泥岩地基及砖胎模中的树枝型小盲沟施工技术

李加雄 张子勇 谢茯苓

[摘  要]：文章以嘉祥锦江小学综合楼及音乐厅项目中单位工程音乐厅为背景，针对音乐厅的泥岩地基及砖胎模出现不规则渗水现象，对泥岩地基和砖胎模在防水层施工前采用树枝型小盲沟进行渗漏水引流，配以盲井，为后续施工提供了良好的作业环境，该施工技术可为类似工程提供借鉴。

[关键词]：树枝型; 小盲沟; 泥岩地基; 砖胎模; 施工技术

TU46+3B

为节约土地，最大限度地利用土地资源，现代建筑设计中设置多层地下室的情况比比皆是，地基地质情况的多样化对施工工艺产生一定影响。本文就嘉祥锦江小学综合楼及音乐厅项目中，单位工程音乐厅在泥岩地基及砖胎模出现不规则渗水现象，从渗水点的位置情况和出水量大小进行分析，运用小排水沟进行点到点串联，由远到近地将各渗水点的水引流到集水井中，再由水泵排到基坑外，小排水沟在填充砾石或硬质材料进行有效覆盖形成盲沟，再将混凝土垫层浇筑完成形成了无规则有组织排水体系。在盲沟体系有效阻断了地下水在水头作用下影响结构混凝土浇筑密实度起到决定性作用。

1 工程概况

嘉祥锦江小学综合楼及音乐厅项目位于成都市锦江区晨晖路，在“成都七中嘉祥外国语学校”校园内。本项目由2栋建筑组成，分别为 6F 的综合楼和1F层的音乐厅（图1），设一层地下室。其中单位工程音乐厅及配套用房的建筑面积为4 626.41 m2，结构形式为钢筋混凝土框架结构，基础形式为独立柱基+抗水板，建筑抗浮措施为抗浮锚杆[1]。基坑深度为6～12.15 m，地上建筑高度6.15 m，最大基础埋深-14.4 m（图2）。本文主要结合音乐厅基础岩土情况和地下水渗出情况进行分析，对如何防止地下水在水头作用下进入结构混凝土造成破坏进行了施工技术研究。

2 地质情况

2.1 场地地质条件

土性特征自上而下划分为5个工程地质层，即：①第四系全新统填土层（Q 4 ml ）;②第四系上更新统冲洪积黏性土层（黏土、粉质黏土、粉土） （Q 3 al+pl ）;③第四系上更新统冲洪积砂卵石层（Q 3 al+pl ）。地勘钻孔柱状图显示-11.0 m位置进入强风化泥岩。

2.2 水文情况

场地内存在2种类型的地下水。上层滞水：主要赋存于杂填土层及黏性土层中，受大气降水、地表水下渗等渗透补给。水量较小，其高程则随地形起伏而变化较大，无统一的自由水面。孔隙型潜水：主要赋存于砂卵石层中，是本场地主要地下水，受大气降水补给[2]，水量丰富，水位变化受季节性控制以及附近建筑场地施工降水影响。

2.3 场地土质实际开挖情况

由于地质情况复杂，现场开挖的实际情况与地勘存在一定差异，当开挖到-9.5 m时现场出现强风化泥岩;开挖到-12.5 m时，基岩为中风化泥岩，基岩上出现不规则渗水情况严重（图3）。

3 施工重点与难点

（1）泥岩中出现不规则渗水，渗漏点没有在一条裂纹，泥岩分离路径呈现不贯通状况，无法布置矩阵直线盲沟进行排水。

（2）渗水点及出水量不稳定，无法判定盲沟的大小与走向。

（3）渗水点无法提前判定，也就是没有办法规划排水沟进行有效、有组织地排水。

（4）设置盲井，井中无法清理可能导致抽水泵的损坏，且更换不易。

（5）盲井中水泵抽水时形成的真空负压造成无法抽排水，甚至水泵损坏。

4 方案的比选与确定

（1）铺设褥垫层，对地基均匀传递上部荷载有一定作用，可以减少基底泥岩捡平后不平整而导致的基础底面的应力集中。但褥垫层兼作疏水层，褥垫层作为复合地基均匀承担荷载的作用喪失，导致基础传递的承载力受影响;褥垫层部分抗浮锚杆的嵌固和防水施工困难，褥垫层部分抗浮锚杆周围的防水施工质量难以保证。

