孔灌注桩一侧设立钢围檩。该范畴原设计支撑仍按照原设计架设。
（4）、支撑布置
该段基坑由于设立了封堵墙之后，且增设了4道钢管支撑，施工空间比较小，采用吊车配合人工挖土方式进行基坑开挖，基坑开挖过程中遵循“分段分层、对称平衡，由上而下、先支撑后开挖”原则，依照时空效应原理，遵循“分层、分区、分块、分段，抽槽开挖、留土护壁，先撑后挖，先形成中间支撑，后限时对称平衡形成端头支撑，减少无支撑暴露时间”规定。
（5）、构造施工
构造平面布置随着围护构造平面布置做相应调节，竖向标高及构造布置按照原设计施工。按照竖向构造施工规定，新增一道钢支撑换撑。现状开挖面以上构造考虑到受力平衡原理，随着构造侧墙向上施工，在进行北侧侧墙背后回填并夯实后，再拆除支撑向上继续施工构造，且现状开挖面以上北侧构造侧墙防水构造采用涂刷聚氨酯防水涂料方式防水，别的部位按照原设计施工防水层。
封堵墙平面布置图

封堵墙剖面布置图
3.2.5、方案比选
方案一：采用坑外解决施工环境较好，所施工质量可以有效进行控制，坑外降水和注浆施工也许引起变形可以通过监测加以控制，对持续墙漏水可以得到有效封堵。
方案二：此方案同样可以起到有效封堵持续墙漏水效果，但是施工难度较大，特别是在坑内施工钻孔桩危险性较大，施工质量难以控制，并且影响后期主体内部构造形式施工和工序大某些调节。
通过两个方案比较，我项目部以为方案一具备可操作性，并且对主体内部构造形式不会导致变化，还可保证工期，最后按方案一进行了坑外解决。
4、基坑开挖渗漏水防止办法
富春路站建址内土体潜水含量丰富，平均水位高度在地下2m左右，在基坑开挖过程中，坑内外水头差大，水头压力大，且处在杭州市主城区内，基坑与周边建筑物距离较近，场地内管线数量多，在基坑开挖过程中如持续墙接缝处止水效果不好，存在加泥加砂或有孔洞等问题，开挖过程中浮现渗漏水，进一步发展为涌水涌砂，将导致坑外土体塌陷，基坑发生墙体位移，甚至导致基坑外建筑物变形，导致严重后果。为保证施工安全，在基坑开挖施工中，应以防止为主，提前解决，消除隐患，保证基坑开挖安全。
1、加强基坑开挖隐患排查，对有渗漏水现象持续墙接缝加强封堵力度，解决到位，挖一处，堵一处，持续墙接缝没有解决好，不向下继续开挖，严防流砂，涌泥等现象发生。
2、基坑开挖期间，做好基坑变形监测工作，及时对监测数据进行分析，做到信息化施工，依照基坑监测状况，合理安排施工工序，采用有效施工办法，保证基坑及周边建筑物安全稳定。
3、保证水玻璃、棉纱、编织袋、水泥等各种应急物资储备到位，并定期对注浆机、备有发电机等设备进行检修，保证一旦发生突发事件时，机械正常使用和材料及时供应。
4、加强基坑开挖期间，坑内寻常值班巡逻工作，安排专人24小时不间断轮换值班，如发现突发状况，及时及时上报，并立即采用解决办法。
5、制定完善应急预案，健全应急解决机制，保证发生突发事件时，迅速反映，及时解决，遏制事态扩大，避免导致严重后果。