基坑漏水處理專項措施

杭州地鐵富春路站基坑漏水解決辦法中國中鐵中國中鐵中鐵七局集團杭州地鐵富春路站項目經(jīng)理部二0一一年六月十六日目錄1、工程概況 22、工程地質(zhì)、水文狀況 22.1、工程地質(zhì) 22.2、水文地質(zhì) 33、基坑開挖中滲漏水解決 33.1、1號線W1-2與S1-31持續(xù)墻接縫漏水解決 33.1.1、狀況概要 33.1.2、因素分析 43.1.3、解決辦法 43.2、1號線E1-6和N1-33持續(xù)墻接縫漏水解決 63.2.1、狀況概要 63.2.2、漏水因素分析 63.2.3、監(jiān)測狀況 73.2.4、解決方案一 73.2.4、解決方案二 93.2.5、方案比選 114、基坑開挖滲漏水防止辦法 11杭州地鐵富春路站基坑漏水解決辦法1、工程概況富春路站是杭州地鐵1、4號線工程換乘站，即是盾構(gòu)始發(fā)站又是吊出站，在婺江路和富春路下呈“丁”字形布置。1號線車站位于婺江路下，為地下三層三跨島式車站，車站主體長為247.4m，原則段寬度為21.3m，原則段挖深約23.43m，端頭井挖深約25.13m。圍護構(gòu)造采用1m厚地下持續(xù)墻，持續(xù)墻采用鎖口管接頭形式。原則段設(shè)6道支撐，第5道為雙拼，端頭井設(shè)7道支撐，第6道為雙拼。1、4道為鋼筋砼支撐，其他支撐采用φ609mm壁厚4號線車站位于富春路下，為地下兩層三跨島式車站，車站主體長為370.1m，原則段寬度為19.3m，原則段挖深約16.4m，端頭井挖深約18.2m，圍護構(gòu)造采用0.8m厚地下持續(xù)墻，墻深約29m，持續(xù)墻采用鎖口管接頭形式。原則段設(shè)4道支撐，端頭井設(shè)5道支撐，1道為鋼筋砼支撐，其他支撐采用φ609mm壁厚16mm2、工程地質(zhì)、水文狀況2.1、工程地質(zhì)車站擬建場地處在杭州市南面，臨近錢塘江，屬錢塘江沖海積平原地貌單元。本工程所處地質(zhì)狀況至上而下為：①雜填土：層厚1～6m。②全新統(tǒng)上中段沖海相沉積層，下分5個亞層：②-3砂質(zhì)粉土：層厚0～6.2m。②-4砂質(zhì)粉土夾粉砂：層厚2.2～7.8m。②-5粉砂夾砂質(zhì)粉土：層厚1.3～8.7m。②-6砂質(zhì)粉土：層厚1～5.7m。②-7砂質(zhì)粉土夾粉細砂：層厚0～3.5m。⑤全新統(tǒng)下段淺海、濱海相沉積層，下分2個亞層：⑤-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：層厚1.7～5.3m。⑤-2粉質(zhì)粘土：層厚0～1.3m。⑥晚更新統(tǒng)上段河、湖相沉積，下分2個亞層：⑥-2粉質(zhì)粘土：層厚1.5～4.7m。⑥-夾礫砂：層厚1～4.9m。⑧晚更新統(tǒng)上段古錢塘江河流沖洪積相沉積層，下分2個亞層：⑧-1中粗砂：層厚0～1.5m。⑧-4卵石：鉆孔揭露最大厚度26.65m。eq\o\ac(○,13)白堊紀下統(tǒng)粉砂巖、含礫粉砂巖，本次勘探僅揭露強風化層。eq\o\ac(○,13)-2強風化粉砂巖、含礫粉砂巖，鉆孔揭露最大厚度為4.3m。eq\o\ac(○,14)侏羅系上統(tǒng)泥灰?guī)r，本次勘探僅揭露強風化層。eq\o\ac(○,14)-2強風化泥灰?guī)r，鉆孔揭露最大厚度1.55m。