富水地區(qū)地鐵車站地下連續(xù)墻滲漏治理技術(shù)研究

胡 力 繩

(中鐵二局集團(tuán)有限公司，四川 成都 610031)

1 概述

地下連續(xù)墻作為地鐵車站深基坑施工經(jīng)常采用的一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，具有整體剛度大、變形量小、止水效果好等優(yōu)點(diǎn)。但由于設(shè)計(jì)不合理、施工工藝控制不當(dāng)?shù)仍颍趬w接頭及轉(zhuǎn)角處等薄弱部位容易產(chǎn)生滲漏，特別是在地下水位較高的富水砂層地區(qū)，局部滲漏甚至?xí)T發(fā)大量涌水涌砂，造成基坑垮塌、地面沉降等安全事故[1]。目前，針對(duì)滲漏問(wèn)題常用的處理方式是進(jìn)行注漿和地基加固，具體包括袖閥管注漿、高壓旋噴樁加固、回填混凝土等[2-7]，具體采用何種方案需結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行比選和優(yōu)化。徐啟鵬等[8]在南寧地鐵3號(hào)線金湖廣場(chǎng)站基坑工程中，采用聲吶滲流檢測(cè)方法確定地下連續(xù)墻滲漏情況，并通過(guò)局部袖閥管注漿方式對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行防滲處理，取得了良好的效果；張學(xué)偉等[9]在上海蘇河灣地區(qū)某深大基坑工程中突遇地下連續(xù)墻漏水夾砂險(xiǎn)情，通過(guò)采用混凝土填堵和聚氨酯注漿結(jié)合的方法成功處置滲漏險(xiǎn)情，確保了基坑安全；魏俊龍[10]系統(tǒng)分析了地下連續(xù)墻滲漏水原因，并從設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)三個(gè)方面提出滲漏封堵技術(shù)措施。

本文以某富水砂層地區(qū)地鐵車站深基坑地下連續(xù)墻滲漏治理施工為例，通過(guò)分析滲漏原因，提出了三種不同的治理方案，并對(duì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性進(jìn)行了對(duì)比分析，最終提出了采用“高壓旋噴樁+預(yù)埋注漿管”的地層止水加固的治理方案，成功地解決了該工程地下連續(xù)墻的滲漏問(wèn)題。

2 地下連續(xù)墻滲漏情況

2.1 工程概況

某地鐵車站深基坑長(zhǎng)109.7 m，寬22.1 m，開(kāi)挖深度22.8 m。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，地下連續(xù)墻墻厚1 000.0 mm，標(biāo)準(zhǔn)段深約39.9 m，最深約42.9 m(盾構(gòu)井區(qū)域)，地連墻之間采用十字鋼板接頭。基坑所在區(qū)域從上至下依次為雜填土、⑥2粉土、⑦4粉砂(第一承壓水層)、⑨1粉質(zhì)粘土、⑨2粉土、⑨4粉砂(第二承壓水層)。

2.2 滲漏情況說(shuō)明

在車站北側(cè)基坑-3層混凝土支撐上部土方開(kāi)挖至第10幅、11幅地連墻接縫過(guò)程中，在位于地面以下18.0 m位置出現(xiàn)涌水、涌砂，經(jīng)初步測(cè)算流量達(dá)到15.0 m3/h，含砂量為10%左右(見(jiàn)圖1)。此時(shí)基坑標(biāo)準(zhǔn)段土方開(kāi)挖至地面以下19.7 m，開(kāi)挖面處于⑥2粉土層、⑦4粉砂層中(第一承壓水層)，開(kāi)挖面以下為6.0 m ⑨1粉質(zhì)粘土層，下部為⑨2粉土層、⑨4粉砂層(第二承壓水層)。

2.3 應(yīng)急處理措施

在發(fā)生涌水、涌砂險(xiǎn)情后，施工單位立即啟動(dòng)基坑應(yīng)急預(yù)案，先在基坑內(nèi)部采用混凝土進(jìn)行反壓，同時(shí)在外部進(jìn)行雙液漿注漿封堵處理，經(jīng)過(guò)近12 h的搶險(xiǎn)處理，基本控制住了基坑滲漏。在整個(gè)滲漏過(guò)程中，通過(guò)監(jiān)控量測(cè)發(fā)現(xiàn)地表出現(xiàn)較大沉降，最大達(dá)到68.0 mm(見(jiàn)圖2)。

