深基坑支护止水工程,通常采用了水泥土深层搅拌桩、高压旋喷桩等工艺形成止水帷幕。但因地质情况复杂多变,在施工中不可避免地会出现一些意外,如地下障碍物、机械故障、特殊情况停机等,或因施工质量方面的原因而导致止水帷幕不连续等缺陷,造成基坑底部或侧壁漏水,给基坑土方工程和主体工程施工带来困难,严重时可引起重大安全事故。如何预防和处理基坑漏水,是深基坑工程技术的重要内容。本文将就南京某工程基坑漏水的原因及处理漏水过程中的一些具体做法谈一些体会,以供同类工程之借鉴与参考。
1 、工程概况
南京某工地二期工程,位于太平北路与长江后街十字路口东南角。该工程为钢筋混凝土框剪结构,地上2 层为仿民国建筑,地下2 层为停车场,占地4 900 m2 ,总建筑面积9 963 m2 ,基坑面积3 700 m2 。该基坑开挖深度为9. 50 m ,属深基坑。
其支护结构方案为:整个基坑采用<800 ,桩距1. 00 m 钻孔灌注桩加两层支撑作为支护结构,一层为混凝土支撑,二层为钢支撑;基坑止水帷幕大部分地段采用双排双轴水泥土搅拌桩,叶片直径为700 ,桩中心距950 ,桩体搭接250 ,排间搭接200 ,使用32. 5 级普通硅酸盐水泥,掺入量为16 % ,水泥土试块强度不小于1. 0 MPa。少量地面有障碍物地段采用三重管高压旋喷桩止水,水泥用量不小于加固土体积的40 % ,桩径800 ,搭接300 。混凝土支护灌注桩、深层搅拌桩和高压旋喷桩长度均为15. 5 m ,坑内设16 口<360 降水井。
2 、基坑漏水类型及一般处理措施
2. 1 侧壁渗水
1) 用麻袋或棉絮在两真空抽气设备根混凝土支护桩间的漏水部位填塞密实(麻袋和棉絮主要起滤水作用) 。
2) 将支护桩间的泥土清理干净,露出桩表面混凝土。
3) 用速凝水泥砂浆,自下而上砌5 寸砖墙,直至高出渗水部位0. 5 m或封至圈梁。在渗水集中部位,插入数根硬塑管引流(硬塑管一端穿入填塞的麻袋,另一端穿过砖墙) ,让清水从引流管流出,降低水压。
4) 砖墙用速凝水泥砂浆抹面。
2. 2 侧壁管涌
1) 立即用麻袋、棉絮等填塞封堵,减小漏水量。
2) 迅速用土袋自下而上,沿漏水点两侧各2 m～3 m 范围,紧贴支护桩侧壁码堆封压。视管涌位置的高度,土袋底部要放坡,坡比1∶0. 5 左右。码放封压高度要高出管涌点,不漏水为止。
3) 在深搅桩或高压旋喷桩止水帷幕外侧,间隔0. 5 m～1. 0 m 打3 个～7 个压密注浆孔,进行压密注浆或高压旋喷注浆,以封闭漏水点。
4) 挖开漏水点观察,如无漏水,则注浆封堵成功;如仍有少量漏水,则采取砌砖封堵方法进行处理。
专业地基加固公司5) 对于漏水量虽较大但用砌砖无法封闭的管涌,可直接注浆,边注浆边观察,待漏水部位有水泥浆溢出时,立即改用水泥—水玻璃双液注浆,水泥—水玻璃体积比1∶0. 5左右。此时可见漏水量逐渐减少,直至不漏。如仍有部分散浸漏水,可用砌砖封堵方法处理。
6) 在漏点区域下方开一条明沟,将漏出的水集中到集水坑内排出基坑外。
3 、轻型井点降水在基坑中止漏的作用
3. 1 基坑中部未封闭好的勘探孔管涌漏水
1) 用挖掘机在涌水位置向下开挖,深度尽可能深些,以挖机的能力为限,一般大于4 m。
2) 将准备好的<360 混凝土滤水井管,用挖机垂直吊入坑中,对准涌水点慢慢往下放,至井管不下沉为止,上面吊住,保持直立。用另一台挖机沿井管四周放绿豆砂,外层用土回填,直至填平。滤水井管底部用6 mm 厚钢板焊牢,钢板均匀开<20 圆孔,再用滤网包裹,井管滤水段也用滤网包裹扎牢。
3) 在井管中安放水泵抽水,相当于又增加了一个排水井。排水结束时,像其他排水井一样进行封闭。
4) 在距泉眼3 m 左右的四周,布设轻型井点降水管进行排水,以减少管涌水量及水压,井管长度不小于6 m。