1號線車站底板位于⑤-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層上，4號線車站底板位于②-5粉砂夾砂質(zhì)粉土和②-6砂質(zhì)粉土層，高壓縮性，低強度，高敏捷度，開挖施工時易產(chǎn)生觸變和流塑性變形。2.2、水文地質(zhì)本場地地下水類型重要是第四紀松散巖類孔隙水，依照地下水含水介質(zhì)、賦存條件、水理性質(zhì)和水利特性，可劃分為孔隙潛水和孔隙承壓水兩大類。本場地區(qū)域淺部地下水屬孔隙性潛水類型，重要賦存于上部①層填土及②層粉土、粉砂中，補給來源重要為大氣降水及地表水，并與河塘呈互為補給關(guān)系，地下水位隨季節(jié)性變化，與錢塘江江水具備水力聯(lián)系，水位埋深1.1～4.15m，相應高程為3.53～5.34m。依照區(qū)域水文地質(zhì)資料，淺層地下水位年變幅為1～2m，場地年均最高地下水位為地表下本場地區(qū)域承壓含水層重要分布于深部⑧-1層中粗砂和⑧-4層卵石中，水量較豐富，隔水層為上部粘性土層（⑤、⑥層），承壓水層頂板高程為-25.43～-23.23m，隔水層頂板高程為-16.65～-14.86m。承壓水頭埋深在地表下9.66～11m。3、基坑開挖中滲漏水解決本工程基坑開挖采用明挖法施工，遵循“分段分層、對稱平衡，由上而下、先支撐后開挖”原則，分層、分區(qū)、分塊、分段，抽槽開挖、留土護壁，先撐后挖。但因地質(zhì)條件差，地下水位高，基坑開挖施工風險很大，極易浮現(xiàn)持續(xù)墻縫滲漏水現(xiàn)象。3.1、1號線W1-2與S1-31持續(xù)墻接縫漏水解決3.1.1、狀況概要8月9日上午，因持續(xù)幾日暴雨影響，1號線W1-2與S1-31持續(xù)墻接縫（詳細位置見下圖），在地面下7m處突發(fā)漏水，且漏水泥沙含量較大，導致基坑外水土流失，現(xiàn)場值班人員發(fā)現(xiàn)后，及時上報了現(xiàn)場狀況，項目部及時啟動了應急預案，組織人員及時進行了解決，下午16時，漏水點到了得到了有效控制，停止漏水。狀況發(fā)生后，項目部以每1小時測量1次頻率，對所有監(jiān)測項目不間斷進行了監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)受水土流失影響，1號線基坑周邊土體分層沉降監(jiān)測點CX19，合計沉降達到了26.5cm，嚴重超過警戒值（+30mm）,漏水點停止?jié)B漏后，經(jīng)繼續(xù)監(jiān)測，土體沉降基本穩(wěn)定。支撐軸力，墻體位移等別的監(jiān)測項目處在正常范疇，基坑及周邊建筑物處在安全穩(wěn)定狀態(tài)。持續(xù)墻接縫漏水位置示意圖3.1.2、因素分析（1）、受臺風“莫拉克”影響，杭州多日連降暴雨，坑外地表水量及土體含水量迅速增大，導致基坑外水壓力加大，持續(xù)墻接縫發(fā)生漏水并帶有泥沙，持續(xù)墻外水土流失嚴重，致使土體收縮沉降。（2）、漏水點在婺江路地面下7m位置，此范疇土體為粉質(zhì)沙土，且依照基坑已開挖某些土體發(fā)現(xiàn)，婺江路下土體不太密實，若持續(xù)墻接縫發(fā)生滲漏，土體極易隨漏水流失，并收縮沉降。