于搏文 趙永勝
(1.遼寧宏業項目管理有限公司 2.大連北方特種技術工程有限公司)
某工程總建筑面積44733.7m2(其中地上建筑面積36285.3m2,地下建筑面積8448.4m2),該項目由一幢19層商業辦公樓和兩層地下室組成,建筑總高度79.65米,采用框架-核心筒結構,基礎采用樁-筏基礎。基坑深度9.6米,局部深度11.6米,基坑采用Φ900@1100鉆孔樁加兩層砼支撐支護結構形式,基坑周邊采用Φ850@1200三軸深攪樁止水帷幕,坑內布設13口管井降水。
本工程隸屬于秦淮河漫灘相地貌單元,地質情況至上而下為:①-1雜填土:厚度1.0~4.1m。①-2素填土:頂板埋深1.0~4.1米,厚度1.1~7.4m。①-3雜填土:頂板埋深4.5~8.7米,厚度2.7~5.1m。②-1淤泥質粉質粘土:頂板埋深9.4~11.7米,厚度0.9~6.4m。②-2粉砂:頂板埋深6.3~11.8米,厚度4.3~7.5m。②-3粉土夾粉質粘土:頂板埋深10.0~13.0米,厚度4.8~8.8m。③-1粘土:頂板埋深16.6~19.5米,厚度3.2~6.1m。③-2粉質粘土:頂板埋深21.0~24.8米,厚度1.1~6.0m。
場地地下水主要為孔隙潛水,賦存于②層淺部土體孔隙中,接受大氣降水與側向補給,以蒸發與側向排泄為主。勘探期間測得孔隙潛水初見地下水位埋深1.2~1.9m,穩定地下水位埋深 1.05~1.70m,地下水位年變幅為 1.0m,場地總體年最高地下水水位可按整平后埋深0.5m考慮。
3.1 情況概要
因基坑北側范圍遺留有已拆除建筑物的工程樁,部分工程樁位置處于原設計支護樁及止水樁位置,根據現場實際情況對該范圍部分支護樁及止水樁位置做相應調整以避開老工程樁,同時,考慮到調整后的支護樁與止水樁間距較大(為4.0-5.0米),在支護樁間采用Φ800三重管旋噴樁加強止水,旋噴樁樁長及樁頂標高同相應區段鉆孔樁,此外,根據審圖專家意見三軸深攪樁與鉆孔樁之間,采用Φ500單重管旋噴樁加固處理。現場局部8-9米深范圍內有障礙物,止水樁未施工至設計長度,該范圍采用兩排連續三重管高壓旋噴樁止水,樁頂標高及樁長同原設計止水樁。
2013年4月15日15時40分基坑東北角K—L軸底板底標高以上1m處在土方單位開挖過程中出現滲水,涌水夾裹流沙外溢,在覆蓋回填土之后仍有水流出,2小時內坑外水位下降50cm,于21:20水位穩定。施工單位4月16日中午將覆蓋土挖掉,采用海綿、棉胎進行填堵,用雙快水泥封堵,留導流孔。整個封堵工作于17:00完畢,此時導流孔流出的水為混水,至晚上21:00變為清水,水量較之前也有所減弱。但4月17日該處又出現漏水,且水量較大,東北角建筑物沉降監測達報警值,施工單位立即組織專家,討論搶險措施。
3.2 處理方法
專家組經查閱地質報告,支護設計資料和現場勘察,提出以下搶險措施:
3.2.1 滲漏點坑外鉆孔@500二排采用雙液注漿低壓吃飽,加固深度自漏頭由上至下壓密補償注漿至坑底-1.0m。
3.2.2 坑內設置薄壁砼止水結構,對滲漏頭如有水流,用反濾層濾管堵塞漏點,引排外滲水流。貼近支護樁側壁施工100-200mm厚C45砼(內摻早強劑)薄壁擋墻,長度延伸至滲漏區域以外2-3m,內配 12@200單層雙向鋼筋網片,并用16@250膨脹螺栓與支護樁拉結。
3.2.3 在外堵和坑內薄壁止水墻達到設計強度后,堵塞引流孔,在東北角觀測井進行回灌,控制坑外沉降。
3.2.4 澆筑板底墊層后掏挖承臺,在總體施工進度上組織力量盡快挖除本區土方進行封底砼施工。
