王凡 周煥濤 曹巖甫



摘 ? ?要:本文以工程實例,結合深基坑施工多年工作經驗,分析高層建筑深基坑滲漏水的原因和處理措施,為類似工提供有益經驗。
關鍵詞:高層建筑;深基坑;隔水帷幕;滲漏水
1 ?前言
城市發展迅速,高層建筑日益增多,深基坑工程越來越多,但深基坑實施過程中常會出現圍護樁間滲漏水、流砂等問題,有"十坑九漏"的說法。基坑滲漏水不可忽視,尤其是地處城市中心、周邊環境復雜的工程,不堵或堵漏不當都有可能造成傷亡事件,給工程本身及參建單位帶來極壞的影響。
2 ?工程概況
工程地處市中心,總建筑面積約50萬平方米,普遍開挖深度為23m,地標塔樓區域開挖深度為26m,最深區域可達39m,屬一級深基坑。場地土體為第四紀全新世沖積黏土、淤泥質粉質黏土、粉土、細砂、粉質黏土夾粉砂、黏土夾粉砂和細砂,晚~早更新世沖積粉砂、細砂、中砂和黏土。基坑南側、北側和西側緊鄰主干道,東側有兩棟七層淺基礎住宅樓,周邊道路下布有大量市政管線,環境極其復雜。因基坑面積大、深,周邊環境復雜,為確保工程安全,基坑分東、西兩個分區先后實施。臨時隔斷及周邊圍護結構采用灌注樁排樁結合水泥土攪拌墻隔水帷幕,鉆孔灌注樁和隔水帷幕凈距為200mm(局部凈距為300mm),隔水帷幕在普遍區域直線段采用850mm等厚度水泥土攪拌墻工藝成墻,角部折線位置及中間交界區域均采用?850@600三軸水泥土攪拌樁工藝成墻。坑內豎向設置五道鋼筋混凝土支撐。基坑支護結構設計使用年限兩年。
3 ?滲漏水事件及原因分析
3.1 ?滲漏水事件概況
東區第五層土方開挖期間,第四道鋼筋混凝土支撐以下臨時隔斷處2根圍護樁間先是出現一個小孔流淌泥沙水,半小時后流量開始增大,形成涌沙,缺口寬約40cm(圖1)。在此之前施工過程中,臨時隔斷區域先后四次發生不同程度的滲漏水情形,均已進行了導流封堵處理;圍護樁傾斜位移、市政管線及周邊建筑物沉降量監測數據已經達到了報警值。
3.2 ?滲漏水原因分析
此次事件先是圍護樁間小流量滲水,后發展為大流量漏水,并夾雜泥沙。經調查,由于三軸攪拌樁成樁質量有缺陷(咬合部位不夠嚴密),坑內取土后兩側土壓失衡,不能有效阻擋流沙質土涌入基坑。因此基本可確定為止水帷幕漏水,即三軸攪拌樁斷裂、圍護樁間距過大導致。
4 ?堵漏措施
(1)首先進行坑內反壓(圖2)。為減少支護結構位移和內力,防止險情進一步發展,最直接、最有效的方法就是對支護結構回填反壓,穩住局面后再考慮堵漏加固方案。但采取回填反壓要注意現場地質情況、水頭壓力及土側壓力,避免回填土方或沙袋反壓及壓實度不足造成更嚴重的后果。本基坑沿圍護樁軸線,在滲漏點兩側各4m寬用沙袋壘碼,厚度約8m,高度為從第四道支撐下口至坑底約3m,防止泥沙大量流失。
(2)漏點處灌混凝土(圖3)。因水量大,圍護樁間與三軸攪拌樁土已被掏空,產生較大空洞,故采取設鋼筋網片、支模、灌水下混凝土(添加早強劑)方式填充。混凝土強度達到要求后將模板拆除。
(3)在漏水處預埋導流管(圖4)。當滲漏水量少、水壓力小時采用導流管加以導流。清除漏水部位縫隙表面的泥土和雜質,露出支護新鮮混凝土表面,漏水處用棉布填充過濾,用快速水泥封堵,導流滲漏水,減少水土流失。
(4)上述三種方法為坑內導流封堵,一般基坑滲漏水險情均可得以控制。對漏水量大、漏水點深的情況還可以采用雙液注漿的方式封堵。雙液注漿是靜壓注漿中的一種,即利用液壓通過注漿管把水泥溶液和水玻璃短時間內混合均勻生成水泥膠,然后注入地層中,速度快、效果好。因本基坑施工過程中已先后發生四次不同程度的滲漏水險情,經設計院確認,在滲漏點外側西區場內進行雙液注漿封固(圖5),42.5MPa普通硅酸鹽水泥,模數2.5的水玻璃,水灰比0.8~1拌制水泥漿,以梅花狀注入。
(5)基坑開挖越深,土壓力越大,加之圍護樁間距過大,與隔水帷幕空隙大且無填充物,為防止局部失穩,采用噴錨加固。本基坑采取第四道支撐以下整個圍護體按設計要求做掛網噴漿(圖6)。
(6)若部分深基坑施工周期長,滲漏水險情頻發,圍護結構和周邊環境出現了超過設計要求和規范要求的累計變形,則需要進行坑外封堵。為防止基坑變形加劇,本基坑在滲漏點外側西區打降水井5口,井距隔水帷幕漏點約12m~15m,及時洗井抽水,并做好第二排降水井的施工準備。
(7)對基坑支護結構、鄰近建筑物、構筑物、道路、市政管線等周邊環境增加監測頻率,一旦發現異常情況立即通報各參建單位組織搶險。
5 ?結束語
基坑滲漏水較常見,“十坑九漏”,尤其是深基坑。基坑滲漏水程度不同,采取的導流堵漏方式也不同,出現滲漏水事件首先應根據現場實際情況分析滲漏水原因,可結合多種方法,快速、有效的封堵,確保工程安全。
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