（3）、W1-2與S1-31持續(xù)墻接縫質(zhì)量不好，接縫夾泥較多，連接質(zhì)量不好，在前期開挖施工中，接縫已不斷滲水，經(jīng)止水解決，滲水量較小，且不摻有泥沙，故未做進一步解決，導致暴雨來臨后，接縫滲水處漏水流沙。3.1.3、解決辦法（1）、發(fā)現(xiàn)漏水狀況后，項目部及時組織了人員，提成兩班，輪換作業(yè)，用木楔子配合棉紗堵塞漏水口，同步在漏水位置堆碼沙袋，防止泥沙隨漏水進一步流失。沙袋堆碼時，層層壓茬，并踩踏壓實，保證沙袋堆穩(wěn)定性，在堆碼過程中，不斷用棉紗對沙袋接縫處滲水進行封塞。（2）、堆碼沙袋后，漏水得到控制，漏水量有所減小，泥沙經(jīng)棉紗過濾，流失量已經(jīng)很少。此時在漏水持續(xù)墻接縫處埋管注漿，進行封堵，注漿施工辦法和環(huán)節(jié)：①、在滲水點上方2米左右位置鉆眼埋管，打眼深度約50cm，位置須與漏水點有足夠距離，以免注漿過程中，受注漿壓力影響，將漿液從漏水點處壓出。鉆眼過程中，仔細觀測接縫滲水狀況，避免形成新漏水點，如漏水嚴重，必要及時停止鉆眼。鉆眼完畢后，用高壓水槍清洗眼孔，去除眼孔內(nèi)浮碴、泥土等雜物，使眼孔干凈②、預埋注漿管并封堵眼孔。使用雙快水泥嵌縫，雙快水泥能在潮濕基面施工，且能迅速凝結(jié)，與眼孔間混凝土有牢固粘結(jié)力，耐久性好，不開裂，注漿管采用φ25mm鋼管，鋼管口有絲口，可與注漿機導管連接。將注漿鋼管插入眼孔，將雙快水泥攪拌均勻成團樁，人工將水泥團嵌入眼孔，并擠壓密實，將注漿管四周封死填平。嵌縫過程中，必要保證注漿鋼管不被堵死，嵌縫后，鋼管內(nèi)有水冒出。③、待嵌縫雙快水泥凝固后，進行注漿。漿液材料為水泥漿與水玻璃配合使用，注漿初期，先采用純水玻璃注漿封口，壓力緩慢增長，以水玻璃從漏水口流出為準，注漿3-5分鐘后，停注1分鐘，使水玻璃凝結(jié)，然后繼續(xù)注漿，注漿多次后，漏水口被封堵，漏水量明顯減小，將漿液換成配合比為1：1水玻璃與水泥漿混合體，繼續(xù)注漿，若漿液從持續(xù)墻接縫處流出，即停止注漿，并再次換注水玻璃封口，水玻璃漿材具備可灌性好，耐久性強，凝膠時間短特點，是一種較為抱負化學灌漿材料。由于水玻璃漿材為真溶液，漿液起始粘度低，且保持低粘度時間可滿足注漿工藝規(guī)定，因此粒徑在0.1mm以上土層均能得到有效灌注，可以滿足普通砂土地層注漿規(guī)定，且水玻璃接近膠凝時漿液粘度具備迅速形成凝膠特點，可使水玻璃漿液與被加固物體迅速形成強度，使用其進行止水堵漏，可獲得較好效果。④、灌漿完畢后，用棉紗塞入注漿管口進行封管，并觀測一段時間，擬定管口沒有滲水現(xiàn)象。（3）、為保證此處持續(xù)墻接縫止水效果，注漿止水后，在持續(xù)墻后施工高壓旋噴樁，消除后期開挖中，此處持續(xù)墻接縫滲漏隱患。旋噴樁布置形式見下圖：持續(xù)墻接縫旋噴樁平面布置圖高壓旋噴樁參數(shù)及施工工藝與已施工持續(xù)墻接縫止水旋噴樁相似，樁徑為650mm，樁心間距為400mm，旋噴深度為地面至基底如下5m，共在接縫處布置5根。施工中，隨時觀測開挖面以上接縫狀況，防止因旋噴壓力導致接縫處封堵混凝土開裂，浮現(xiàn)漏漿。