現場施工單位立即組織在滲漏點外側鉆2排雙液注漿孔,靠近深攪樁側500mm采用@500mm的雙液注漿加固,加固深度為地面下7m至地面下11米(即基底以下1.0 m),漿液配合比為1:1,注漿壓力不小于2 MPa。底板施工在滲漏點處劃出一塊區域留待漏水問題解決后再澆筑底板砼,其他部位底板墊層和底板鋼筋綁扎及砼澆筑正常進行。注漿強度達到后,漏水點處水量減弱,但仍源源不斷有水流出,影響了滲水區域底板施工,施工單位決定在坑內澆筑200mm厚C45砼擋墻,并與支護樁拉結,擋墻留有導流管,最終底板施工完成,封閉導流孔后未見滲水,東北角建筑物沉降穩定,此次基坑漏水問題成功解決。
3.3 原因分析
基坑漏水主要是由止水帷幕的不連續性造成的,止水帷幕產生缺陷的原因有以下3種:
3.3.1 地下障礙:本工程地質條件復雜,除有秦淮河古河道外,還有歷史上古建筑木樁及廠房基礎、河道駁岸等障礙物,使本工程Φ850@1200三軸深攪樁施工過程中遇到多處障礙物,雖然設計單位已及時調整支護方案,局部增設Φ800三重管高壓旋噴樁補強,以提高止水效果,但止水帷幕施工中,如遇大塊石等堅硬物體,深攪樁無法施工,高壓旋噴可穿透障礙,但旋噴時在障礙范圍也無法置換土體,致使止水帷幕不連續,造成漏水。
3.3.2 冷接頭:由于同一工程多種工藝方法施工、機械故障等情況,勢必造成深攪與旋噴樁之間形成冷接頭,加之該接頭在粉砂層中封閉困難,使止水帷幕不閉合而導致漏水。
3.3.3 施工因素:施工中未嚴格按技術規范和施工方案進行施工,如樁間距過大,搭接過小,形成薄弱環節,提升速度過快,使深攪樁的水泥土攪拌不充分、不均勻,深攪設備在施工中垂直度達不到要求,造成深部開叉,旋噴樁的土體未被全部置換等,均可破壞止水帷幕的連續性,導致漏水。
為確保施工安全,要控制好止水帷幕的施工質量,確保其連續性,在基坑開挖施工中,應以預防為主,提前處理,消除隱患,確保基坑開挖安全。
4.1 嚴格按設計和規范進行施工。施工前,應根據設計進行工藝性試樁,以確定相關施工參數和施工工藝,并在施工中加以嚴格控制垂直度和提升速度。這樣才能確保成樁質量,使止水帷幕連續、閉合,保證止水效果。
4.2 嚴格按經審定的挖土方案施工。先開挖應力釋放溝,再根據土質情況,分層開挖取土。靠近支護樁側壁處,要邊開挖邊注意觀察(此時, 確保水玻璃、棉紗、編織袋、水泥等各種應急物資儲備到位,并定期對注漿機、備有發電機等設備進行檢修,保證一旦發生突發事件時,機械的正常使用和材料的及時供應) ,一旦發現漏水,及時封堵處理。
4.3 止水帷幕施工中,如遇地下障礙,最好繞著打。雖然增加部分工程量,但可確保止水帷幕的連續性。
4.4 同一工程,最好采用一種方法施工,優先選用深攪樁止水。確定合理的機械數量和施工順序,同時加強機械保養,防止機械故障造成停機,盡可能減少冷接頭。對于不可避免的冷接頭,必須流榫搭接或采用旋噴樁補強。
4.5 加強基坑開挖隱患排查,對有滲漏水現象的止水樁接縫加強封堵力度,處理到位,挖一處,堵一處,止水樁接縫沒有處理好,不向下繼續開挖,嚴防流砂,涌泥等現象發生。
4.6 基坑開挖期間,做好基坑變形監測工作,及時對監測數據進行分析,做到信息化施工,根據基坑監測情況,合理安排施工工序,采取有效施工措施,保證基坑及周邊建筑物安全穩定。
4.7 制定完善的應急預案,健全應急處理機制,保證發生突發事件時,迅速反應,及時處理,遏制事態擴大,避免造成嚴重后果。
[1]陳華明.基坑漏水的預防與處理.山西建筑.第36卷 第12期 2010年4月