基坑圍護(hù)堵漏技術(shù)探析

1、基坑圍護(hù)堵漏技術(shù)探析摘要： 本文針對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏的類型進(jìn)行了劃分。同時(shí)，結(jié)合工程實(shí)例,介紹了幾種簡(jiǎn)易有效的堵漏措施以及大型深基坑中的冷凍法堵漏措施。關(guān)鍵詞：滲漏類型;基坑圍護(hù);堵漏上海是一座地下水極為豐富的城市,地下水深度通常在0.5到1米之間,隨著基坑開(kāi)挖的深入，經(jīng)常出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，要是滲漏得不到有效控制，不僅影響地下室土建施工,而且還會(huì)給周邊環(huán)境造成破壞,引發(fā)煤氣、上水、電力、通信等管線變形破壞,道路、建(構(gòu))筑物坍塌等災(zāi)難,危害性很大。 一、基坑圍護(hù)滲漏類型劃分 基坑圍護(hù)止水帷幕滲漏情況比較復(fù)雜,為了堵漏,必須對(duì)滲漏類型進(jìn)行劃分,分別治理。 （一）按照滲漏深度位置的不同,可分為明漏和暗

2、漏兩種情況。 明漏，即基坑開(kāi)挖面以上滲漏，暗漏即基坑開(kāi)挖面以下滲漏。 （二）按照用的材料不同,又可分為鋼筋混凝土縫隙滲漏和水泥土縫隙滲漏兩種。 二、堵漏措施及其施工工藝 基坑堵漏實(shí)踐中,針對(duì)不同的滲漏位置和圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料主體,采取相對(duì)應(yīng)的堵漏措施。 （一） 明漏堵漏措施 對(duì)基坑開(kāi)挖面以上圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行堵漏時(shí),應(yīng)根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)所用的材料不同分為鋼筋混凝土縫隙滲漏和水泥土縫隙滲漏兩種,堵漏施工時(shí)應(yīng)分別治理。 1、鋼筋混凝土縫隙滲漏 基坑開(kāi)挖后,如果出現(xiàn)的是局部縫隙滲漏,可以充分利用鋼筋混凝土強(qiáng)度高、膠結(jié)性能良好的特性,進(jìn)行堵漏。這類滲漏,一般采用先疏后堵的方案。即在滲漏處預(yù)埋導(dǎo)流水管,將滲漏出來(lái)的水疏導(dǎo)

3、出去;然后在縫隙間使用瞬凝(鋼筋)混凝土封堵,待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,最后封堵導(dǎo)流管。 (1) 堵漏材料 導(dǎo)流水管 根據(jù)滲漏水量大小選擇管徑,一般可以選擇直徑4分到1英寸的橡塑管、膠管或鋼管,導(dǎo)流管長(zhǎng)度根據(jù)滲漏空間情況選擇,配套16號(hào)細(xì)鐵絲或木塞若干。 瞬凝水泥 S型瞬凝水泥(初凝時(shí)間12min,終凝時(shí)間23min。早強(qiáng)發(fā)揮迅速,水灰比W/V=0.4時(shí),抗壓強(qiáng)度:4h20MPa,1d40MPa,具有微膨脹等特性)。配套黃砂、碎石(粒級(jí)515mm,俗稱“瓜子片”)。 填充物 舊棉絮或廢舊布料若干。 (2) 堵漏施工工藝 清除混凝土表面充填空洞安裝鋼筋網(wǎng)片固定導(dǎo)流管立模板拌制瞬凝混凝土封堵縫隙混凝

4、土養(yǎng)護(hù)封堵導(dǎo)流管。 鑿除滲漏部位鋼筋混凝土縫隙表面的泥土和雜質(zhì),露出新鮮混凝土面。 若出現(xiàn)由于滲漏時(shí)間過(guò)長(zhǎng),泥沙流失多,空洞較大的情況,可以使用舊棉絮或廢舊布料塞填空洞。舊棉絮及廢舊布料既可以阻止泥沙流失,又可以透水。 如果縫隙空間較大,可將混凝土中的鋼筋鑿出,焊上鋼筋網(wǎng)片,或綁扎鐵絲網(wǎng)片,以固定混凝土。 在縫隙中合適的位置安放固定導(dǎo)流水管,導(dǎo)流水管要深入縫隙一定長(zhǎng)度,也要露出封堵混凝土一定長(zhǎng)度。 如果縫隙較大,應(yīng)在縫隙外立模板,以防止混凝土流失。 使用瞬凝水泥拌制混凝土,封堵縫隙。封堵時(shí)要保持導(dǎo)流水管暢通,并將導(dǎo)流水管固定在封堵混凝土的中間。 混凝土養(yǎng)護(hù)數(shù)小時(shí)(一般為4h以上),達(dá)到一定強(qiáng)度

