南京某地鐵地下連續墻預埋件位置滲漏原因分析及后續調整措施

奚建凱（上海隧道工程有限公司，上海 200030）

1工程概況

南京某地鐵車站為－2 F 島式車站，主體基坑長約 230 m，標準段寬 19.7 m，深約 16 m。端頭井處寬 24.1 m，深約17.9 m，車站位于兩條十字相交道路口，南北向布置，車站主體基坑東北側緊臨已建成運營下立交隧道。

車站主體基坑采用明挖順作法施工，采用 800 mm 厚地下連續墻（H 型鋼接頭，深度 46.1～51.2 m）＋水平內支撐支護體系。受交通翻交制約，基坑分兩期實施，中間設置一道封堵墻，其中一期基坑共計 47 幅地墻（含封堵墻），二期基坑共計 50 幅地墻；基坑標準段采用 1 道混凝土支撐＋3 道鋼支撐，車站端頭井采用1道混凝土支撐＋4道鋼支撐。

車站工程地質情況如圖 1 所示，其中車站底板埋深位于 ②-3b3-4 層粉質黏土、淤泥質粉質黏土、②-3d2-3 層粉砂夾粉土。車站底板以下圍護穿越②-4d2 粉砂、②-4d1 粉細砂、②-5e1-2 中粗砂混卵礫石、K2p-2 強風化巖、K2p -3中風化巖。

圖1 車站地質剖面圖

場我地下水穩定水位埋深 1.40～3.20 m，平均高程4.36 m。承壓水含水層組為②-3d2-3 層粉砂夾粉土與下伏②-4d2 層粉砂、②-4d1 層粉細砂及②-5e1-2 層中粗砂混卵礫石層。具體的土層參數如表 1 所示。

表1 地基土工程地質特征表

2 圍護滲漏過程簡述

一期基坑北端頭井進行土方開挖收底作業，當挖機進行東北角收底工作時突然發現東北角第五道最里側鋼支撐預埋件下方圍護結構塊狀混凝土剝落，滲漏位置如圖 2 所示。

圖2 基坑滲漏平、剖面示意圖

剛開始有少許泥水流出，現場采取“快速水泥＋引流管”的封堵方案，暫時封堵成功，但過了 1.5 h 后堵好漏點水量突然變大，原本處理完成的漏點被水流沖開，現場立即采取應急響應機制，聯系搶險專業隊伍進場，采取“坑內堆載＋坑外壓漿”的堵漏方案。

由于滲漏的位置在開挖面上方約 2 m，且在鋼支撐底部，作業空間非常狹小，無法采用挖機喂土回填。采取從基坑上方采用拋土袋回填的措施，共拋投 6 車土袋進行堆載反壓，反壓的高度超過漏點 1 m，同時在對應漏點位置地墻外側 1 m 處引孔注漿，孔深在漏點以下 3 m，超過底板開挖面。引孔后開始壓注聚氨酯，半小時后漏點得到控制。險情排除后，為了控制周邊隧道及道路沉降及變形，在滲漏點周圍采取水泥注漿填充的方案并做好持續監測工作，2 d 后沉降趨于穩定。

本次滲漏的槽段為一期基坑北端頭井臨近隧道側的平幅，深度 46 m，幅寬 5.5 m。通過對本工程設計和施工過程資料的整理與分析，找出了預埋件下方圍護結構滲漏的原因。

3 滲漏原因分析

3.1 環境因素

（1）基坑所處位置地質為長江漫灘地質，土層含砂率高，工程性質差，開挖易坍塌，產生涌土，影響地下連續墻成槽穩定性。

（2）基坑東側有剛完工不久的下穿隧道，最近距離僅為 1.5 m。對其圍護設計和施工資料的查詢中了解到，其圍護施工過程中不但周邊土體受到過擾動，而且在基坑開挖過程中出現過險情，在坑外壓注過聚氨酯和水泥漿，位置與基坑滲漏位置相吻合。本工程地墻施工前，未對周邊環境進行排摸，也未對擾動的土體采取有效加固措施，導致施工中槽段穩定性差，影響槽段施工質量。

3.2 設計因素

根據設計圖紙要求，如圖3所示，斜鋼支撐的預埋鋼板長 1.3 m，寬 1.2 m，沿長度方向每 20 cm 設置一排錨筋，共 6 排，沿寬度方向每 14 cm 設置一排錨筋，共 8 排，且每根錨筋長 600 cm。由于錨筋太長太密，再與主筋、縱向桁架筋、橫向桁架筋、導管倉鋼筋共同分布在同一我域，導致現場混凝土澆筑至此位置時，混凝土骨料較難流入空隙中發生槽段夾泥漏水。

圖3 預埋鋼板大樣圖

3.3 施工影響因素

對產生滲漏的地墻施工工序資料進行了梳理分析，結果如下。

（1）泥漿指標控制。地墻成槽施工時按規范要求對泥漿指標進行檢測，比重、黏度、含砂率等相關指標雖然滿足規范要求，但在后續核查施工記錄時發現，一般現場取樣檢測的深度為 30～35 m 左右，且只檢測一次作為是否合格的標準不能反應整個槽段的真實情況。

