某项目深基坑渗漏处理方案

邵辉

【摘要】结合工程实例，介绍该项目深基坑侧壁渗漏的压力注浆处理方案以及在压力注浆渗漏处理过程中的经验与教训

【关键词】深基坑渗漏；压力注浆；水玻璃；波美度；聚胺脂

一、工程概况

某项目位于苏州工业园区独墅湖畔，项目占地面积12900m2，北侧紧邻河道约4m。项目为超高公共建筑，地下3层，该项目深基坑挖深度-18米。该项目深基坑支护采用钻孔灌注桩+三层钢筋砼支撑作为支护结构；基坑四周采用单排三轴深层搅拌水泥土桩作为止水帷幕，基坑内采用管井疏干地下水，基坑坑外设置水位观测井；电梯井坑中采用二重管高压旋喷重力墙作为支护及止水结构。

二、工程地质情况

素填土，灰黄色，松软，含少量植物根茎、砖、石，填龄3-5年，底标高-3.6m～-0.68m（自然地面标高+3.2m）

-1 粘土层，灰黄色，可塑—硬塑，底标高-5.43m～-3.61m

-2粉质粘土层 可塑—软塑 底标高-9.11m～-7.8m

?-1粉质粘土夹粉砂 ，灰色，流塑-软塑，底标高-13.18m～-11.22m，水平渗透系数6.8E-05 cm/s

?-2粉砂（基坑底），灰色，饱和，中密-密实，底标高-19.54m～-16.21m，水平渗透系数1.5E-04 cm/s

?-1粉质粘土，灰色，软塑-流塑，夹粉土、粉砂薄，层厚12.7m～16.8m，水平渗透系数1.5E-06 cm/s

?-2粉质粘土，灰色，可塑-软塑

三、基坑渗漏事故

该项目深基坑在前期土方开挖施工非常顺利，但在清理基坑底部进行垫层与砖胎模施工时，北侧基坑底（自然地面以下-18m）中部出现了一个有细小流水的漏水点，施工方随即在坑内采用快硬水泥进行封阻，并采用引流管进行了引流，但十几个小时后，在原始渗漏点旁边又出现了新的渗点，施工方再次封阻，但不断从封阻点旁边桩间出现新的渗漏点，渗漏水量变大，至此，渗漏点坑内渗漏封阻失败。一天后，施工方采用储备的应急物资--37波美度的水玻璃+1：1水泥浆从坑外对应渗漏点位置处进行高压注浆，但是注浆封阻仍不成功，渗漏情况反而变更加严重，并出现了一个喷涌的孔洞，并可判定渗漏点已经与河道水系连通。如不及时处理，会使基坑内灌满河水和河道驳岸坍塌。

四、基坑支护侧壁渗漏事故原因分析

1、北侧紧邻河道，距河道约4m，地层存在粉砂层。施工方按先施工三轴深搅桩，再施工钻孔灌注支护桩的顺序进行施工，施工顺序正确，不存在因先施工钻孔灌注桩，灌注桩在粉砂层容易扩径（俗称鼓肚子）从而引起的三轴深搅桩“开衩”的问题。但经过回忆及查看施工记录，发现在施工钻孔灌注桩时在北侧漏水点同一小段区域，约-15m时遇到过地下障碍（可能为河道驳岸施工时填埋的大石块，随着三轴深搅或钻孔灌注桩施工带入到下部土层），之后采用抓斗抓出石块处理后，继续施工，这一情况未获重视。

2、由于渗漏点位于基坑底部粉砂层内，止水帷幕与支护桩之间有约20cm的粉砂层，粉砂会随水的流动而形成水的通道，渗漏点也就会随着坑内的阻漏而向四周扩散，并且坑内原始渗漏点与止水围幕上的漏点位置也可能不在同一位置。

3、坑外水位观测井采用钻15cm直径的孔，放置7.5cm直径的PVC管，外填粗砂作为水位观测井。这种井容易淤塞，并无法洗井。造成深基坑开挖前进行的抽水试验，无法监测到坑外水位的变化，从而未能提前判断出基坑止水围幕是否出现渗漏。

4、水玻璃+水泥浆的注浆方案本身没有什么问题，并且在其它工程有很多成功的案例。原施工方在坑外采用（37波美度的水玻璃+1：1的水泥浆）双液高压注浆浆液未能及时凝固，未能起到阻漏作用，反而可能由于高压注浆使水道冲刷得更大。经分析认为，水玻璃的浓度低，而且注浆点距离渗漏点太近，造成水玻璃+水泥浆的混合液被地层中流动的水稀释，使水玻璃不能与水泥浆及时发生化学反应形成水化硅酸钙凝胶固结物，认为后期加固应采购高浓度的水玻璃，来进行水玻璃+水泥的双液注浆施工，并且注浆点应稍微偏离一些距离，再向渗漏点靠近。

五、渗漏处理措施

由于基坑底已经出现了喷涌的渗漏孔洞，为了保险起见，确定了聚胺脂高压注浆及水玻璃+水泥浆双重压力注浆方案。聚胺脂高压注浆起到快速阻漏的作用，而后采用水玻璃+水泥浆压力注浆起到一个阻漏和加固土体以及填充由于渗漏而掏空的土体的作用。

1、考虑到聚胺脂浆液具有遇水后自行分散、乳化、发泡，迅速进行化学反应，形成不透水的弹性胶状固结体，迅速地阻住渗漏点的特性。首先在渗漏最严重的点对应的坑外，采用手持式工程钻钻一个穿透粉砂层，21m深的直径10cm的孔，并采用聚胺脂注浆材料高压注浆。聚胺脂高压注浆开始后2-3分钟就明显看到漏水点涌出的水量明显减小，6-7分钟后止住水，并且河道内已经有聚胺脂发泡胶状固结体，经现场商量确定，再注了2分钟后停止了聚胺脂高压注浆。

2、另外考虑到聚胺脂在遇水发泡后，虽然能够快速阻漏，但时间长了容易再次渗漏。为确保基坑的安全，在聚胺脂注浆阻漏成功后，紧接着采用水玻璃+1：1水泥漿进行压力注浆进行回填注浆及加固土体。经现场注浆前双液凝结时间试验（试验采用水玻璃与1：1水泥浆按1：1体积比混合），波美度51（比重1.53）的水玻璃与水泥浆混合不凝固（几天后才凝结）；37度（比重1.357）的水玻璃与水泥浆混合约9min凝结；30度的水玻璃与水泥浆混合约3min的时间凝结。考虑到地下水的因素，现场实际采用51波美度的水玻璃与1：1的水泥浆进行注浆，先按1：1的体积比进行注浆，后通过阀门控制水玻璃的掺入量，调节固化时间。注浆机械采用了10m3/h的双液注浆机进行注浆，注浆孔按1m间距布置，从渗漏点两侧各10m布孔。为了防止双液高压注浆操作工熟练，浆液比例控制不准确，造成混合浆液速凝，使得注浆管阻塞，为此现场每个孔采用了两根钢管作为注浆管，使浆液在孔底混合，避免了注浆管道阻塞。

总结

深基坑支护工程由于地质情况的复杂性，易容出现一些事故。这就要求我们在施工过程中不放过任何施工异常现象，并进行危害性分析，不能心存侥幸，并在基坑开挖监测时，应有针对性的有效监测措施。深基坑的抢险应急物质及抢险应急方案应有效，如有可能应事先做相应试验。与抢险应急方案对应的施工机械应选用方便快捷的机械，机械的技术参数要能应对各种可能出现的各种不利情况。总之，由于基坑工程的复杂性，事故的危害大，及时有效的处理才能把损失控制到最小。