钢板桩-注浆在临江暗河基底涌水中应用

张明明，吴刚，高胜强，苏全忠，周冰君，成鹏芝

（中建七局第四建筑有限公司，陕西 西安 71000）

ZHANG Ming-ming,WU Gang,GAO Sheng-qiang,SU Quan-zhong,ZHOU Bing-jun,CHENG Peng-zhi

基坑施工是高层建筑物重要施工内容，当处于地下承压水丰富的地质，尤其是临江暗河地区，如开挖不慎，极易出现基底涌水现象，严重时还会造成基坑坍塌，引发生产安全事故。本文以惠州未来花园三期项目临江暗河地质条件下基底涌水为例，介绍在水文地质及周边地形地貌复杂的情况下，创新采用钢板桩-注浆技术进行基底涌水处理，可为类似基底施工涌水堵水防渗加固起到一定的借鉴作用。

1 工程概况

惠州未来花园三期项目位于惠州市惠城区惠州大道与新乐路交叉口东南角，建设用地面积30 329.67m2，总建筑面积160 350.1m2，包括7栋高层住宅（17～23#楼，均为地上26 层/地下2 层）、车库（地下2 层）、附属商业（1 层）组成。本地下室场地标高为13.20m，基底绝对标高为6.93m，基坑实际开挖深度为5.82m，基坑开挖面积为22 691.22m2。临近西枝江侧基坑采用三轴搅拌桩止水，搅拌桩直径为850mm，桩间距为600mm，桩端进入基坑底9.5m，其它剖面为复合土钉墙或型钢水泥土墙支护。

2 涌水情况

该项目20、21#楼位于西枝江支流河道上面，根据设计图纸，塔楼承台开挖深度5.3m，电梯井开挖绝对标高为3.2～3.7m 之间，根据地质勘察报告揭示的水文地质情况，承压水主要赋存于第四系上更新统粉细砂④1 及第四系上更新统砾砂④2 中（绝对标高介于-9.45～3.4m 之间），以上地层属强透水性地层，其赋存的承压水之间具有连通性。砂层上部弱透水层为隔水顶板，下部弱透水层为隔水底板。承压水主要受上部孔隙潜水越流补给，也接受下部基岩裂隙水补给。由于电梯井、集水坑开挖深度已经临近或在强透水性地层，开挖过程中随着土层削减，土压力减少，基坑底部开始涌水，水道路径疏通后，涌水量加大，电梯井基底大量涌水，再加上地下有暗河，受河水补给，无法进行常规的基坑内排水方式。

经过勘查现场及查阅地勘资料得出如下结论：基坑支护设计水泥搅拌桩未形成全封闭止水帷幕，止水帷幕深度未穿过砂卵石层，开挖位置存在压力较大承压水，商定采用钢板桩+注浆堵水防渗加固技术处理方案，经检查验证堵水防渗效果较好。

3 钢板桩+注浆设计与施工

3.1 钢板桩+注浆设计

结合地质勘查报告揭示的地质条件、预应力混凝土管桩设计要求、涌水位置、水压、水量及渗透系数等情况，提出“深部截堵水源、浅层注浆加固”治理原则，采用拉森钢板桩+双液注浆处理方案。

针对塔楼电梯井位置处于砂层，开挖深度深，地下水丰富，涌水位置设计Ⅲ型拉森钢板桩，钢板桩为止水桩，钢板桩之间必须通过锁口相互连接，钢板桩应穿过砂卵石层，桩长18m。设计钢板桩布置平面图见图1。

图1 钢板桩布置平面图

钢板桩之间采用双液注浆堵水加固，通过注浆管把浆液均匀注入透水层，浆液填充渗透和挤密方式，渗透入颗粒间隙并固结成一个强度大、防水性能好且化学稳定性好的相对不透水层，以达到止水目的。双液注浆采用水泥浆和水玻璃为主要原料、氯化钙为添加剂。注浆用的水泥采用P.042.5R硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比为1∶0.5～1∶1，水泥浆、水玻璃（含氯化钙）两者质量比为1∶1。钢板桩之间采用梅花布孔，注浆孔孔径70mm，注浆孔深度6m，纵向及横向孔间距均为1.2m。

3.2 钢板桩+注浆施工

3.2.1 钢板桩施工

1）测量放样 拉森钢板桩施工前，应按照拉森钢板桩桩位布置图进行测量放样并复核验收。

2）钢板桩施打 为方便钢板桩的打入、拔出，在锁口内涂抹油脂，机械履带式压桩机钢板桩施打时，每块桩的倾斜度监控测量值不低于2%，当采用拉齐方法起不到调整作用时，必须重新施打。

3）拔桩 基坑回填完成后方可进行拔桩施工作业，拔桩顺序宜与打桩顺序相反，拔桩后形成的桩孔应及时回填处理。

3.2.2 注浆施工

1）压水试验 压水试验检查各管路的封闭情况，压力和流量均每隔10min 观测一次，当流量和试验压力的变化保持不变时，4 次监测连续的流量读数，当出现流量最大值和最小值的差值小于10%时，试验结束，计算流量为最终监测到的流量。

2）钻孔 采用XY-1 型地质钻探机钻孔，钻机安放保持水平，调整钻头对准孔位，偏差不大于50mm，钻杆垂直度偏差不大于1%。

3）注浆 注浆压力为最大注浆压力的2 倍时，当注浆不再继续，此时可停止注浆，为防止浆液流失，需对注浆孔及时采取封堵措施，封孔后当孔口与地面标高相同时，即转入下一孔位继续施工。

采取措施确保注浆连续进行，尽量不中断。如不能满足开挖条件，需要在局部补注浆，直至注浆堵水效果经检查满足开挖要求后，进行开挖施工。

4 结语

基坑施工是高层建筑物重要施工内容，当处于地下承压水丰富的地质，尤其是临江暗河地区，如开挖不慎，极易容易出现基底涌水现象，严重时还会造成基坑坍塌，引发生产安全事故。

注浆过程中注浆压力提供浆液动力，需要克服浆液阻力和地下水孔隙水压力。从而不断驱替地下水，同时地下水的渗流场也在发生变化，注浆初期渗流场变化较小，基本不会改变地下水过流通道。随着注浆压力的提高和注浆量的增加，浆液经过驱替、置换、沉积、凝固等过程，封堵原始地下水通道，以达到封堵涌水的效果。O