（2）采用大盲沟，机械开挖，深度及宽度较大，基岩脱离时很容易扰动抗浮锚杆，对锚固长度产生影响，同时机械设备也会对抗浮锚杆造成碰撞，综合因素对抗浮锚杆的抗浮效果有很大的不确定因素。

（3）采用小盲沟，人工开挖，对基岩扰动小，根据渗水点随意引导，由远到近，由细到粗形成树枝型小盲沟排水系统，不易对基岩及抗浮锚杆产生扰动。

5 施工方案

5.1 排水沟设置思路

在基岩人工捡平验槽通过后，浇筑基础混凝土垫层，在垫层上留置主排水沟;在终凝后的混凝土垫层面查找渗水点并做好标记，根据出水点位置将各渗漏点用小排水沟连接起来，最终由各排水沟汇集到主排水沟进入集水井，再用水泵抽出基坑[3]。

砖胎模渗漏水由墙面排水系统排入砖胎模脚下排水沟内，该排水沟与预留的主排水沟相连 （图4）。

排水沟的大小设置以汇集到排水沟的水流量临时确定排水沟的深度和宽度，点到线，由小到大，由远到近，排水沟由细到粗。

5.2 盲井的设置

在基坑的最深处筏板下设置集水井。集水井位置设在4根锚杆之间，为了避免扰动抗浮锚杆采用人工挖掘，挖掘完成后四周用红砖围砌起来，集水坑四周砌体与基岩之间用砾石回填密实，影响锚杆部位，采用同底板标号的细石混凝土进行填充，确保锚杆锚固长度及效果。为保证砌体外边的水能流进集水井，红砖砌筑时无需灰缝饱满，砾石回填采用单一大粒径砾石。最后在集水井上加盖预留Φ250 mm钢管套管的预制盖板形成盲井。

5.3 排水管、电缆、进气管、水泵的安装设置

在垫层下并列安装从集水井到基坑外侧的排水管、水泵电缆、进气管。进气管安装时集水井端的管口紧贴集水井井盖下面，防止水、杂质等封堵管口。

5.4 水泵损坏的预防措施

首先在水泵大小的选择上，其外观直径不大于盲井上盖板上预留的孔洞。

在抽排水过程中，水泵可能因为淤泥杂质、负压等情况损坏，为防止抽排水时产生负压，在盲井的井盖上预留Φ250 mm钢管套筒，暂时不用封闭，同时方便水泵损坏时换修。在底板混凝土浇筑时将钢管套筒口用钢板焊死，焊好后再在上面进行防水层施工，钢管套筒口上的防水层与周边防水有效搭接形成整体防水体系。

钢管套筒口用钢板焊死后，抽水时盲井内空易形成负压，这时就依靠提前预埋的进气管进气，避免水泵损坏。

5.5 排水沟的设置

在垫层混凝土浇筑时预留宽度不小于250 mm的主排水沟，主排水沟设在两排抗浮锚杆中间位置，长度按现场最长距离方向设置，排水沟的深度人工开挖到混凝土垫层下250 mm位置。次排水沟宽度按150 mm设置，人工开挖到混凝土垫层下150 mm深度，由主排水沟两侧向外延伸设置。各渗漏点以细小排水沟宽度50 mm，深度50 mm引流到次排水沟中。整个盲沟系统完成后如树枝一样，成为主次分明，无规则有组织排水系统。

5.6 盲沟的形成

细小排水沟上用薄钢板条覆盖，并在沟两侧用钉子钉住形成盲沟。次排水沟和主排水沟均在排水沟中埋入盲沟管，盲沟管四周填入单一大粒径砾石与垫层底平，完成后铺设一层土工布，再用细石混凝土浇筑与垫层面平齐形成盲沟。

