岩溶地区深基坑止水中逐区逐排法灌浆的应用

■廖辉辉

（广州华磊建筑基础工程有限公司　广东　广州　510403）

岩溶地区深基坑止水中逐区逐排法灌浆的应用

■廖辉辉

（广州华磊建筑基础工程有限公司广东广州510403）

在岩溶地区，近几年发生了几次深基坑工程的基坑涌水事故，不仅给企业造成了很严重的经济损失，也严重影响工作人员的生命财产安全。因此，在岩溶地区进行深基坑的施工作业时，要防止基坑涌水情况的出现，确保工程的安全实施。本文将通过工程实例，介绍逐区逐排法灌浆的施工工艺和需要注意的安全事项，以期提高在岩溶地区进行深基坑止水施工的安全和质量。

岩溶地区深基坑止水逐区逐排法灌浆

1　工程实例

某市新建的一个水厂取水泵房，建设地点位于岩溶地区江边。通过对当地的地质勘查发现，在基坑表面大概2m以下的位置有些沉积土，而其他的部分则是完整的石灰岩石。根据这样的施工环境，决定采用分级放坡，人工爆破及机械清碴的干作业方法对基坑土石方开挖。由于泵房是在江边建设，所以基坑在开挖过程中，坑内会渗入少量水。但随着开挖深度的不断加大，当开挖深度加大时，靠近江边的基坑一侧渗水情况越来越严重，坑底中央甚至冒水，影响了基坑作业的继续进行。最后施工方通过对工程物探以及坑内超前钻探的结果进行研究，决定在靠近江边一侧的基坑以逐区逐排法灌浆。

2　工程概况

2.1工程地质条件

通过对坑内的钻探发现，在泵房筏板底，有一块微风化石灰基岩，坚硬且较完整。在岩层中，发现岩溶裂隙的发育较为成熟，有较多的地下水量；岩溶发育的表现为形成岩溶裂隙以及一些小规模的溶洞，岩溶裂隙之间彼此相通。根据工程物探推测，岩溶裂隙应该有6处通道(如图1)，参照基坑周边高度，埋深高度在15～35m之间，相对于筏板底处于较高位置；从对现场勘查发现，该工程位于江边，有利于地下水的排泄，地下水可与江水连通形成互补关系。该地区岩溶地下水丰富，有良好的补给条件；当需要给深基坑进行抽水作业时，可以从南部的岩溶地下水补给，也可以通过西北部左江河水反补给，可以在泵房的西北面(如图1①处)和西南面(如图1②处)设置进水位置。

图1　物探推测岩溶发育带分布平面图

2.2施工方案选择

岩溶地区的深基坑建设是一项极其重要且十分复杂的工程，必须要做好充足的准备工作，以确保工程的顺利实施。在开工建设之前，建设单位通过邀请房建，水利及路桥等专业的专家开展专门的研究讨论会，得出两种初步的施工方案。方案1，先在基坑四周进行帷幕灌浆止水，然后再以干法作业继续施工。；方案2，先通过水下爆破的方式开挖好基坑，然后采用沉井法的施工方法进行泵房钢筋砼基础作业。通过粗略的财务计算工作发现，方案1会增加工程费用约120万，且这种方法对于止住坑底中心的管涌效果不是很明显，就算暂时止住，当继续往下进行爆破开挖基坑时，可能会导致重新渗水的出现，这样就必须再次进行灌浆作业，又会增加费用。方案2对于止住坑底中心的管涌效果还可以，但是由于工程量比较复杂，会延长建设工期，增加约160万费用。因此，为了降低工程的建设费用，结合勘察报告研究分析，再根据各专家意见，决定采用逐区逐排法灌浆止水，止水成功后再接着往下继续施工。

3　逐区逐排法灌浆设计

3.1设计参数

1～5m的孔距，0．5m的排距，R=1～1.5m的灌浆扩散半径。0．2～3MPa的灌浆压力 (根据渗漏浆速度进行调整)。0.8：1至1：l的水灰比，如果渗浆速率太快的话，增加3%左右的水玻璃速凝或间断分段进行灌浆。采用PC32．5复合硅酸盐水泥。

