面网式盲沟排水系统在基坑渗漏处理中的应用

宋中华，钟文京

（1. 长沙市轨道交通集团有限公司，长沙410075；2.中建隧道建设有限公司，重庆401320）SONG Zhong-hua1, ZHONG Wen-jing2(1.Changsha Metro Group Co.Ltd.,Changsha 410075,China；2.China Construction Tunnel Co.Ltd.,Chongqing 401320,China)

1 引言

近年来，随着城镇化进程的发展，地下商场、地下车库等构筑物和地铁、隧道等施工大量涌现。同时，地下室的体量和深度也越来越大，进而导致地下水对地下建筑物的影响十分显著[1]。在地下水作用下，结构局部抗浮、整体抗浮不足常导致结构出现工程事故[2]。因此，在深基坑及地下工程施工中降排水技术是一项必要的措施。

基坑大面积开挖后，大量降水和基坑围护结构及坑底涌出的地下水将影响正常施工。基坑工程中常见的排水减压方法主要有以下4 种[3～6]：（1）室外排水沟和降水井排水；（2）改造底板集水坑，增设导流管道疏导地下水进入集水坑，集水坑抽水；（3）设室内降水井，在底板新增面层内铺设一定数量的排水管网，将地下水抽排至室外；（4）在基坑支护结构与地下室外墙间的间隙，布置排水沟，经盲沟管道排入室外集水井，最终排入市政管网。不少学者对盲沟排水系统有过研究，如王贤能等[7]以深圳市某山地建筑为例，阐述了抗浮盲沟技术在山地建筑抗浮工程中的应用及其适用范围。同时，抗浮盲沟技术可单独作为地下结构抗浮方案，也可结合被动抗浮技术联合抗浮，进而大幅降低抗浮工程造价并缩短工期，经济效益和社会效益显著。王海港等[8]研究了盲沟在高速公路排水防护中的作用，综合考虑路基盲沟、边坡支撑盲沟的位置和设计目的，最后达到了经济、易施工、防护和排水效果明显的目的。薛晨等[9]研究了一种新型地下结构抗浮盲沟排水综合系统技术，利用地下结构底板网格状盲沟以及侧盲沟，使地下结构以下地基土中的地下水与侧盲沟相连通，大大节约了工程投资和使用期间的维护成本。然而，不同项目的场地条件及施工背景均不相同。在基坑渗漏面积较大或地下水含量较丰富时，采用传统的盲沟排水技术已经不能满足需求，若采用全断面注浆等方式止水将大幅度提高工程造价，与工程进度要求相矛盾。

本文以某地铁车站深基坑工程为例，通过分析工程概况与地质条件，结合施工现场的地下水渗漏问题，开发出新型面网式盲沟排水系统，总结分析了该施工技术的应用经验。

2 工程概况

长沙地铁6 号线麓枫路站车站位于桐梓坡西路与丽景路交叉口，车站呈东西走向，为地下2 层明挖车站，外包全长237.7m，标准段宽21.1m，底板埋深16.385m。车站两端均为盾构始发井，共计4 台盾构先后始发，是全线控制性工点。车站主体采用明挖顺作法施工，基坑采用钻孔灌注桩+内支撑的支护形式。

基坑工程场地位于长沙市岳麓区，地势起伏变化稍大，西高东低，高程约为50.05～52.17m，属于低矮丘陵地貌，低丘浅沟地形。场地地层岩性自上而下依次为：沥青混凝土路面、素填土、粉质黏土、全风化板岩、强风化板岩、中风化板岩。勘察揭露在素填土、粉质黏土、全风化板岩、强风化板岩中裂隙较为发育，富含裂隙水。

长沙地区多年平均降水量1 507.2mm，每年5～9 月为雨季，地下水位受降水影响大，尤其近年降雨量较大，2017 年湘江水位刷新历史记录，达到39.51m，2019 年受持续强降雨影响，湘江水位多次超越警戒水位。

3 基坑渗漏及其处理

3.1 基坑渗漏概况

基坑开挖过程中，基坑内外地下水形成水头差，岩层中存在基岩裂隙水、承压水，使得模筑混凝土表面出现渗漏水，影响施工质量及后期的防水卷材铺设作业。同时，在夏季持续强降雨和湘江水位上升的双重影响下，地下水位抬升明显，基坑开挖到底部后，地下水在水头差的作用下渗入基坑中。基坑开挖至底部后，内部同时汇集了降水和渗漏的地下水，最高积水深度约15cm，影响范围大，制约现场土石方开挖施工及主体结构浇筑，现场情况如图1 所示。