5、后(20MPa左右以上),即可封堵導(dǎo)流管。使用鋼管做導(dǎo)流管,可用木塞或者堵頭封堵;使用橡塑或橡膠軟管做導(dǎo)流管的,只要將露出一定長(zhǎng)度的導(dǎo)流管彎折綁扎即可。 (3) 實(shí)例效果 上海市某辦公大樓,位于高架邊上，基坑開(kāi)挖深度12m左右,局部14m左右?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)采用850鉆孔灌注樁擋土,700雙排深層攪拌樁止水,兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐。由于圍護(hù)施工前沒(méi)有完全清除地下遺留的舊混凝土基礎(chǔ)和木樁,局部深層攪拌樁施工質(zhì)量受到影響,導(dǎo)致基坑開(kāi)挖后滲漏。由于及時(shí)采用上述措施進(jìn)行堵漏,滲漏全部堵住,保證了該周邊建筑物、管線、市政高架道路的安全。以及地下室的順利施工。 2、水泥土縫隙滲漏 基坑開(kāi)挖后,出現(xiàn)局部滲漏。由

6、于水泥土的強(qiáng)度低、膠結(jié)性能差,使用瞬凝混凝土加導(dǎo)流管堵漏法,堵漏難度較大。為此,我們采用了另一種疏堵結(jié)合的物理“膨脹材料堵漏法”。 (1)堵漏材料。堵漏材料也是十分簡(jiǎn)單,包括吸水膨脹材料、材料袋等。 吸水膨脹材料:常用的有價(jià)格低廉的干海帶,根據(jù)其干濕程度,體積膨脹率可以達(dá)到100%500%。 材料袋:常用塑料編織袋或布袋等。配套鐵絲若干。 (2)堵漏施工工藝。堵漏工藝流程:修挖滲漏縫隙材料準(zhǔn)備充填縫隙空洞頂撐膨脹材料膨脹材料吸水膨脹。 修挖滲漏縫隙,修挖時(shí)有意識(shí)地把滲漏點(diǎn)挖成“里大外小”的洞隙,便于安裝膨脹材料。 根據(jù)經(jīng)修挖的滲漏縫隙空間情況,把膨脹材料裝入材料袋,在材料袋定向膨脹方向用美工刀

7、劃出幾道口子,以便膨脹材料吸水膨脹。 安裝膨脹材料,膨脹材料要塞緊滲漏縫隙,不留空隙。 有時(shí)因?yàn)闈B漏縫隙空間過(guò)大,必要時(shí)還要對(duì)膨脹材料進(jìn)行頂撐固定。 膨脹材料需要數(shù)十分鐘,甚至數(shù)小時(shí)吸水后物理膨脹,充盈縫隙,達(dá)到堵塞縫隙,阻止流沙流泥。 (3) 實(shí)例及效果 上海市某學(xué)校教學(xué)樓,基坑開(kāi)挖深度5.5m,由于新舊攪拌樁位置誤差還有施工時(shí)間上的差異,接頭處出現(xiàn)施工縫?；娱_(kāi)挖時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象,泥沙與水俱下。采取以上堵漏措施之后,有效的阻止了泥沙的流失。滲漏得到控制。 （二）“暗漏”以及嚴(yán)重“明漏”的堵漏措施 “暗漏”（開(kāi)挖面以下）,以及開(kāi)挖面以上“明漏”很嚴(yán)重時(shí),上述兩種堵漏措施不能達(dá)到預(yù)期效果的

8、情況下。這時(shí)常采用注漿堵漏法。 注漿堵漏法即使用水泥漿水玻璃漿液作為注漿材料,將水泥、水玻璃分別配成兩種漿液,并按一定的比例,用2臺(tái)注漿泵,通過(guò)同一注漿管,在滲漏的地基土中同一深度交替注入兩種漿液(即“單管雙液”注漿法),自下而上分層注漿堵漏。 1、注漿范圍及注漿孔布置 以滲漏點(diǎn)為中心,大約1m范圍,注漿孔平面中心距控制在0.5m以內(nèi),排間距不大于25cm,呈梅花形布置。注漿孔深度不超過(guò)圍護(hù)止水帷幕深度,也不少于開(kāi)挖面以下2m。 2、 注漿方式 注漿管全孔振動(dòng)插入,單管雙液交替注漿,自下而上分層注漿,分層厚度不大于0.5m。 3、注漿材料 圖1堵漏注漿孔平面布置示意圖 水泥使用32.5MPa普