3.2灌浆孔布置及止水目标

结合勘探资料研究分析，根据渗漏情况把基坑周边划分成I，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四个灌浆区。I，Ⅱ区的渗水情况比较严重，Ⅲ，Ⅳ区未出现渗漏情况。I、Ⅱ区灌浆孔以两排分布在围堰内侧的基坑上。45m的止水段共布60个孔，15m的平均孔深，筏板基础底要高出孔底约5m。在基坑二级平台上布置Ⅲ，Ⅳ区灌浆孔，也分两排布置，60m止水段长共布80个孔，25m的平均孔深，筏板基础底要高出孔底约5m。通过在基坑边进行高压灌注水泥浆，部分注入水玻璃，从而形成止水帷幕，基坑的渗水量保持在每小时50立方米之内。

4　施工流程及要求

4.1施工流程图（如图2）

图2　施工流程图

4.2施工要求

（1）施工步骤

在施工之前，要先建立好测量控制点，搞好施工标志并标定钻孔位置。要按设计深度钻孔，钻孔深度与设计位置的偏差控制在1%左右。然后下注浆花管，孔口套管以及注浆钻杆，并对孔口密封装置进行安装，注浆工作要从孔底开始进行。

（2）在进行注浆作业时，每次的上拔高度应控制在0．5m之内，等浆注满之后，再提升灌注下一段。当单位吸浆量小于0．4至0．6L／min?m时，要再等待半个小时才可终止灌浆工作。

（3）在压注浆体之前，浆体要经过搅拌机充分地搅拌均匀，然后才能进行压注。在注浆过程中还需要对浆体不停缓慢搅拌，防止浆液凝固。

（4）注浆孔采用跳注法，即间隔成孔，每成一个孔就灌注一个孔。

（5）施工顺序。第1区第一排先开始施工，等到灌浆48h后，再进行基坑内抽水工作，并检查止水效果。试探渗水路线情况，如果渗水量在每小时50立方米之内，则可以结束灌浆。否则的话，则需要进行下一区或下一排的灌浆工作，保证渗水量符合设计要求。

（6）灌浆方法采用单孔自下而上分段逐次灌浆。

（7）在进行灌浆作业时，如果发现岩石透水严重，及时调整吸浆量大小之后再继续灌浆。

（8）浆液的浓度要由稀逐渐变浓。对于较大的岩溶导水通道，可以加适量的细砂或水玻璃灌进行堵塞。

（9）结束灌浆条件。条件1，当灌浆段单位吸浆量小于试验值时，在延续一定时间后终止灌浆作业。还要对灌浆段长度因素进行考虑。条件2，当灌浆段单位长度吸浆率小于试验值时，在延续一定时间后终止灌浆作业，还要对灌浆段的灌浆压力因素进行考虑。条件3，出现窜浆，冒浆或返浆情况时，结束灌浆。

5　特殊情况处理及预防措施

5.1灌浆中断

为了避免出现灌浆中断现象，要选用状态良好的灌浆泵进行灌浆作业，这样可以保证机器能够长期连续正常作业。灌浆工具性能要良好，各管之间的连接要顺畅牢固。灌浆作业之前要对设备压力表准确校正。对灌浆所用的材料进行专门的管理。

5.2窜浆

为了避免出现窜浆现象，可以加大首个次序孔之间的孔距。合理延长相邻次序孔的施工时间，也可以防止出现窜浆。

5.3返浆

使钻孔孔径保持均匀一致。对孔与灌浆管之间进行堵塞。改变灌浆作业方法，实行分段灌浆。先进行灌水试验，再进行灌浆作业。

5.4大量漏浆

灌浆压力要适当较小。减少进浆量。灌浆的浓度要增加。实行间歇灌浆。增加化学浆材。

6　结束语

在岩溶地区进行深基坑工程的建设中，通过应用逐区逐排法灌浆方法，不仅极大地降低了安全事故发生的概率，还减少了工程费用，大大提高了深基坑止水施工的工作质量和工作效率，对工程的经济效益和社会效益都有着极大地促进作用。

[1]钟显奇，蒋学文,叶勇.岩溶地区深基坑支护及止水方法.广东省基础工程公司工程技术文集 [C],2009.

[2]秦尚林,王红亮,克高果.深井降水基坑涌水涌砂原因分析及对策 [J].岩土力学.2005 (1O).

[3]方旭慧,孙海翔,钟忠林.深基坑支护结构漏水 (管涌)综合治理探讨 [J].西部探矿工程.2000(3).

TV551.4[文献码]B

1000-405X（2016）-9-461-2

廖辉辉（1982～），男，硕士，研究方向为岩土工程施工技术与工程管理；住建部注册一级建造师、注册监理工程师，广州公共资源交易中心评标专家。