（2）掃孔及沉渣檢測。首先，槽段清孔檢測完畢后沒有重視掃孔工作，以至于可能有大的泥塊留在槽段內，后續澆筑混凝土時夾在預埋件位置出現夾泥滲漏現象。其次，下放鋼筋籠至混凝土澆筑時間過長，受深厚的砂質地層影響，即使清孔完成，沒有置換干凈的泥漿里還存在大量的砂，在下放鋼筋籠的這段時間里面，懸浮在泥漿中的砂同樣會沉到槽底，造成在澆灌混凝土前沉渣增厚，在涂抹作用下，沉渣將粘附在槽段壁面造成露筋，或者粘附在接頭處造成夾泥，也可能是造成本次事故的原因。

（3）混凝土澆筑不連續。對該幅地下連續墻混凝土澆筑記錄進行了查詢，在澆筑完第 8 車之后，第 9 車間隔近 2 h，根據計算一輛車平均澆筑的高度為 4 m，第 9 輛車澆筑的高度恰巧和滲漏的位置大致一致，所以根據經驗判斷也可能因為在此位置混凝土澆筑的不連續，形成了施工冷接縫，導致槽段夾泥漏水。

4 采取的應對措施

4.1 對設計方案進行優化調整

1）增加槽壁加固措施

首先，二期基坑距離已完的下穿隧道也很近，對老建筑物的圍護設計形式以及施工過程資料進行了詳細排摸。

其次，在淺層土質較差的情況下進行地下連續墻施工時，為了確保淺層地下連續墻槽段開挖的穩定性，通過增設攪拌樁槽壁預加固方式來改良淺層土體，輔助成槽。

在二期基坑圍護施工前與設計進行溝通，對靠近隧道側地下連續墻施工前采用 φ 850 的攪拌樁槽壁預加固的措施，深度至基坑底以下 3 m。

2）優化預埋件的錨筋數量和長度

原圖紙上預埋鋼板錨筋采用 48 根 φ25 的螺紋鋼，經過重新受力計算，在保證鋼筋截面積不減少的情況下，可將48 根 φ25 的螺紋鋼改成 32 根 φ32 的螺紋鋼，增大錨筋間距，如圖 4 所示。同時將錨筋長度由原來的 600 mm 調整為 320 mm，這樣可以大大減少在預埋件我域的鋼筋數量，減小夾泥發生的概率。

圖4 預埋件優化示意圖

4.2 加強施工過程管控

（1）嚴格控制泥漿質量。在二期基坑圍護施工中增加各施工階段尤其是清孔后泥漿檢測點數，本車站地墻深度約為 50 m，確保槽段在 15 m、30 m、45 m 深處的泥漿指標均能符合規范要求；同時，由于長江漫灘地質的特殊性，砂性土層較厚，在泥漿指標控制上適當提高泥漿的粘度和比重泥漿參數指標詳見表 2，選用了粘度大，失水量小，形成護壁泥皮薄而韌性強的優質泥漿，以增加泥漿護壁能力和懸浮沉渣能力，降低沉渣厚度，避免徑縮現象。

表2 砂性土層各階段泥漿指標控制標準表

（2）控制槽底沉渣。加強掃孔作業管理，在清孔過程中沉在槽底的沉渣和槽底原有的沉渣是很難完全靠清孔清干凈的，因此清孔完畢后，利用槽機抓斗進行二次掃孔，防止側面泥皮掛壁及將槽內沉渣掃除，確保槽底沉渣厚度小于10 cm。同時在鋼筋籠下放前需多掃幾次孔，將沉渣控制得越少越好。

（3）嚴格控制澆筑時間。在后續二期基坑圍護施工中，統籌管理每道工序。由于鋼筋籠采用分節吊裝，下放鋼筋籠的時間盡量控制在 2 h 內，導管下放的時間控制在 2 h內，同時與混凝土供應單位提前溝通，盡量做到無縫對接，確保清孔完畢至混凝土開始澆筑時間控制在 4 h 內。

（4）保證混凝土澆筑的連續性?；炷翝仓M量避免交通早晚高峰時段送料，盡量確保供應連續，每車的供應間隔時間不宜超過 30 min，以防混凝土初凝產生冷縫。每幅地下連續墻的首次澆筑采用雙車澆灌，同時保證在混凝土澆灌的全過程中，相鄰兩導管位置的混凝土高差 ≤50 cm。

二期基坑地下連續墻施工期間，通過槽段淺層土體改良及嚴控泥漿指標有效保證了槽段的穩定性，明顯減少槽段坍塌；預埋件的調整、混凝土澆筑及基底沉渣控制大幅度提高了地下連續墻成型質量，避免了因槽段夾泥夾砂而引發的圍護結構滲漏。

5 結 語

在車站二期基坑圍護施工前，項經部與設計單位進行了溝通，增加了臨近隧道側的槽壁加固，對預埋件的長度和間距進行了設計優化，同時加強施工各道工序施工管理。目前二期基坑已經開挖完畢，無類似滲漏情況發生。通過此次滲漏事件得出以下經驗總結：

（1）基坑圍護施工前，應當重視周邊環境的影響。在離開建構筑物較近時進行圍護施工，需對已完結構的設計和施工的歷史資料進行仔細研究，如有異常應當采取必要的措施將風險降低。

（2）預埋件錨筋過密過長的問題在以往的工程施工時也時有發生，但都沒有引起足夠的重視。通過本次經驗教訓，在施工前應當根據自身施工經驗提早與設計單位溝通，對設計不合理的我域進行優化改進。

（3）加強地下連續墻施工過程控制。首先，應當重視泥漿指標檢測，對于較深的地墻不能只檢測某一個點作為合格的依據，應該多深度、多頻率地對槽段泥漿進行控制。其次，加強混凝土澆筑管理，嚴格控制澆筑時間，并確保混凝土澆筑的連續性。