3.2、1號線E1-6和N1-33持續(xù)墻接縫漏水解決3.2.1、11月28日8時10分，富春路站1號線基坑E1-6和N1-33地連墻接縫在地面如下約18m處，發(fā)生涌水事故，項目部及時進行坑內(nèi)堆碼土袋封堵，在9時40分由于涌水量較大，漏水點位置土體重要為砂質(zhì)粉土和砂質(zhì)粉土夾粉細砂，坑外土體大量流失，導致持續(xù)墻墻后地面及富春路變電所圍墻局部發(fā)生塌陷，5m×3m范疇內(nèi)最大塌陷深度約為30cm，影響范疇約為3.2.2、漏水因素分析（1）、此處持續(xù)墻接縫銜接也許局部夾泥，形成較大孔洞，導致坑外潛水突破墻縫薄弱處從而涌入坑內(nèi)。N1-33是個異型槽段，異型槽段在成槽過程中也許浮現(xiàn)槽壁坍塌，灌注時砼無法將土方上頂，而是繞過該堆土方，使持續(xù)墻墻體夾泥，形成了孔洞。（2）、在N1-33和N1-34持續(xù)墻接縫處浮現(xiàn)錯臺，并有較小滲漏水現(xiàn)象，孔洞漏出水從土體內(nèi)竄流上涌，從土體空隙較大處流出，導致了滲漏點假象，真正滲水點沒有被發(fā)現(xiàn)解決。3.2.3、監(jiān)測狀況在10月28日發(fā)生漏水狀況后監(jiān)測頻率做了相應調(diào)節(jié)，房屋沉降監(jiān)測為1次/2小時，地表沉降、水位監(jiān)測、軸力監(jiān)測以及測斜監(jiān)測都為2次/天。發(fā)生漏水狀況后監(jiān)測數(shù)據(jù)狀況為：秋濤變電所3號點發(fā)生沉降6.1mm；秋濤變電所6號點發(fā)生沉降5.5mm；其她監(jiān)測點變化不大。3.2.4、解決方案一(1)、漏水點和疑似漏水點用雙液注漿機進行（水泥+水玻璃）注漿堵漏，將漏水點流水堵住。注漿時在漏水點處基坑內(nèi)派3個專人進行堆土袋處和持續(xù)墻接縫處進行觀測，保證不發(fā)生再次漏水；(2)、在滲漏點外側(cè)施做2排雙液注漿孔做止水帷幕，接近持續(xù)墻側(cè)500mm采用＠800mm雙液注漿加固。加固深度為地面下15m（第四道混凝土支撐下口）至地面下28米（即基底如下3.5m），梅花形布置。漿液配合比為1：1，注漿壓力不不大于2MPa。雙液注漿孔位布置、雙液注漿剖面示意圖雙液注漿孔位平面布置圖·雙液注漿孔位平面布置圖雙液注漿剖面示意圖施工順序為：先施工遠離持續(xù)墻第2排一期注漿孔eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,9)eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(○,13)eq\o\ac(○,15)后再施工二期孔eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,10)eq\o\ac(○,12)eq\o\ac(○,14)，接近持續(xù)墻一排施工同外側(cè)一排施工順序。（3）、注漿質(zhì)量檢查注漿所有完畢后，采用鉆孔取芯辦法檢查注漿效果，選用專業(yè)鉆芯隊伍，現(xiàn)場取芯3孔，達到28天無側(cè)限抗壓強度不得不大于1.2Mpa，檢查注漿與否持續(xù)和注漿質(zhì)量。（4）、在注漿加固完畢后在持續(xù)墻外側(cè)施做2口降水井，進行坑外降水，降水井采用專業(yè)打井隊伍進行施工，孔徑800mm，井管采用孔徑300mm無縫鋼管，降水成井深度18m，水位降至地面下10m～（5）、基坑內(nèi)土體開挖前5天進行坑外降水井降水工作。并加強觀測秋濤變電所房屋以及周邊地表沉降監(jiān)測工作，保證變電所絕對安全。