徐州市某基坑渗漏处理实践_张强.pdf

2023年第2期西部探矿工程*收稿日期：2021-12-30修回日期：2022-01-04第一作者简介：张强（1988-），男（汉族），安徽蒙城人，工程师，现从事岩土设计与施工方面的研究工作。徐州市某基坑渗漏处理实践张强*1,2，李忠宝1,2，王峰1，李恒宝1（1.徐州基桩工程公司，江苏 徐州 221004；2.江苏省第二地质工程勘察院，江苏 徐州 221000）摘要：以徐州市某基坑渗漏处理为例，详细论述了该基坑出现渗漏的原因，采用了内侧堵漏、内侧疏水减压加外侧双液注浆、改善坡顶排水条件、增加降水措施进行堵漏处理，其中关键点是双液注浆封堵修补止水帷幕，可以为类似工程提供参考。关键词：基坑；渗漏；止水帷幕；双液注浆中图分类号：TU472 文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2023)02-0001-041工程概况本项目包括8栋313层商业办公楼，1栋15层酒店，物业管理用房等商业配套，场地内含1层整体地下车库，总建筑面积约15.1104m2。主楼为框架剪力墙结构，工程桩为500mm500mm预制方桩。本工程基坑呈不规则长方形，基坑开挖面积约36000m2，基坑周长约975m，开挖深度5.157.0m。场地开挖范围内地层主要为粉砂层，含水丰富，渗透性好，地基土的物理力学性质指标如表1所示。本基坑位于市区，周边环境复杂：基坑西侧北侧为层号12345岩土名称杂填土粉砂粉砂粘土粘土重度(kN/m3)1519.9320.0819.1320.19固结快剪CqC（kPa）56.8425.751.5（）524.124.86.15.8垂直渗透系数(cm/s)/2.510-4510-6110-5210-5表1各土层物理力学性质参数市政道路，基坑南侧为公共建筑物，基坑东侧为居民区，与居民区地库接壤处为35m深，约5m宽基槽，基坑北侧40m为河道。本工程采用钻孔灌注桩结合一道钢支撑围护方案，围护桩外侧采用700mm500单轴搅拌桩作为止水帷幕。基坑支护剖面图如图1所示。本工程降水方式采用管井、配合坡顶截水沟对大气降水和地下水进行疏排。坑中坑局部加深部位，电梯井、集水井采用轻型井点进行控制性降水，降水保证在坑底以下0.5m深度。2施工过程中出现的问题本工程于2020年3月初启动围护桩施工，3月底完成南侧围护桩施工，4月中旬完成浅部土层开挖，冠梁施工，钢支撑架设。在开挖上部土体假设钢支撑时，开挖土层4m后，开始出现桩间渗漏水，涌土、涌砂现象；开挖至坑底5.15m处时，桩侧壁涌土、涌砂现象加剧，桩间土流空，坑底渗漏严重，形成多个小突水、“火山丘”状突水点。同时基坑西侧、南侧水泥路边路牙石出现裂缝，最大达到1cm，基坑外侧局部形成小的塌陷坑，基坑内部土体扰动。见图2图5。3基坑渗漏原因分析 岩土工程 12023年第2期西部探矿工程根据现场踏勘并结合相关资料分析，本项目基坑渗漏主要原因如下：（1）该区域止水桩施工时，为与钻孔灌注桩施工避让，分段施工，存在多个施工冷缝，后期虽进行高压旋喷桩冷缝处理，处理效果不佳，导致止水帷幕失效。（2）在进行单轴水泥土搅拌桩施工时，由于赶工期，部分区段施工时未严格按照“四搅两喷”工艺施工，只进行“两搅两喷”施工，导致水泥土未充分搅拌，形成的水泥土桩存在薄弱面，尤其在两桩咬合部位。（3）单轴水泥土搅拌桩施工时，设计咬合200mm，施工时，一侧硬，一侧软，容易导致钻杆倾斜，不及时修正的话，易导致咬合部位变少，下层出现“开叉”现象。（4）止水桩施工时，场地内靠东侧与一期接壤处为开阔5m深沟槽，地下水汇流至此；另外施工区内侧存在4眼降水井提供施工用水，导致地下水渗流，水泥浆液中的水泥颗粒势必会随水流带走，流失，导致成桩质量差。（5）基坑边坡顶部修建的污水管为波纹管材，未做底部、侧壁防渗处理，基坑内管井降水排入坡顶污水图1基坑支护剖面图（4-4）（单位：mm）图2桩间涌水、流砂图3道路出现裂缝图4基坑外侧塌陷图5基坑内土体扰动22023年第2期西部探矿工程管，顺着波纹管接头及集水井交接处渗漏，渗漏水沿着冠梁外侧与止水桩之间的缝隙（设计为150mm间距）下渗到基坑中，桩间土也跟着冲垮、流失。