基坑漏水现象及解决方案实际案例

曹 重

(无锡市公共工程建设中心，江苏无锡 214001)

基坑漏水是基坑开挖过程中的常见现象，曾有句俗语说的好“十个基坑，九个漏”，就是表达基坑开挖漏水的普遍性，还有一句俗语说的好“水滴石穿”，那就是说明水的力量，也说明其危险性，如果基坑桩基完成后对漏水现象不重视，出水量加大，会给支护带来相当大的危险，一方面基坑土体泡水时间过长，垫层施工无法清底，另一方面漏水还会带出大量泥沙，形成管涌，造成基坑周边建筑物或道路产生沉降，给工程带来巨大额外工程索赔，还可能给开挖好的基坑带来大面积的坍塌，以至于不得不停工，最严重的是基底直接报废。所以基坑漏水现象是基坑施工中产生事故的一个非常重要的原因，以下就结合无锡数字动漫中心(二期)工程中基坑漏水的现象谈谈堵漏采取的措施。

1 工程概况

无锡数字动漫中心(二期)A地块项目规划建设星级酒店及5A级办公写字楼于一体的超高层建筑，其中1层～26层为酒店，27层～38层办公，工程总建筑面积为99 979 m2，其中地下建筑面积为30 404 m2，地上建筑面积为69 575 m2，地下3层，地上38层，建筑高度为157.55 m。基坑深度－19.2 m，基坑外侧是φ850三轴搅拌桩全封闭止水帷幕，内侧是φ900钻孔灌注桩，桩间用40×40钢丝网固定，外喷40 cm混凝土止水(相关平面、剖面图见图1，图2)。

图1 桩间喷射混凝土面层大样图

2 基坑围护桩漏水的现象

基坑围护桩及三轴搅拌止水桩及锚喷已经完成(现状完成图见图3，图4)，在浇好底板的垫层上绑扎底板钢筋过程中，现场桩基的巡视人员先是发现围护桩外围钢丝网锚喷漏水，水体浑浊，水体底部沉有泥砂，后用导流管引出，快速水泥涂抹，但渗水点还是不断增大，并向周边锚喷面扩散，2 h后，锚喷混凝土处开始被胀裂(见图5，图6)，大量的浑水从胀开混凝土面的缝隙中喷射而出，混凝土面上裂缝随之呈不规则线状裂开。

3 事故原因分析

通过现场事故分析总结如下几个方面原因:1)三轴搅拌桩止水帷幕破裂，止水帷幕外不明水体通过破裂处进入围护桩，再进入基坑。造成三轴搅拌桩漏水有几种可能:一种可能是施工中，遇地下不明土体或大块岩体，造成止水帷幕连接段不连续，另一种可能是几台钻机钻孔喷浆连续施工，中间有停歇，交叉段局部浆体没有封闭，或者停歇造成浆体凝结时间不一致导致有冷缝产生，外部水体通过此缝渗出;2)锚桩机在打锚桩孔的过程中打穿暗塘或地基内部承压水，喷出浆体被稀释，承压水通过钢绞线或锚桩周边渗出;3)查找漏水来源。a.有可能基坑周边雨水管道因开挖基坑出现沉降，再加上道路上重车重复压载出现的动载，双重作用下道路下方管线管底基础混凝土出现不均匀沉降，导致混凝土管道或UPV管体出现开裂，雨、污水管内的水从上往下层层渗漏，再通过止水帷幕或者锚桩孔进入基坑;b.还有一种可能就是周边的河道水体通过基坑围护桩外土体层层渗透至锚桩孔或者止水帷幕破裂处渗出，从而达到渗水水源补给。

图2 围护结构剖面图

图3 锚喷完成面（一）

图4 锚喷完成面（二）

4 现场采取应急及相关有效措施

1)立刻派出监测单位测量人员，到基坑外围距离漏水最近的地方架设仪器，随时观察漏水范围内动向:a.监测该范围内的地面沉降情况及相关数据，以便采取相关应急安全警示;b.再通过水位监测孔观察漏水位置周围地下水沉降情况，采集相关数据对比，分析地下水水位变化，对采取相关技术措施做一参考，经仪器数据采集，现场观测地面无沉降，水位下降1 m。

图5 锚喷混凝土完成面向外喷水

图6 锚喷混凝土面被胀裂

2)基坑外周边管道摸查，排除污水管，因为渗出水体无异味，也排除自来水等相关压力管，地面上无渗水现象，再分析有可能是雨水管破裂，由于此雨水管与河道连通，考虑雨水管的坡度下降，有可能是河水倒灌，如果是河水通过雨水管倒灌，只要能把水止住，就可以断了渗水的源头，这样基坑底部漏水点就能轻松堵住了。通过以上分析，有针对性地采取相关措施:a.把雨水与河道连接的出水口用麻袋装土堵住;b.往管道内倒一些墨汁，以便观察渗到基坑的水体颜色是否变色，以此证明渗水的水体源头是否与雨水管破裂有关，后观察下来，水质由原来浑浊慢慢变清，未见其变色，由此证明渗水的源头与雨水管沉降破裂无关(见图7)。

