珠江水系地质断裂带基础施工渗水处理

肖钟仲，邱炳权，邹卓楠，朱银燕，李泸著，曾阳彬

（中国建筑第四工程局有限公司 广州 510665）

0 引言

目前，随着城市化不断加快发展，土地资源日益紧缺，建筑行业逐渐加大力度重视地下空间的发展，地下室在建筑领域中的地位也愈发重要，但随即而来的地下室质量问题或地下水等因素引发而来的渗漏及堵漏问题，也引起广泛关注，有的甚至会影响建筑寿命及相应使用功能等。因此地下室渗漏的处理是当今建筑行业的重中之重。

本文通过工程实际案例，介绍富含岩层的裂隙发育的渗水处理方式，提出相应的解决方式，为类似的项目提供参考借鉴。

1 工程概况

某工程位于广州市海珠区琶洲，位处猎德大桥东侧，临近珠江，地貌属珠三角冲积平原。该工程设有3 层地下室，地下室底板埋深约14.5 m，核芯筒最深处19.5 m，紧临珠江边，地处珠江水系断裂带，裂隙水源丰富。

2 场地水文地质条件

⑴地下水位：根据项目勘察报告，可查得该工程地下水埋深介于0.70～3.90 m之间。

⑵地下水类型及赋存与补给：①上层滞水，主要赋存于填土中，补给来源主要为大气降水，补给量受季节的影响明显；②潜水，主要赋存于砂层中，是本场地的主要含水层，且微承压性，补给来源主要靠大气降水及相邻含水层补给，补给量受季节和潮水的影响较明显；③岩层总的裂隙水，与基岩的裂隙发育及其连通性有关，主要的补给来源为大气降水或相邻含水层，补给量受岩体破碎程度及连通性的影响明显。

⑶地下水量评估：根据地勘报告，淤泥为弱透水层，砂层为强透水层，基岩岩性主要以泥质粉砂岩和泥灰岩为主，强～中风化岩裂隙发育，裂隙中赋存一定的地下水，水量的补给与裂隙连通性有关，根据钻孔简易抽水试验测得其涌水量Q=156～180 m³∕d。由于项目地处珠江水系断裂带，因此有着丰富的裂隙水，是基础施工渗水处理的主要水源。

3 施工工艺

3.1 施工流程［1-2］

渗水现状➝渗水原因分析➝渗水处理措施抉择➝钢套管接高（包含止水阀设置）➝关阀检验焊缝➝高压灌浆封堵➝凿除、养护。

3.2 渗水现状

渗水部位主要在消防电梯集水井，渗水主要从事先预埋的500钢管降水井中涌出，渗水处为2处，集水井长宽高为1 600 mm×1 300 mm×4 500 mm，储水量为9.36 m3。井底设置了直径500 mm 的钢制圆型降水井，井深200 mm，采用7.5 kW 水泵，参数见表1。根据现场抽水统计，从地下室井底抽至地面扬程为21 m，丰水期要将满井水抽至降水井底80 min，枯水期要将满井水抽至降水井底45 min。WQD 污水泵型号为WQ45-22-7.5，流量为45 m3∕h，扬程为22 m，功率为7.5 kW，电源为380 V∕50 Hz，转速为3 000 r∕min，口径为5 mm。

根据污水泵参数及涌水时间参数计算涌水量：丰水期涌水量：（45×80÷60-9.36）÷60=0.844 m³∕min。枯水期涌水量：（45×44÷60-9.36）÷60=0.406 m³∕min。

3.3 渗水原因分析［3］

本次渗水主要位置在消防集水井，成因在核心筒施工时，为了使核心筒基坑干燥，解决基础施工降水问题，从而将核芯筒周边的水有组织地引入消防集水井，在消防集水井内，设置降水井，因此在基础混凝土封闭后，有大量的水从集水井内的降水井涌出。同时根据设计结构说明，本工程施工降水需施工至10层方能停止降水。

3.4 渗水处理措施抉择［4］

3.4.1 初步决策

根据结构施工情况，8 月底完成了10 层的结构施工，同时下半年为枯水期，对渗水点的封堵较为有利。因此决定在9月完成降水井封堵工作。

3.4.2 确定处理措施［5］

根据决策情况，针对已预埋止水钢套筒及现场实际情况，项目部联合公司针对该渗水点组织召开专题会议。经会议讨论，拟定几项措施可供采用，但因各种因素情况，最终只采取一项处理措施［5］：在原有的预埋止水钢套管的基础上，先对该钢套管进行接高600 mm，同时根据实验测得1 m³的水在1 个DN65 阀管自重压力流淌约需0.7 min，出水量大于枯水期涌水量0.406 m³∕min，为了后期封盖焊接顺利，在接高的钢套管上设置2个直径为DN65的阀门，如图1所示。