（6）基坑西侧道路边的原存在多条污水管道，在冠梁标高位置处，垂直基坑侧壁，距离约2m，因场地平整，靠近基坑一侧废弃，但并未封堵，污水管一直存在水流，水头压力较大，后在6月份的一场大雨中，外部雨水进入污水管直接在冠梁外侧冲塌形成一个2m5m大的塌陷坑，见图6。图6基坑外侧污水管4基坑渗漏处理方案本项目出现的主要问题是基坑侧壁渗漏，围护结构的强度和刚度没问题。截止2020年4月底，开挖4m（距坑底1m），基坑最大变形为48mm，基坑钢支撑轴力最大为4000kN，围护结构未见裂缝出现。基坑存在的渗漏水问题，将会影响最后一层土方开挖、底板施工以及地下室结构等后续工序工作，难以施工且会对周边环境造成进一步的影响。根据本基坑工程特点以及类似的工程实例，主要采取了如下措施。4.1内侧堵漏在基坑内侧桩间涌水、涌砂的地方，小的渗漏点采用堵漏王、速凝水泥等进行涂抹封堵；较大的流土点采用砖砌挡墙、下插钢管、立模板阻挡流土，桩间土塌空较大的地方用土工布和袋装水泥堆砌填实，最后进行喷坡，见图7。4.2内侧疏水减压加外侧注浆堵漏在基坑内侧桩间涌水、涌砂的较大地方，采用内侧堵漏不行的地方，在止水桩外侧应用双液注浆堵漏的方式，进行止水帷幕缺陷、裂缝、通道封堵。4.2.1引流管疏水减压（1）在基坑内部采取埋设引流管，缓解漏水口及周围区域土层中的水压力。引流管为普通PVC的管子，大小根据渗水流量进行选择，现场主要为直径50mm，将PVC管的一端用细砂网包裹，用铁丝拧紧以防脱落，将绑扎纱网的一端插入漏水口进行引流，外侧填满碎石和砂子。（2）用干速凝水泥粉，分层填补漏水口周围空隙，并逐层压实，表面用速凝水泥浆抹平，确保水流仅从导流管内流出。由于纱网的过滤作用可使渗漏处砂子不被水流带出，避免基坑外侧塌陷。（3）为确保漏水口不再涌水、流砂、塌陷，漏水口周围砌筑砖墙，必要时外侧打设钢管加模板支撑，使被加固区形成统一整体。用堵漏王对砖缝和砖墙和两侧桩身接触处进行抹灰处理，确保无渗水。4.2.2双液注浆（1）在引流管疏水减压完成后，在基坑外侧相应位置处下设注浆管，进行水泥水玻璃双液注浆。双液注浆的原理为，采用水玻璃浆液和水泥浆混合形成水泥胶，利用水泥胶凝结速度快、强度提高快的特点封堵止水桩渗漏通道，从而达到堵漏目的。水玻璃能显著加快水泥浆的凝结时间，凝结时间可控制在几十秒，所依据的原理是：在一定的范围内，水玻璃浓度与凝结时间呈直线关系，浓度越小，凝结时间越短，水泥浆浓度越大，水泥与水泥浆之间的反应越快，凝结时间就越短。（2）双液注浆的优点。双液注浆浆液具有良好的流动性和扩散性，浆液凝结时间快且可靠，能快速提高强度和封堵效果。施工安全、简便、快速、工期短、质量好、见效快，适合工程抢险。施工装备小，灵活，对周围环境的扰动小，可以有效地控制渗漏周围地层的塌陷。图7基坑内侧封堵32023年第2期西部探矿工程（3）双液注浆的主要施工步骤。双液注浆设备主要包括注浆管、平板震动器、注浆泵及配套水、电和管缆设施等。双液注浆的工艺流程如图8所示。图8双液注浆工艺流程第一步：选用1寸镀锌钢管作为注浆管，利用平板振动器打入基坑外漏水、涌砂处，深度为坑底1m深；第二步：注浆管顶部加三通及减压阀，连接双液注浆系统，启动1号泵，注水泥浆，待渗漏点和引流管流出青色水泥浆，确认注浆浆液已打通渗漏通道；第三步：开启2号泵，调整转速和压力至都小，进行双液注浆，待渗漏点和引流管中流出混合液，停止注浆，拔管，洗管。4.3改善坡顶排水条件对于坡顶原渗漏的波纹管污水管道，两端水泥封死，废弃不用。增加一个铁皮箱作为降水井抽水汇水临时性中转箱，排放至基坑范围外的下水管道中。基坑西侧道路边的原存在多条污水管道，在冠梁标高位置处，垂直基坑侧壁，距离约2m，在6月份的一场大雨中，外部雨水进入污水管直接在冠梁外侧冲塌形成一个2m5m大的塌陷坑，填筑混凝土封堵死。4.4增加降水措施基坑冠梁外侧原施工的取水用两眼管井，重新开启，降低坑外地下水位。