5) 经过约1 个月的连续抽水,基坑中间部位的勘探孔涌水现象逐渐消失,拆除轻型井点降水管,保留抽水井管。
6) 该处漏水点问题的解决,是因为经过连续抽水,砂层颗粒重新排列堵塞漏水通道,隔离了④层卵砾石层的承压水,使得勘探孔涌水变成②层粉砂夹粉土层渗水。
3. 2 基坑侧壁、底部出现的管涌漏水
1) 在基坑内侧四周距钻孔灌注桩0. 5 m 处按1 m 的间距插入4 组轻型井点降水设备,每组约有40 根滤水管,滤水管长6 m;
2) 抽水24 h ,基坑内水位大幅下降,基坑可以继续开挖,当开挖到基坑设计标高后,如果基坑底部土层还出现湿润现象可增加轻型井点降水滤水管密度;
3) 待基坑底部土层完全干燥后即可浇筑混凝土,一边浇筑混凝土一边拔出轻型井点降水滤水管,直至基坑浇筑完毕;
建筑物沉降处理方法 4) 轻型井点降水的作用主要是补充了降水井的不足,有效地降低了基坑中的水位,使基耐高温管高压坑中的水降至设计深度以下,同时也使基坑侧壁漏水得以有效地控制。
4 、基坑漏水原因分析及预防措施
4. 1 基坑漏水原因分析
1) 地下障碍:止水帷幕施工中,如遇大块石等坚硬物体,则深搅桩无法施工,高压旋喷可穿透障碍,但旋喷时在障碍范围也无法置换土体,致使止水帷幕不连续,造成漏水。2) 冷接头:由于多台机械同时施工、同一工程多种工艺方法施工、机械故障等情况,势必造成各桩机之间、同一桩机的起始桩与终点桩之间以及深搅桩与旋喷桩之间均会形成冷接头,加之该接头在粉砂层中封闭困难,使止水帷幕不闭合而导致漏水。
3) 施工因素:施工中如未进行现场实验,制定出适合本工程地质情况的技术参数,未严格按技术规范和施工方案进行施工,桩间距过大,搭接过小,形成薄弱环节;提升速度过快,使深搅桩的水泥土搅拌不充分、不均匀,深搅设备在施工中垂直度达不到要求,造成深部开叉,旋喷桩的土体未被全部置换等,均可破坏止水帷幕的连续性,导致漏水。
4)勘探孔未封孔:基坑底部管涌漏水,往往是因勘探孔未封孔或封孔质量差。此种情况,一般多为深层承压水,水量大,压力大,封闭困难。
5) 降水井未按照施工设计要求进行施工,有些抽水井出水量较小,经基坑开挖后发现水井周围绿豆砂厚度仅2 cm～3 cm ,不能有效地降低基坑水位。
4. 2 基坑漏水预防措施
1) 深基坑支护的设计、施工单位必须具备相应的资质和能力。施工组织设计必须经过论证;同时在开工前应认真核验主要管理人员和特殊工种人员的资格证、上岗证。这是确保深基坑工程安全的基础。
2) 严格按施工规范进行施工。施工前,应根据设计进行工艺性试桩,以确定相关施工参数和施工工艺,并在施工中加以严格控制垂直度和提升速度。这样才能确保成桩质量,使帷幕连续、闭合,保证止水效果。
3) 降水井应严格按设计要求施工,确保水井周围绿豆砂厚度大于20 cm ,施工前应先试打一口,开挖后观察绿豆砂厚度,制定质量控制措施;降水井进行试验性抽水,当发现有降水井出水量过小应返工或增加水井数量。
4) 严格按经审定的挖土方案施工。先开挖应力释放沟,再根据土质情况,分层开挖取土。靠近支护桩侧壁处,要边开挖边注意观察(此时,要准备好充足的人力、注浆机械、抢险堵漏材料等) ,发现漏水,及时封堵处理。
5) 止水帷幕施工中,如遇地下障碍,最好绕着打。虽然增加部分工程量,但可确保止水帷幕的连续性。
6) 同一工程,最好采用一种方法施工。优先选用深搅桩止水。确定合理的机械数量和施工顺序,同时加强机械保养,防止机械故障造成停机,尽可能减少冷接头。对于不可避免的冷接头,必须流榫搭接或采用旋喷桩补强。
5、结语
基坑漏水是造成基坑工程事故的主要原因之一。在本深基坑工程施工过程中遇到上述基坑漏水的几种情况。通过与建设单位和监理单位的密切配合,协同作战,由于准备充分,处理及时,方法得当,措施到位,取得了良好的效果,避免了事故的扩大,确保了基坑主体工程的施工质量和工期,为同类工程积累了经验。
