水泥土止水帷幕局部缺陷處置技術應用

張啟軍 馮 雷 王曉鵬 喬鳳陽

（青島業高建設工程有限公司， 山東 青島 266001）

0 前言

在城市房建和基礎建設過程中，經常遇到富含地下水有砂層的深基坑，由于周邊環境復雜，一般臨近道路、地下管線、建構筑物，不能直接采用明排降水或深井降水的方法，以免引起周邊沉降，影響周邊的正常使用。這樣的基坑一般采用止水帷幕的辦法，其中一種最常用的辦法就是水泥土帷幕，水泥土帷幕也分旋噴樁帷幕、攪拌樁帷幕等，砂層由于密實度大，攪拌工藝比較困難，主要選用旋噴樁工藝，但由于地層的復雜，水泥土帷幕經常出現搭接不好涌沙涌水，嚴重威脅基坑內部安全和周邊安全。

1 工程概況及地層條件

1.1 工程概況

工程位于本工程位于青島市南區清遠路9 號，場地南、東側為一期住宅小區；場地北鄰澳門路；場地西靠清遠路。本基坑開挖深度9.2m，基坑全周長約193.0m。

基坑設計安全等級為一級，基坑支護結構采用樁錨垂直支護體系。場區地下水豐富，采用"止水帷幕止水+坑內集水明排"方案，基坑設置封閉式高壓旋噴樁止水帷幕。

1.2 地層及水文條件

第①層雜填土：該層在場區分布廣泛，稍濕～飽和，松散～稍密，以回填建筑垃圾、粒徑5～10cm 的碎石和砂土為主，局部含較多回填淤泥、粒徑15～20cm 的塊石及花崗巖風化碎屑。

第④層含淤泥粗礫砂：該層在場區分布廣泛，飽和，稍密，以長石、石英為主，含5%～10%淤泥，級配一般，磨圓一般，混少量貝殼，局部見淤泥質土透鏡體。

第⑥層含有機質粉質黏土：該層在場區分布較廣泛，軟塑，，含較多粉細砂，切面較光滑，見少量貝殼碎片，含少量有機質。該層土樣含粉細砂較多，壓縮模量偏高。

2 涌沙透水經過與分析

該項目施工過程中，在開挖基坑西南側第一層錨索以下時，發現坡面三個部位出現不同程度的涌砂透水現象，處理好后，在繼續開挖過程中，基坑南和西側又有多處發現涌沙透水問題。

現場施工技術人員在施工旋噴樁時發現，該地層雜填土存在較多孤石。涌沙透水后，還發現地下水還與海水連通，受潮汐因素影響較大，預留的泄水管在海水漲落潮時泄水壓力有明顯變化，水質略咸。經分析，在前期旋噴樁施工過程中，潮汐帶走了部分水泥漿，致使旋噴樁成樁效果較差，難以達到設計的樁徑、搭接長度等要求。因此，基坑不同位置出現不同程度的涌砂透水現象。

3 處理方法及流程

3.1 方法簡述

首先清理涌出的沙堆，盡快安裝主泄水、注漿管，向涌沙塌空區塞入密目網進行填充，安裝好輔助泄水、注漿管，樁間塞緊毛氈毯，空區地下水全部經由泄水、注漿管流出，在兩側支護樁上施做固定錨栓，掛設鋼筋網，噴射速凝砼封閉，塌空區上方地面鉆孔安裝觀察、卸壓管，先對主泄水、注漿管注漿，后對自輔助泄水、注漿管注漿，一直到地面觀察、卸壓管溢漿停止注漿。為保證再向下部開挖不再發生涌沙問題，基坑內側貼支護樁施做旋噴樁帷幕，該帷幕與原支護樁緊密粘結，最后開挖下層土方并施做支護結構。帷幕涌沙處理示意圖見圖1.

圖1 帷幕涌沙處理示意圖

3.2 操作要點

3.2.1 涌沙清理、安裝主泄水、注漿管

泄水、注漿管都要事先加工好，一端周圈打設直徑6-10mm 的孔眼用密目網包裹，另一端安裝球閥。

由于原帷幕2 局部搭接不好，開挖后缺陷部位即突發涌沙，現場要根據突發涌沙部位的大小確定主泄水、注漿管3 的型號，發現涌沙部位后，迅速清理涌出的沙堆，安裝主泄水、注漿管4，安裝時注意讓空區的水盡量通過主泄水、注漿管1 流出。

3.2.2 填塞密目網、安裝輔助泄水、注漿管、塞緊毛氈毯

主泄水、注漿管3 安裝好后，涌沙塌空區內馬上填塞密目網5，人工使用鐵管向空區送塞，必要時用鋼筋、鋼管打入固定，安裝輔助泄水、注漿管4，根據缺口大小，輔助泄水、注漿管4 可以是1 根，也可以是2-3 根。樁間缺口處塞填毛氈毯，輔以短鋼管、方木、鋼筋等，將毛氈毯固定于樁間，讓涌沙塌空區的水自主泄水、注漿管3 和輔助泄水、注漿管4 流出。

3.2.3 修補旋噴樁帷幕

涌沙塌空區通常是因為搭接不好造成的缺陷區，塌空區以下繼續有缺陷的幾率非常大，因此繼續向下挖繼續涌沙的幾率很大，保險起見，可在基坑內側對帷幕進行修補。修補旋噴樁帷幕需要使用旋噴機、高壓注漿泵、空壓機、制漿桶等機械，攪制水泥漿水灰比1：1，添加適量水玻璃，靠近基坑側壁補充豎向高壓旋噴樁修補帷幕10，修補帷幕10 直徑600-1200mm，通過高壓射流與支護樁能夠粘結封閉，形成基坑內側另一道止水帷幕。若占用基坑內部工作面，開挖時可將修補的旋噴樁部分挖除，開挖面打設固定錨栓7，噴射速凝噴網面層封閉。

4 結語

對于深厚沙土地層條件下的深基坑帷幕，涌沙問題是經常性發生的，一旦處理不當會導致非常嚴重的安全事故，該“帷幕涌沙處理方法”是工程實踐中摸索出的一種創新方法及結構，具有快速及時性，出現涌沙后可以第一時間應對處理，不需要基坑大量回填和占用外部場地，對基坑總體進度影響很小，且確保了項目施工的總體安全性。