检查基坑内降水井效果，对于渗漏水排入管井造成淤积的，进行二次洗井，保证井深，确保降水深度和影响范围。对于桩边渗漏较严重及电梯井、集水井部位，下设轻型井点进行降水。自2020年4月底进行堵漏处理，至8月份施工至正负零，基坑坑壁渗漏情况基本消除，坑内土层降水较堵漏处理前效果明显改善，坑底土扰动情况减轻。基坑监测显示周边沉降发展较慢，地面塌陷、道路裂缝基本不再扩展。5结论（1）本文以徐州市某基坑止水帷幕失效为例，结合现场水文地质条件，详细阐述了该基坑发生渗漏的原因：冷缝处理不佳，未按照工艺施工、施工偏差、地下水渗流、坡顶污水管漏水、基坑外侧污水管高水压。（2）应加强冷缝处理的施工管理，同时止水桩尽量连续施工，减少冷缝。（3）加强质量管控，严格按照工艺“四搅两喷”施工，并保证垂直度。（4）对于止水桩施工区域，避免管井降水及其他导致地下水径流大的行为，易带走水泥浆液中的颗粒，影响水泥土成桩质量。（5）坡顶排水沟或管道应进行防渗处理，防止水流渗漏进入基坑。（6）基坑内渗漏小的点应用堵漏王、速凝水泥进行封堵，大的渗漏点则应用内侧疏水降压加外侧双液注浆封堵法。参考文献：1中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 120-2012 建筑基坑支护技术规程S.北京:中国建筑工业出版社,2012.2刘建航,侯学渊.基坑工程手册M.北京:中国建筑工业出版社,2005.3刘恒新,沈华骏,岑仰润.某基坑工程渗漏处理实践J.地基处理,2020,2(4):347-350.4邵吉成,骆嘉成,卢立海.疏堵结合堵漏技术在基坑渗漏处理中的应用J.探矿工程（岩土钻掘工程）,2020,47(6):92-96.5李士锦,段晓平,张雷.徐州地铁深基坑双液浆堵漏技术应用研究J.能源技术与管理,2020,45(2):149-151.Leakage treatment technology for a foundation pit engi-neering of Xuzhou cityZHANG Qiang1,2,LI Zhong-bao1,2,WANG Feng1,LI Heng-bao1(1.Xuzhou Foundation Pile Engineering Company,Xuzhou Jiang-su 221004,China;2.Jiangsu Second Geological Engineering Sur-vey Institute,Xuzhou Jiangsu 221000,China)Abstract：Taking the leakage treatment of a foundation pit in Xu-zhou City as an example,the reasons for the leakage of the founda-tion pit are discussed in detail.The internal leakage stoppage,inter-nal drainage decompression and external double-fluid grouting,im-proving the drainage conditions on the slope top,and increasingprecipitation measures are adopted for the leakage stoppage treat-ment.The key point is the double-fluid grouting sealing and repair-ing the water stop curtain,which can provide a reference for simi-lar projects.Key words：foundation pit;leakage;waterproof curtain;double liq-uid grouting4