图1 基坑现场渗漏

3.2 渗漏处理目的及原则

为了疏干土体中的地下水，方便施工人员现场作业；同时，营造干燥的环境以保证防水卷材与主体结构间紧密贴合，基坑内部的渗漏水、降雨积水和结构表面渗水需要及时引导排泄。针对基坑的地质条件和施工环境，以“引排为主、封堵为辅”的思路进行渗漏处理，排水需要与基坑施工协调，常规的明沟式排水及降水井式排水适应性不佳，采用传统的盲沟排水影响范围较小，仅能在线状范围内排水，为此，需要开发一种能在基坑底板全范围内导排地下水的排水系统。

4 面网式盲沟排水系统施工技术

基于场地条件，为达到基坑底面全范围内导排地下水，并汇集引入集水井内抽排，现场综合各种技术的优点，开发出面网式盲沟排水系统。该排水系统如图2 所示，在基坑底面全面铺设20cm 厚级配碎石垫层，上覆土工布，形成导水面板，疏干基坑底部积水；同时，在基坑底板内沿围护桩全线布设纵向排水盲沟，以一定间距内布设横向排水盲沟，纵横盲沟连接，组成网状排水盲沟引排水面板中汇集的地下水，并在基坑中央布设集水井，与网状排水盲沟连接汇集地下水后根据水量合理抽排。

综合考虑施工工艺、材料成本、现场情况等，网状排水盲沟选用塑料盲管作为导水通道，该材料是将热熔树脂通过挤压出丝，并将其搭接熔结而成的三维立体多孔材料，具有高抗压强度、开孔率高、耐久性好、滤膜可选择性灵活及施工灵活快捷等优点，适合于本基坑场地条件。

网状排水盲沟沿基坑四周及中央纵横向网格式布置，横向间距10m。随土方开挖及主体结构施工同步进行，沿车站纵向由两端向中心铺设盲沟设置2%的坡度。盲沟中心距离距模筑混凝土表面5cm，盲沟深20cm，宽20cm。盲沟中设置3 根外径60mm 的塑料盲管，外包裹滤膜，盲管施作完成后采用级配碎石进行填充盲沟空隙。

面网式盲沟排水系统的施工流程如图3 所示。

图2 面网式盲沟排水系统示意图

4.1 确定管位，集水井位，成槽开挖

根据基坑土方开挖界限，确定盲沟于集水井具体位置，根据基坑底标高计算盲沟标高，为保证安全，需查明管位处有无地下管线、地下障碍物，适当进行调整。按照盲沟管位开挖沟槽，控制开挖标高。沟槽与集水井按照方案要求设置纵横坡连接，便于水体流动。

图3 面网式盲沟排水系统施工流程

4.2 铺设滤膜，盲管安放连接

沿管位铺设土工布滤膜，滤膜需要搭接铺设；盲管3 根一组绑扎并在接缝处连接，固定牢靠后滤膜包裹，采用扎丝绑扎，相邻两段盲管需要连接，避免碎石或土块堵塞通道。

4.3 导水面板级配碎石垫层铺设

基坑底部全范围内铺设级配碎石，碎石需要有良好的导水能力，横向铺设平整，一次性连续铺设，垫层标高需满足基坑底板设计要求，底部高于盲沟顶部标高。

4.4 盲沟滤料筛选回填

盲管与沟壁之间的空隙用卵石或碎石滤料回填，滤料直径要大于盲管滤网的孔径，滤料必须符合级配要求，将设计规格上、下限以外的颗粒筛除，回填施工要一次连续完成，且保证管沟密实稳定。

4.5 连接集水井抽排

盲管铺设完成后，沿设计坡度连接至集水井，渗漏水盲沟在作业段内沿纵横坡汇至中心集水井处，根据水量大小适时采用水泵进行抽排。

5 结语

深基坑工程地下水渗漏影响工程施工进度和施工质量，科学高效的排水方法是应对地下水渗漏的有效手段。长沙地铁6 号线麓枫路站车站受持续强降雨影响，地下水位抬升，基坑出现多处渗漏。基于工程条件，开发出面网式盲沟排水系统，通过土工布与级配碎石垫层形成导水面板，将地下水引入网状排水盲沟最终汇至集水井抽排基坑渗漏水体，有效解决了基坑中地下水渗漏的难题，取得良好的效果，技术可靠，造价较低，施工周期短，是一种经济有效的地下水控制措施，可为类似工程提供借鉴。