9、通硅酸鹽水泥。水玻璃濃度40波美度,模數(shù)2.83.4。 4、注漿原則和順序 （1）由外而內(nèi),即先施工遠(yuǎn)離滲漏點(diǎn)的注漿孔,后施工靠近滲漏點(diǎn)的注漿孔。由內(nèi)而外的目的是先形成止水帷幕,后在帷幕內(nèi)注漿保證堵漏效果。 （2）間隔跳躍,即完成一個(gè)注漿孔后,要遠(yuǎn)離剛施工完成的孔位施工注漿孔,避免穿孔跑漿。 5、注漿堵漏工藝 注漿堵漏施工工藝流程見(jiàn)圖2。 圖2 注漿堵漏工藝 6、實(shí)例及效果 上海某醫(yī)院大樓基坑圍護(hù)工程,基坑開(kāi)挖深度接近10m,基坑圍護(hù)采用復(fù)合土釘墻。由于合同議定圍護(hù)方案費(fèi)用包干使用,總承包單位為了節(jié)省施工成本,對(duì)圍護(hù)止水方案進(jìn)行了簡(jiǎn)化,只使用700單排深層攪拌樁止水,圍護(hù)墻自上而下設(shè)計(jì)7排長(zhǎng)度

10、1214m的土釘。地質(zhì)資料顯示,深度313m的范圍為高含水量的砂質(zhì)粉土,俗稱“流沙”層?；娱_(kāi)挖后,出現(xiàn)多處開(kāi)挖面以上嚴(yán)重的“明漏”及其以下嚴(yán)重“暗漏”,危及距離基坑邊緣6m左右的門診大樓。使用注漿法堵漏。得到了設(shè)計(jì)和總承包技術(shù)人員的認(rèn)可。 （三）冷凍堵漏法 冷凍堵漏它是通過(guò)降低介質(zhì)溫度形成冰塞而堵住滲漏的一種堵漏方法。久已成為成熟工法,采用此法解決大型深基坑中的滲漏問(wèn)題。實(shí)踐證明,在流砂地層開(kāi)挖隧道,使用凍結(jié)法是一個(gè)良好的選擇。 1、凍結(jié)法施工的關(guān)鍵參數(shù)及施工工藝 （1）制冷系統(tǒng):高壓氨儲(chǔ)罐的液氨經(jīng)調(diào)節(jié)閥變成低壓汽態(tài)氨,進(jìn)入蒸發(fā)器與鹽水產(chǎn)生熱換作用,經(jīng)壓縮機(jī)變成高壓汽態(tài)氨,通過(guò)油氨分離器,將

11、油脂分離出去,再進(jìn)入冷凝器,經(jīng)過(guò)冷凝,過(guò)冷汽態(tài)氨又變成液態(tài)氨，回到儲(chǔ)罐中再循環(huán)。 （2）鹽水系統(tǒng):氨將鹽水中的熱量帶走,成為低溫鹽水,用離心泵經(jīng)供液管將鹽水送到凍結(jié)管中,與地層進(jìn)行熱交換作用,使地層降溫而逐漸凍結(jié),形成凍結(jié)壁,鹽水從凍結(jié)管中循環(huán)到鹽水箱,再經(jīng)氨冷卻后循環(huán)使用。 2、實(shí)用舉例 廣州地鐵二號(hào)線越秀公園站由南北兩個(gè)明挖基坑、三條平行隧道和六個(gè)出人口組成南基坑?xùn)|側(cè)的以太廣場(chǎng)與基坑最小距離2.6m,南側(cè)的華僑樓一與基坑最小距離為3m南基坑范圍內(nèi)地下水平均水位一3.0m,滲透系數(shù)0.3d一0.57d，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為人工挖孔樁,樁長(zhǎng)29m。在一期人工挖孔樁施工過(guò)程中,由于花崗巖全風(fēng)化層含水豐富、含砂量大,遇水(擾動(dòng))易軟化(崩解)的特點(diǎn),在施L過(guò)程中出現(xiàn)了護(hù)壁整體下沉、護(hù)壁開(kāi)裂、樁芯偏位、護(hù)壁背后流泥等現(xiàn)象,難以挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高由于水土的流失,造成相臨的以太廣場(chǎng)和華僑樓的沉降加大,局部出現(xiàn)裂縫,累計(jì)沉降值已接近設(shè)計(jì)允許的沉降值:經(jīng)方案比選決定采用凍結(jié)法,目的是在基坑外側(cè)形成一道凍結(jié)墻,封堵基坑周圍之水,防止在施工過(guò)程中水土的流失,確保周邊建筑物的安全。 三、結(jié)束語(yǔ) 堵漏應(yīng)針對(duì)不同基坑維護(hù)滲漏類型采用不同的堵漏方法。上述幾種堵漏施工工藝,除了注漿法堵漏較為復(fù)雜,成本較高,以及需要?jiǎng)佑脵C(jī)械設(shè)備外,其他兩種都很簡(jiǎn)便易行,成本低廉,只要手工操