在正式解決漏水點處土體時，采用探坑式開挖方式，由人工將堆碼土袋子一層一層進行搬除，每層開挖深度不不不大于30cm，并進行現(xiàn)場觀測和監(jiān)控，在搬除土袋同步擬定漏水點位置，使用雙快水泥解決漏水點，在漏水點外側(cè)接近基坑土體開挖一側(cè)植入鋼筋網(wǎng)片與持續(xù)墻形成整體，再使用雙快水泥漿鋼筋網(wǎng)片抹平，之后使用水泥砂漿罩面，厚度不不大于103.2.4、解決方案二1號線聯(lián)系線基坑與秋濤路變電站近來距離為12.5m，基坑開挖過程中安全風險比較大，雖然采用了坑外注漿方式進行了接縫補強，但不能保證后期開挖該處土方時不再發(fā)生涌水現(xiàn)象，考慮到聯(lián)系線盾構(gòu)井范疇構(gòu)造施工完畢后并無實際用途，可在現(xiàn)狀開挖面上設(shè)立一道封堵墻，將三角形狀某些土方預留不開挖。通過變更該范疇構(gòu)造平面布置形式，使涌水點保持當前穩(wěn)定狀態(tài)，保證基坑開挖安全。（1）、封堵墻設(shè)立在聯(lián)系線三角形狀范疇內(nèi)設(shè)立一排φ800鉆孔灌注樁，樁心間距800mm，樁與樁之間緊密相接，插入比為1：0.8，依照實測現(xiàn)狀開挖面標高，鉆孔灌注樁樁長為9.135m（2）、止水帷幕設(shè)立鉆孔灌注樁背后布置雙排φ650@400高壓旋噴樁止水帷幕，樁長與鉆孔灌注樁等長，單樁每米水泥用量為300kg，樁身強度規(guī)定為28天無側(cè)限抗壓強度不不大于1.2MPa。（3）、支撐布置依照車站基底開挖標高，現(xiàn)狀開挖面至基底距離為5.075m，開挖該段基坑時，水平向按照一定角度重新布置4根φ609壁厚16mm（4）、支撐布置該段基坑由于設(shè)立了封堵墻之后，且增設(shè)了4道鋼管支撐，施工空間比較小，采用吊車配合人工挖土方式進行基坑開挖，基坑開挖過程中遵循“分段分層、對稱平衡，由上而下、先支撐后開挖”原則，依照時空效應原理，遵循“分層、分區(qū)、分塊、分段，抽槽開挖、留土護壁，先撐后挖，先形成中間支撐，后限時對稱平衡形成端頭支撐，減少無支撐暴露時間”規(guī)定。（5）、構(gòu)造施工構(gòu)造平面布置隨著圍護構(gòu)造平面布置做相應調(diào)節(jié)，豎向標高及構(gòu)造布置按照原設(shè)計施工。按照豎向構(gòu)造施工規(guī)定，新增一道鋼支撐換撐。現(xiàn)狀開挖面以上構(gòu)造考慮到受力平衡原理，隨著構(gòu)造側(cè)墻向上施工，在進行北側(cè)側(cè)墻背后回填并夯實后，再拆除支撐向上繼續(xù)施工構(gòu)造，且現(xiàn)狀開挖面以上北側(cè)構(gòu)造側(cè)墻防水構(gòu)造采用涂刷聚氨酯防水涂料方式防水，別的部位按照原設(shè)計施工防水層。封堵墻平面布置圖封堵墻剖面布置圖3.2.5、方案比選方案一：采用坑外解決施工環(huán)境較好，所施工質(zhì)量可以有效進行控制，坑外降水和注漿施工也許引起變形可以通過監(jiān)測加以控制，對持續(xù)墻漏水可以得到有效封堵。方案二：此方案同樣可以起到有效封堵持續(xù)墻漏水效果，但是施工難度較大，特別是在坑內(nèi)施工鉆孔樁危險性較大，施工質(zhì)量難以控制，并且影響后期主體內(nèi)部構(gòu)造形式施工和工序大某些調(diào)節(jié)。通過兩