3 滲漏治理方案對(duì)比分析

鑒于應(yīng)急搶險(xiǎn)已經(jīng)結(jié)束，在后續(xù)施工中需要解決以下問(wèn)題：一是對(duì)第10幅地連墻滲漏區(qū)域進(jìn)行加固處理，以便于后續(xù)土方開(kāi)挖；二是對(duì)基坑其他地連墻接頭部位進(jìn)行加固，防止類似險(xiǎn)情再次發(fā)生。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出了三種治理方案：

方案一：在接縫處采用雙高壓旋噴樁加固，具體設(shè)計(jì)參數(shù)為：采用φ1 000雙高壓旋噴樁，間距50.0 cm，第一排樁樁中心距地連墻10.0 cm，加固深度為地面以下17.0 m～34.0 m(-3層開(kāi)挖面以下9.6 m即⑨4粉砂層以下2.0 m)。加固完成后在地連墻外側(cè)預(yù)埋兩根應(yīng)急袖閥管，距地連墻邊2.0 m(見(jiàn)圖3)。

方案二：在接縫處采用水泥水玻璃雙液漿注漿加固，具體設(shè)計(jì)參數(shù)為：在第10幅、11幅墻接縫位置靠近10幅墻側(cè)埋袖閥管，采用袖閥管注漿，注漿深度至地連墻底，頂部至-2層底板下1.0 m(地面以下17.0 m)，注漿壓力1.0 MPa左右。加固完成后在地連墻外側(cè)預(yù)埋兩根應(yīng)急袖閥管，距地連墻邊2.0 m(見(jiàn)圖4)。

方案三：在第10幅墻外增設(shè)防滲墻，墻間施作雙液注漿止水，防滲墻采用雙輪銑深攪工藝，墻深至地連墻底，頂部至-2層中板下1.0 m(見(jiàn)圖5)。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和施工組織安排，對(duì)上述三種加固方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析：方案一的優(yōu)點(diǎn)是滲漏部位補(bǔ)強(qiáng)針對(duì)性較高，對(duì)道路交通有一定影響，缺點(diǎn)是注漿壓力較大，可能破壞現(xiàn)有墻體導(dǎo)致施工過(guò)程中基坑出現(xiàn)滲漏水；方案二的優(yōu)點(diǎn)是便于施工，對(duì)既有道路交通影響不大，缺點(diǎn)是對(duì)滲漏部位針對(duì)性不強(qiáng)，不能確保100%擴(kuò)散擠密滲漏點(diǎn)；方案三的優(yōu)點(diǎn)是防滲墻連續(xù)密實(shí)，無(wú)咬合接縫，止水效果好，缺點(diǎn)是造價(jià)過(guò)高、不經(jīng)濟(jì)，而且對(duì)交通影響大，需進(jìn)行交通導(dǎo)改，施工組織協(xié)調(diào)難度大。因此，在經(jīng)過(guò)充分論證的基礎(chǔ)上，最終確定采用方案一：即采用雙高壓旋噴樁對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行大范圍加固，施工中注意對(duì)壓力和施工區(qū)域的精準(zhǔn)控制，同時(shí)預(yù)埋袖閥管根據(jù)加固效果進(jìn)行后期補(bǔ)注漿。通過(guò)有效的施工組織，順利完成對(duì)基坑滲漏接縫位置以及地連墻其他接縫區(qū)域的止水加固處理。在后續(xù)土方開(kāi)挖施工中，基坑未發(fā)生滲漏事故，證明該方案實(shí)施效果較好，適合類似地區(qū)地下連續(xù)墻滲漏處理。

4 結(jié)論

本文對(duì)某富水砂層地區(qū)地鐵車站深基坑地下連續(xù)墻的滲漏治理方案進(jìn)行了探討，得到主要結(jié)論如下：

1)地下連續(xù)墻的接縫及轉(zhuǎn)角等部位是施工中的薄弱環(huán)節(jié)，容易形成滲漏通道。

2)由于本工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性，雙液注漿不能完全保證漿液的擴(kuò)散范圍，難以全部填充所有滲漏點(diǎn)。

3)高壓旋噴樁加固能夠有效地對(duì)滲漏部位進(jìn)行加固，適用于本工程地下連墻的滲漏治理，最終的工程應(yīng)用效果也證明了這一點(diǎn)。

4)在面對(duì)地下連續(xù)墻滲漏問(wèn)題時(shí)，應(yīng)在分析滲漏原因的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性對(duì)方案進(jìn)行比選，并結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化，才能取得良好的治理效果。