5.7 砖胎模上盲沟做法

（1）找点引流，切割排水沟。对于砖胎模上出现成片渗漏水情况，选择在渗漏点比较集中区域竖直开凿一条宽50 mm、深25 mm的小排水沟（图5），连接到垫层面的排水沟，再由渗水点向竖向排水沟开凿水平排水沟。确保所有渗漏水点的水经水平排水沟能流向竖向排水沟。

（2）盲沟的封闭。排水沟排列开凿完成后，用薄钢板条覆盖在排水沟上，并在沟的两侧用钉子钉牢固，在所有排水沟已完成薄钢板条封闭的位置面上施工一层丙纶防水材料进行封闭，形成完整的盲沟排水体系。检查再无渗漏后即可后续防水层施工。

6 质量控制

6.1 盲沟的挖掘、切割质量

基岩面主排水沟在人工开挖时，在确保排水沟的深度和宽度时尽量不要扰动沟两侧泥岩，避免泥岩出现太多的块状分离脱落。

砖胎模面需机械切割的小排水沟，尽量确保顺直，水平排水沟与竖向排水沟交接处不要出现凸出状况，导致排水不畅，影响排水效果。

6.2 盲沟的填充质量

主次盲沟内填充的砾石不能有泥块混入，也不能有砂子及粒径太小的石子，直接由铁皮覆盖的细小盲沟内不能有泥岩块、大石块，以免影响排水通畅;所覆盖的铁皮能在结构混凝土浇筑时不塌陷变形影响排水功能。

6.3 盲沟的封闭质量

全面检查基坑内无遗漏渗漏点，盲沟内的水能顺利流到排水井中，所有盲沟在采取措施砾石填充或硬质材料覆盖后，在盲沟上面覆盖一层土工布，再浇筑垫层混凝土[4]。

6.4 材料及设备质量

查验到场材料的合格证、检验报告等相关质检资料[5];使用的电动工具必须有合格证和相关检验报告。

7 安全及环保措施

（1）使用切割设备时，切割方向不能对向电源箱，同时应与电源箱保持一定距离，防止切割降尘用水喷洒到电源箱。

（2）开槽、打凿的工人，进场前进行安全技术交底、用电安全及机械操作培训。

（3）手持电动机械设备的电线不能拖地，要架空布置;电动设备要有漏电保护措施;手持电动机械设备使用时由专职电工值守3级电箱。

（4）基坑中有地下水渗出，环境潮湿，使用电动工具时，工人需戴绝缘手套，穿绝缘靴，并有专职安全员施工全过程跟踪。

（5）正确佩戴安全帽，开槽机为旋转设备，操作时严禁佩戴线织手套。

（6）每天均应做到工完场清，施工完成的建筑垃圾及时清理到指定位置[6]。

（7）选用无尘切割设备，有效避免扬尘污染。

（8）抗浮锚杆顶部绑上黄色警示醒目标识，现场安全员随时提醒现场作业人员安全隐患防备。

（9）工作时穿好防护装备，防止皮肤接触地下水，防止吸入粉尘。

（10）为防止有害气体，用大型鼓风机向基坑内吹风，使空气流动。

（11）夏季高温条件下施工，作业点要使用遮阳伞，同时给工人准备充足的茶水和防中暑药物。

8 结束语

運用树枝型盲沟排水系统施工技术，施工简单，能有效地在防水层施工前对地下渗漏水进行有组织排水，为保证防水层施工质量提供了有利条件，同时阻断了地下水在水头作用下冲破防水层渗入主体结构未初凝混凝土的路径，从而保证了地下结构混凝土的施工质量。

参考文献

[1] 申士杰.抗浮锚杆在大型商业综合体地下室中的应用[J].城市建设理论研究： 电子版，2014，（8）.

[2] 张志锋.复杂地质条件下深基坑工程支护与止水设计[J].建筑工程技术与设计，2017（9）：1277-1277，860.

[3] 秦华鹏.基坑排水施工技术在水利工程中的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2018（36）：2504.

[4] 吴佳华.基坑施工渗漏处理浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2015（17）：8038-8039.

[5] 张蕾.浅析建设单位对材料设备质量的把控方法[J].建筑工程技术与设计，2016（26）：763.

[6] 赵明杰.浅析中心城区市政建设对社会环境的影响及防治[J].城市道桥与防洪，2013（4）：164-169.