临海复杂地层基坑渗漏治理技术

中建三局第一建设工程有限责任公司 武汉 430041

1 案例背景

拟建工程位于厦门市思明区鹭江道西侧，厦禾路以南，西侧为第一码头，该区域原为厦门海域，后经回填形成陆地，其中西北侧区域与海岸线距离最近6 m。

基坑开挖深达－18.60 m，基坑支护采用钢筋混凝土灌注桩+桩间旋喷桩止水帷幕，在标高－2.10 m和－7.0 m设有2 道钢筋混凝土环形内支撑，以下由于地质条件不同，设有2～4 道预应力锚索。

其中最靠近海域的西北区，施工期间曾出现过多次基坑渗漏，特别是在基坑内开挖第2道内支撑梁下方第1道锚索标高（－10.5 m）区域土方期间，短短的两个多月时间内就曾出现6 次大规模的涌水涌砂、海水倒灌，其相临基坑周边道路出现3 次较严重的坍塌。

经观察，涌水涌砂初期，基坑支护桩间涌出大量的泥块、砂粒，水质混浊，约1 h后水质逐渐变清，水量未见明显减小，水中夹杂有较多砂粒，尝水味为咸苦；周边道路为局部坍塌，通过现场取孔，由地面起算孔深约10 m。

2 基坑渗漏原因分析[1-3]

2.1 地层砂层厚、孤石多，地质条件复杂

本工程场地原始地貌处于原港湾潮间带，后经人工回填改造成陆地，回填区分布有较厚的透水性强的砂层和大量的孤石，从地质勘察报告可知，特别是多次出现涌水涌砂的地面以下10～13 m范围内为粗砂层。

2.2 地质复杂，前期旋喷桩施工困难，止水效果不佳

通过察看前期施工记录，由于该回填区内分布有较厚的砂层和大量的孤石，该区域旋喷桩成孔困难，桩长平均仅12 m，旋喷桩遇厚砂层和孤石层施工困难，成孔的直径及旋喷效果明显下降。

2.3 基坑开挖深、海平面高

基坑开挖底标高－18.60 m，正常海平面－3～－4 m，最高水位时与基坑周边道路基本持平，约 －0.3 m，即海平面与基坑底标高最大相差约18 m，与厚砂层的高差约10 m，基坑内外海水压力大。

2.4 藏水性码头设涌水通道，海水对基坑的冲击大

基坑西北区紧邻第一码头，第一码头为藏水性码头，在码头石块中间有许多流水通道，以避免海水涨落潮时造成波堤被卷走的危险。经过长期的潮水涨落、海水冲刷，基坑周边回填的土体被海水带走，造成水土流失，形成局部空洞并造成道路坍塌险情。基坑内土方开挖时，内外海水压力大，而旋喷桩水泥体质量较差，一方面与灌注桩咬合不严，另一方面海水压力大，桩体水泥体易被海水破坏。

3 应对措施

经过以上分析，基坑施工过程中需解决技术问题与解决措施如表1所示。

4 现场实施

4.1 堵渗引流施工

4.1.1 堵水引流

先将土工布卷成团，用钢管将土工布顶在漏水点位，这样泥砂可以被土工布堵住，但由于内外海平面水位高基坑水平面低、水压力较大，因此，水仍然会从土工布周边的缝隙中涌出。

表1 问题汇总与解决

由于基坑止水帷幕失效，若水被完全堵住，水会从其他部位再次涌出，因此，拿几根短钢管，前端用土工布包严，塞到涌水较严重的部位。

4.1.2 植螺栓、挂网、封模

在渗水点两侧的支护桩上植螺栓，其中竖向间距250 mm，植入Φ16 mm膨胀螺栓，再在螺栓上焊Φ16 mm钢丝网片，钢筋网片间距300～400 mm。

采用普通模板在钢筋网片进行封模，模板通过膨胀螺栓与支护桩连接并采用短管斜撑固定。

选择退潮时段进行混凝土浇筑，由于引流管周边仍有水漏出，影响混凝土封闭质量，因此在浇混凝土前首先需用速凝水泥（堵漏王）对引流管周边进行封堵。

采用C25强度的混凝土对引流管下方的封模空间进行浇筑。混凝土宜采用早强、快硬水泥，混凝土终凝时间控制在3 h以内为宜。图1为堵渗引流示意。

图1 堵渗引流示意

4.2 严重渗漏点位止水

（a）将基坑渗水严重的点位从基坑内引至基坑坡顶，用白灰或红油漆进行标识。

（b）旋喷桩机就位，钻头对准标识的白灰或红油漆进行引孔，引孔深度需超过厚砂层5 m为宜。

（c）增加1 台注浆泵专门用于注水玻璃，即将水玻璃和速凝水泥通过注浆泵和旋喷桩机同时注入到孔内。旋喷桩采用0.2～0.3 MPa的常压注浆，水、水泥、水玻璃溶液三者质量比为1∶1∶1（采用40 波美度水玻璃溶液）。

（d）选择退潮、海水较低时段，进行混凝土浇筑。

4.3 原基坑止水帷幕加固施工

4.3.1 旋喷桩引孔及施工

由于基坑周边回填有大量的孤石，采用低压旋喷桩难以引孔到位，因此，需将旋喷桩桩头换成金刚钻，先引孔，引孔深度至少超过厚砂层5 m为宜。

4.3.2 旋喷桩施工

旋喷桩的压力值较大，正常情况下为20～30 MPa，在旋喷桩施工时会对支护桩身产生较大的推力，对基坑内土方已经开挖或局部开挖，旋喷桩施工时，应重点关注旋喷桩的压力值对基坑的影响，避免对基坑桩体造成影响，采取如下措施：

（a）采用正常压力值进行旋喷桩施工，本工程采取22 MPa压力值进行控制；

（b）采用5～8 MPa压力值进行控制，同时，在施工时密切关孔口注返浆量，若返浆不正常，则压力值有可能被憋在孔内，需及时停止，将钻杆提起、将压力释放；

（c）为了避免局部压应力过大，旋喷桩采用“隔一打一”跳打施工。

5 结语

经综合处理后，基坑渗漏得到解决，为后期施工创造了良好环境，主要工程的经验包括：

（a）对于第一码头等藏性码头区域，基坑支护最好采用钢筋混凝土灌注咬合桩，采用旋喷桩桩间止水帷幕，一方面旋喷桩与灌注桩之间的结合难以保证，另一方面旋喷桩的质量及桩身水泥强度不高，遇海水长期冲刷，止水帷幕易受损；

（b）对类似旧海岸区域使用旋喷桩施工时，可以先采用金钢钻引孔后再进行旋喷桩施工；

（c）类似海域进行抢险堵漏，可以采用堵漏与引流相结合的办法，避免海水完全堵住，造成堵渗点位或其他部位再次渗漏；

（d）采用双液注浆及止水帷幕旋喷桩整体加固方法可以作为临海基坑渗漏处理参考方法，在类似基坑渗漏处理中应用。