深基坑工程漏水事故处理实例

李宁波

摘 要: 通过对天津英郡花园深基坑工程发生漏水、流泥险情的堵漏处理, 介绍了基坑内侧快硬性刚性止水材料“水不漏”堵漏、基坑外侧采用双液注浆封住水道的堵漏方法。

1 工程概况

1. 1 主体结构及基坑设计概况

拟建的天津英郡花园地上32层, 裙楼4层, 地下均为2层, 框架剪力墙结构, 基础采用后压浆钻孔灌注桩。基坑长约75 m, 宽约37.5 m, 基坑开挖深度10.0m。基坑采用带支撑排桩支护方案, 环梁1200 mm@ 700 mm, 钻孔灌注桩挡土, 有效桩长18 m, 桩径800 mm, 有效桩顶为现地表下1.9 m。支护桩净间距16~ 20 cm, 外围三侧采用双排深层搅拌桩止水帷幕, 内排桩长15 m, 外排桩长9 m, 桩径700 mm,掺入比为15%, 水灰比为015。由于南侧施工工作面狭窄, 采用高压旋喷桩封堵钻孔灌注桩桩缝, 其中高压旋喷桩桩长18 m, 掺入比为45%, 水灰比为0.5。

桩设计详见图1。



1. 2 周边环境条件

拟建场地南侧为一层售楼处, 地下室外墙皮与售楼处外墙皮的净距2.6 m, 售楼处基础采用浅基础, 售楼处西侧有一化粪池, 长×宽×深分别为5 m× 3m × 3m, 西南角有一临时基坑排水沉淀池; 场地东侧距离地下室外墙皮5.0m 处为建筑红线(人行便道); 场地北侧距离地下室外墙皮17.5m 处为4层科技贸易大厦(采用浅基础); 场地西侧距离地下室外墙皮8m处为正在施工的2号楼基坑, 坑深8m。场地周边环境详见图2。



2 场地工程地质与水文地质条件

( 1)人工填土层

杂填土, 以粘性土为主, 夹砖块、炉渣及生活垃圾, 湿润, 松散状态, 土质不均, 结构杂乱, 层厚0.6~ 5.2m, 场区个别地段该层下部为素填土。

( 2)全新统上组河床- 河漫滩相沉积层(Q43 al)

①粉质粘土, 黄褐色, 饱和, 可塑状态, 土质较均, 厚度0.7~ 3.9m;

②粉土, 黄褐色, 饱和, 稍密状态, 土质较均, 厚度0.4~ 2.1m,标贯击数为7~ 16击, 一般埋深2~ 4m。

( 3)全新统中组浅海相沉积层(Q42m )

①粉土, 灰色, 饱和, 稍~ 中密状态, 土质较均, 厚度215~ 515m, 标贯击数4~ 20击, 一般埋深4~ 10m;

②粉质粘土, 灰色, 饱和, 软塑状态, 土质较均, 厚度3.3~ 6.3m。

( 4)全新统下组河床-河漫滩相沉积层(Q4h   al)粉质粘土, 灰白~ 灰黄色, 饱和, 可塑状态, 土质较均, 厚度2.4~ 4.0 m, 标贯击数为7~ 11击。

( 5)上更新统五组河床-河漫滩相沉积层(Q3e al)

①粉质粘土, 灰白~ 灰黄色, 饱和, 可塑状态, 土质较均, 局部地段夹粉土层;

②粉砂, 黄褐色, 饱和, 可塑状态, 土质较均, 厚度为0.8~ 3.3 m。

3 基坑开挖过程中出现漏水、流泥情况

基坑施工、开挖正值枯水期冬季。基坑养护期28天后开挖, 基坑从西南侧开始向东侧开挖, 开挖至1 /3时, 发现漏水, 漏水点分布在南侧偏西高压旋喷桩止水区域, 漏水部位位于地表6.0~ 10.0 m钻孔桩之间的缝隙, 个别的位置在槽底桩侧缝间流水。基于现场实际情况及漏水部位, 为防止险情继续发展, 同时也为给堵漏赢取时间, 漏水处采取回填部分粘土压住。3天后具备施工条件开始堵漏, 清除回填的粘土, 找到漏水口, 出现间歇性泥水流, 间隔出现涌泥, 成断续状, 间隔10~ 30 s流一次, 成分主要是陆相黄色粉土和海相灰色粉土, 给堵漏带来很大难度, 地表出现塌陷险情, 化粪池附近已形成较大空洞, 裂缝最大5 cm以上。

4 原因分析

( 1)设计方案、高压旋喷桩堵水工艺的适宜性问题。由于场地局部受限, 南侧施工钻孔桩后没有施工深层搅拌桩的工作面, 设计采用高压旋喷桩堵钻孔桩的桩缝止水, 做为止水帷幕, 高压旋喷桩和支护桩连接成墙效果较差。

( 2)施工环梁时野蛮施工对基坑造成不利影响。南侧, 总包单位由于赶工期, 部分桩锚筋未锚入环梁中, 形同悬臂, 造成相邻桩变形不一致, 桩与桩间拉裂出现缝隙, 导致漏水、流泥。此外由于支护桩向坑内偏移, 致使连接成墙的高压旋喷桩脱节。