3)考虑到如果是止水帷幕局部破裂胀开，也设想了一些方案。方案一:用硬质塑料管集中引水，降低水压，减轻水体对周边混凝土锚喷压力，让施工单位加派人手，连夜绑扎钢筋，立模板，浇筑临时L形双层双向墙板混凝土，在墙板上的钢筋上放置一个带法兰的钢管，在浇混凝土时，把混凝土一直浇到围护桩边，用混凝土墙板及中间的混凝土抵住桩间土，待墙板混凝土达到完全强度后，再将法兰关上，这样渗水的水体就会被堵在墙板以外，现场综合分析，这个施工不仅仅需要时间，而且短时间内不能奏效，还是未知数。因为在其他工程中，也有此类现象，采取了类似措施后，当时是临时堵住了，但过不长时间，堵在外围水压过大，水体就从已经浇好的墙板的两侧和上方冒出，治标还是没有治本。此时再去止水，难度将会更大，混凝土墙体浇好，已经无堵漏的空间去操作，这样还会加剧基坑外围水土流失及周边道路沉降，没有从根本上解决漏水的根源;方案二:如果是三轴搅拌桩的止水帷幕局部破裂，从而让围护桩外侧的水通过桩间流出，要是能将水体再次隔在止水帷幕处，弥补原来止水帷幕的不足之处，这也是一个很好的办法，这样做就得采取措施，需要在三轴搅拌桩止水帷幕内侧上方通过几台锚桩机钻孔同时注浆硬化处理，相当于在原来裂缝处增加一层止水帷幕，堵住原来缺口，就能将水隔在外面，保持止水帷幕的连续性，但现场观察下来，因围护桩侧从上至下有三层预应力锚桩槽钢围檩支护，而且预应力锚桩孔之间只有500 mm，从上至下定位困难(剖面图见图2)。

锚桩机钻杆操作空间有限，注浆也很困难。而且锚桩机钻杆钻孔过程中，也很容易打断原实施范围内已完成的预应力混凝土锚桩，操作风险很大，结果可靠性不受控，最终弃用。

4)无论是止水帷幕破裂还是锚桩孔透水，最终都必须找漏水的真正出水点，也就是要找出围护桩内的漏水点的确切位置，从点上堵漏才是比较好的办法，只有找到真正的漏水点，才能控制漏水的范围。现场层层剥开锚喷面，切断裂缝处的钢丝网，再用长柄小铁铲层层挖开桩间孔漏水处的土体，找出漏水方向，连续挖开四排桩桩间土，终于找到漏水的位置，经观察漏水的位置原来是在止水帷幕被锚桩孔穿孔的位置，水量较大，接下来采取措施，先清除漏水点周边的土层，让漏水口暴露出来，水是通过锚桩边流出来，顺着锚桩孔的周边，先用硬质塑料管作为导管引水，降低水压，再用棉衣、破布封塞塑料管周边，用钢钎捣实，棉织衣物主要起滤水作用，之后用快硬水泥层层洒涂棉织衣物外层，待快速水泥慢慢达到强度时，再行封管，从而完成堵漏任务，见图8。

图7 漏水5 h后漏水水质变清

图8 止水后水量变小

5 防止基坑漏水的相关措施总结

通过以上工程实例分析，要防止基坑漏水可以从以下几个方面考虑:1)防止三轴搅拌桩止水帷幕的破坏，三轴搅拌桩施工中，桩位偏位，或遇不明障碍物导致水泥浆不能形成整体结构，不连续，局部厚薄不均，从而水从薄弱地方流出，越流越大，并携泥夹沙给基坑带来危险，在三轴搅拌桩施工过程中要不断加强监测及垂直度检查，土层开挖前对三轴搅拌桩的喷射质量检查，如有断桩，应及时进行补桩处理，以防土方越挖越深，到后期无法处理，从而埋下隐患;2)随着土体开挖不断加深，土体的侧压力不断加大，对止水帷幕和围护桩都是一个考验，围护桩顶土的侧压所带来的桩顶位移也越来越大，密切关注监测点的位移值，还要观察开挖深层土体的含水率及变形，如果土体含水率及变形越来越大，应立即采取措施，或暂停挖土，如果随着挖除土体不断深入，漏水点会随着水的重力流越来越多，如果水量太大，临时应急可把原挖除土体还原以平衡围护桩两侧土体压力，待土体注浆止水后，再行开挖;3)在浇基础底板混凝土的过程中，加快工程进度，对围护桩与底板混凝土外侧的空间之间，原方案是等到墙板浇好后，贴好防水保温板后再回填土方，考虑到基坑内漏水量的不断加大，会给工程实施带来相当大的危险性，在浇底板大体积混凝土时，用混凝土将这之间的空间填实、填满，以减轻桩间土侧压力，不能因小失大，为了节省混凝土的费用，而给后来基坑安全带来隐患，得不偿失;4)加强对井点降水的检查频率，降低基坑范围周边的水压，减少基坑四周土体含水量和减轻土体水压;5)增加人员巡查密度，定人定岗，随时观察基坑支护锚喷的面层，新漏水点如有一个，就得立即采取措施堵住，不能拖延时机;6)应急材料、设备、机具贮备。材料如快硬水泥、引流塑料管、棉被或衣织物、泥桶、水电筒;设备如常用不同功率的水泵、汽油抽水机、配电箱、小型发电机等;机具如一些小型塑料切割机、挖土铁铲、扳手、铁锹等常规工具;7)做好应急演练，“事前有预防，事中有方案，事后有总结”，在制度上保证基坑施工安全。

通过无锡数字动漫中心(二期)工程这次基坑突发漏水事件，了解到漏水现象在基坑施工中的重要性，观察现场采取的应急措施，也为同类工程提供些借鉴和建议，即便在下一个工程中再次遇到此类事件，也不会束手无策，同时也为基坑支护的设计者提供一些借鉴，如围护桩的外围是采用钢丝网锚喷的硬性对接，还是采取直接在桩间的土体外呈凹弧形涂抹快硬水泥软性对接有所参考，硬性连接一旦漏水就得破坏锚喷硬性连接，堵漏也是相当麻烦，软性连接一是更易观察漏水点，二是容易快速堵漏，时间短，速度快，也便于现场施工。