图1 钢套管预留止水阀Fig.1 Steel bushing Reserved Water Stop Valve

钢套管接高后，可取出原预留抽水泵，水由2个止水阀位置排出，排到降水井外集水坑后再由水泵抽至地面，然后进行焊接封闭钢套管盖板、关闭止水阀再进行高压灌浆［6］，最后进行凿除、养护等细部处理。处理措施如图2所示。

图2 处理措施示意图Fig.2 Schematic Diagram of Treatment Measures

3.5 钢套管接高

将在已预留好止水阀中的直径为500 mm 的钢套管与原预留的止水钢套管进行焊接接高，要求具备水下焊工证的电焊工1位，焊缝均匀饱满，焊接位置不得渗水等。

3.6 关阀检验焊缝

焊接完盖板后，待焊缝冷却，关闭2个阀门进行焊缝检验，所有焊缝不得有漏水现象，若发现有漏水的地方，可重复上述步骤进行补焊。封钢套管盖如图3所示。

图3 封钢套管盖示意图Fig.3 Schematic Diagram of Sealing Steel Casing Cover

3.7 高压灌浆封堵［7］

在高压灌浆封堵前，先准备好高压灌浆所需的材料、设备及相应的人员安排。其中高压灌浆材料选用快硬水泥灌浆材料［8］，该材料为水硬性材料，适合有水作业，主要对降水套管及渗水点缝隙进行封堵，在有水的情况下能快速凝结。

前期各项工作准备完成后，待钢盖板与钢套管焊接焊缝达到相应要求后，对降水井钢套管内的压力进行测量。套管内的压力采用直接测量法测得，主要方法为将压力表通过阀门接口接入降水井钢管的阀门上，打开阀门测得井内压力为3.1 MPa。高压注浆采用压力及注浆量双指标进行控制。注浆压力采用大于3.1 MPa稳压注浆，经过测试，决定压力稳定在3.6 MPa，注浆量大于3.14×0.252×0.6=0.118 m³。当注浆量大于0.118 m³，稳压3.6 MPa 无法压入时，变压3 次，无法注入，即可停止注浆。高压灌浆封堵如图4所示。

图4 高压灌浆封堵Fig.4 High Pressure Grouting for Plugging

3.8 凿除、养护［9］

高压灌浆封堵完成，待封堵位置的混凝土达到相应的强度后，对渗水点处的装置进行拆除并凿除相应高出地面的混凝土部分，按照相应的养护措施进行养护，且养护周期需满足14 d 以上，待28 d 以后再对该部位做相应的防水加强措施。

4 总结［10］

⑴通过本工程处理措施及结合现场情况，可进行相关优化：可将预埋止水钢套管及钢套管接高直接优化为预埋含有止水阀的止水钢套管。

⑵该渗水处理措施通过本工程应用情况，其可适用于以下各阶段：①底板施工前，在没有进行底板施工前，如发现该类似渗水情况，可及时优先进行处理，这个时候解决相应渗水（含涌水）问题是最好的解决时段，后续一些相应处理也可简单方便多；②底板施工时：出现类似该工程所举案例，无法停下来先行解决该类似渗水问题时，可采用该优化后的方式进行处理解决；③地下室底板施工完成后，后期出现涌水导致底板开裂、开洞等情况；④其它可适用的类似阶段。

⑶在地下室渗水处理过程中，针对裂隙连通中的裂缝水引起的渗水情况，采用上述封堵处理措施，所取得效果非常显著，完成相应的封堵工作，解决渗水情况，为后期地下室“无水”现象做出巨大的贡献。

⑷此类技术封堵措施，可以实现施工期间的降水、快速施工，又能实现结构设计降水要求，同时降水又可以回收利用于文明施工用水，一举三得。

⑸当今建筑行业，地下室渗水现象已是普遍现象，采取相应处理措施或预防措施解决该现象，让地下室呈现“无水”现象至关重要。通过本工程的实践以及大量数据分析，认为应从源头进行把控、从源头进行消灭，在设计阶段就应结合本工程可能出现的渗水情况，设计工程师制定相应的处理措施，如因特殊情况，再在施工阶段根据现场实际情况进行微调，这样才能更好、更彻底地解决渗水现象，推进实现地下室“无水”情况。

⑹本工程渗水处理措施效果，得到建设单位、监理单位等相关单位的广泛认可，该技术值得推广和使用，为类似工程提供相应借鉴。