( 3)成桩垂直度的偏差造成止水帷幕桩之间有缝隙。高压旋喷桩、钻孔桩施工时垂直度偏差, 导致高压旋喷桩与钻孔桩无法连接成墙, 高压旋喷桩无法有效地堵缝。

( 4)高压旋喷桩喷浆压力的影响。个别高压旋喷桩施工时注浆压力不够, 成桩桩径偏小, 造成高压旋喷桩堵缝失败。

( 5)地质条件、周边环境因素。陆相粉土和海相粉土层砂性大, 具有良好的透水性; 砖砌化粪井、沉淀池渗漏为主要水源, 形成较大的水头压力。

5 采取的处理措施及其效果

针对基坑漏水、流泥的事实和现场环境条件, 为排除险情, 经研究决定采取内堵外封的堵漏方案, 内侧用“水不漏”堵洞口, 外侧用双液注浆堵住通水通道的措施, 内堵外封同时进行。

5. 1 内侧采用“水不漏”堵漏

5. 1. 1 “水不漏”堵漏材料

“水不漏”是吸收国内外先进技术而开发出来的高效、防潮、抗渗、堵漏绿色环保型材料, 也是极好的粘结材料, 该材料分为缓凝# 抗渗型(Ⅰ型, 主要用于防潮、抗渗)和速凝# 堵漏型(Ⅱ型, 主要用于抗渗堵漏)两种, 均为单组分灰色粉料。基坑堵漏使用的是速凝# 堵漏型。

5. 1. 2 “水不漏”特点

可带水施工, 防潮、抗渗、快速堵漏; 迎背水面均可施工; 无毒、无害、无污染; 凝固时间可控; 抗渗压高、粘结能力强、防水、粘贴一次完成; 与基体结合成整体, 不老化、耐水性好; 2~ 10m in内即初凝, 1天抗压强度达4.5MPa, 3天抗压强度达15MPa。

5. 1. 3 内侧堵漏施工

( 1)基面处理。将渗漏处凿成反楔型孔洞, 清除残渣擦去表面水。

( 2)配料。快速堵漏必须选用“速凝堵漏剂”,将粉与水按1：0.2的比例反复揉捏成团, 封口料按粉：水= 1B：0.3搅拌成均匀的腻子状。

( 3)施工。将快凝固的速凝型团块迅速塞进漏水口, 用锤子木棒挤压砸实。确认不再漏水后, 在孔洞周围延出10 cm 的范围再刮压一层, 及时喷雾养护。堵漏次序应先堵小漏, 再堵大漏。如果流水压力较大时, 可采取打胀杆螺丝加钢筋肋进行加固。

5. 2 外侧用双液注浆堵漏

双液注浆利用液压通过注浆管把2种浆液短时间内混合均匀的注入地层中, 浆液充填、渗透和挤密等方式, 赶走土颗粒间或土体空洞中的水分和空气占据其位置, 经人工控制一定时间后, 浆液将原来松散的土颗粒或空洞胶结成一个整体, 形成结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的结实体。

5. 2. 1 施工主要设备

XP- 20型钻机, DSJ注浆泵2台。

5. 2. 2 配料

水玻璃原浆40 Bec,模数310 ~ 314; 采用P.O42. 5普通硅酸盐水泥, 水泥浆液水灰比015, 附加料掺入3% ~ 5%的膨润土, 防止水泥浆离析。

5. 2. 3 施工

( 1)设备组装并进行调试, 注浆管Y 形连接, 两种浆液分罐搅拌, 2个泵分别压浆。

( 2)布孔: 漏水点附近下钻, 钻机钻进注入单液水泥浆找到漏水通道。

( 3)找到漏水点后打开水玻璃浆液阀, 同时开泵, 2种浆液在钻杆内混合, 浆液初凝时间约为30 s。

( 4)堵漏时注浆压力015 ~ 3 MPa, 2个注浆泵泵压相等注射。

( 5)流水口出现粘稠浆液, 伴随出现气泡, 用布片堵住孔口, 流水量逐渐变小直至停止, 即停止注浆。观察1 h, 再开始注浆, 直至孔口返浆为止。

( 6)注浆结束后, 同时关闭注浆泵, 关闭注浆阀, 用清水清洗注浆泵及管道。

( 7)注浆检查: 注浆量以堵住漏点、孔口返浆为止; 24 h后静压注浆加固, 下钻距离堵漏孔间距1 m注浆, 加固时注浆压力为10MPa以上。

6 实际效果及经验

本基坑工程经过处理后, 地下工程施工到±0.00基坑没有出现漏水、流泥现象。在天津地区软土地质条件下, 这种典型的深基坑漏水、流泥险情, 基坑内侧采用快硬性刚性止水材料/水不漏0堵漏, 基坑外侧采用双液注浆封住水道、填充空洞。这种处理方法的效果显著, 处理方法适用、周期短、经济。

( 1) “水不漏”强度上升快, 5 m in 内强度上升3~ 5MPa, 操作简单, 近期还在其他深基坑工程堵漏中使用, 见效快、效果良好。

( 2)外侧用双液注浆堵漏, 是一种比较常用的基坑堵漏方法, 短时间内堵住漏水通道, 效果显著。

( 3)针对漏水、流泥险情, 采用单一的堵漏方法很难达到治理目标, 2种方法相结合, 周期短、经济、见效快。

( 4)高压旋喷桩止水无法成墙, 钻杆挠度大、变形量大, 垂直度难以控制, 其成桩质量受地质条件影响很大, 单排桩止水效果不理想。

( 5)要根据基坑深度和地基土地质条件确定注浆深度。