堵排结合在超深基坑地下室渗漏治理中的应用

刘艳磊，李绍东，魏 鑫，王 晶，庞 珺

（中国建筑第八工程局有限公司华北公司，天津 300450）

0 引言

在城市建设发展过程中，为满足人们对地下停车位的数量和地下空间的需求，城市核心商务区建造的建筑地下室设计层数和深度不断增加。而与此同时也给建筑施工和施工质量控制带来巨大挑战。虽然近年来随着建筑设计、施工技术的不断进步，地下室外墙渗漏情况出现的概率逐渐降低，但在复杂地质条件与各种不利因素的影响下，超深基坑的地下室外墙渗漏现象仍较为普遍。近年来，地下连续墙与内衬墙两墙合一的叠合墙设计形式具有占用空间小、刚度大、工程量相对较小、节约建筑成本、缩短工期、施工便捷等优点得到广泛应用，但内衬墙一旦出现渗漏将直接影响地下室的使用功能、观感和舒适性，且地下室外墙后期的维护使用成本增加，因此地下室内衬墙的渗漏问题治理尤为重要。

1 工程概况

某商业综合体项目位于天津市核心商务区，地下5层，地下车库范围基坑深度27.9m，基坑最深处达31.3m，地下室建筑面积7.3万m2。本项目所处位置的水文地质条件较差，属富水软土地区。场地埋深150m范围内土层呈层状分布，主要由上层人工填土、黏土、粉质黏土、粉土、粉砂组成。人工填土以下土层受土层沉积、地质年代及海陆变迁影响规律性明显，为黏土、粉质黏土、粉土、粉砂，土层水平向较均匀，竖向各土层岩性及物理力学性质指标差异较大。场地范围内地下水受基底构造、地质岩性和地形、地貌、气象一级海进海退等综合因素影响，水文地质条件复杂。本场地埋深58m范围内可划分为1个潜水含水层和2个承压含水层，潜水含水层埋深约14.5m，第1承压含水层厚度约6m，其底板埋深约31.5m；第2承压含水层厚度约15m，其底板埋深约58.0m。本工程基坑支护结构为“地下连续墙+4道钢筋混凝土内支撑”支撑体系，地下连续墙深度为60m，地下连续墙厚度有1.0m和1.2m两种。地下连续墙截断两层承压含水层，地库底板标高位于第1层承压含水层。地下室外墙设计形式为地下连续墙与内衬墙两墙合一的叠合墙，中间设有1层4mm厚沥青基聚酯胎自粘防水卷材，内衬墙墙体厚度300mm，混凝土强度等级C50，抗渗等级P10。

2 地下室渗漏原因分析

本工程在主体结构施工完成、降水井全部封闭完毕后，地下4层和地下5层东南角内衬墙局部出现渗漏水情况，渗漏水点位30余处，渗漏面积约200m2，经项目参建各方相关人员现场查勘与讨论分析，此区域渗漏水的渗漏通道为本工程降水井全部封闭后导致地下室周围水位升高，水压力增大，项目周边地下水通过项目地下连续墙接头薄弱处进入地下连续墙与防水卷材之间的空腔内，地下连续墙空腔内的水通过卷材接头或破损处进入内衬墙裂缝，并最终通过内衬墙裂缝进入地下室内部，形成上述地下室渗漏情况。上述地下连续墙接头薄弱位置、地下连续墙与防水卷材间空腔、防水卷材的破损及内衬墙裂缝形成的原因如下。

1）本工程地下连续墙成槽深度60m，钢筋笼长约58.4m，采用H型钢接头，在前期地下连续墙施工时，接头处刷壁次数不够导致未将地下连续墙H型钢接头清刷干净，后期浇筑地下连续墙混凝土时混凝土与H型钢接头之间夹泥，形成此薄弱点。

2）在地下连续墙与内衬墙之间的防水卷材施工前，未将地下连续墙内侧表面泥土清理干净，且地下连续墙本身平整度较差，卷材施工前未剔凿平整，导致防水卷材未能与地下连续墙内侧有效贴合形成空腔，导致地下水通过不合格地下连续墙接头处进入此空腔。

3）防水卷材施工前未将地下连续墙内侧尖锐凸起物剔除平整造成防水卷材破损。

4）后期内衬墙钢筋施工、模板安装过程中未做好防水卷材的成品保护，工人操作失误将防水卷材破坏。

5）内衬墙混凝土由于浇筑振捣、养护不到位和混凝土收缩形成裂缝。

3 地下室渗漏治理措施

3.1 渗漏治理原则

本工程基础底板标高位于第1承压含水层，基坑深度达27.9m，基础底板位置地下水压力较大，且上述渗漏情况是在降水井全部封闭后出现，说明基坑降水井封闭后基坑周围地下水位升高，水压力增大，地下水依次通过地下连续墙、防水卷材、内衬墙等薄弱环节进入地下室内部。若单纯采用注浆封堵方法将现有渗漏点封堵后，地下承压水极可能从其他相对薄弱位置进入地下室内部形成新的渗漏点，新的渗漏点仍需重新注浆封堵，且每次注浆封堵的成本较高。通过上述综合分析，本项目拟采用“堵为主、排为辅”堵排相结合的方式解决地下室渗漏水问题，即对大部分的地下室渗漏点进行注浆封堵，并在原渗漏点标高最低位置预留合适数量的泄压排水孔以进行不间断排水，泄压排水孔做暗埋施工处理以保证地下室内衬墙表面干燥。

3.2 施工方法

地下室渗漏点注浆封堵时，由于地下连续墙与防水卷材空腔内聚集的水压力影响，注浆封堵难度相对较大，为降低此影响，首先在地下5层最低渗漏点位置采用钻孔设备钻出泄压孔，地下连续墙与防水卷材间空腔内的积水将从此泄压孔排出，此泄压孔也作为后期的永久排水孔。通过现场试验，泄压孔钻好后防水卷材与地下连续墙间空腔内的压力积水会排出，一段时间后空腔内的积水基本无压力，此后泄压孔上方及周边的水将依靠重力汇聚至泄压孔位置并通过此孔排出，通过观察发现3～5d后泄压孔上方及周边的原渗漏点渗水量减小甚至出现不再渗水现象。依据上述现场试验效果制定本项目地下室渗漏治理的施工方法，即先在地下室B5层的最低渗漏点位置钻出泄压排水孔，泄压5d后将泄压排水孔标高以上的其他原渗漏点进行注浆封堵，封堵完成后查看封堵效果，若泄压孔标高以上位置原渗漏点均不再渗漏后，再将此泄压排水孔进行开槽埋管，将泄压孔内少量渗水引至地下5层周圈排水沟，最终通过排水沟引至集水坑内，集水坑内收集的水通过排水泵排出地下室（见图1）。

图1 泄压排水孔示意

3.2.1 泄压排水孔施工

由于本项目地下室内衬墙厚度为300mm，为将地下室内衬墙和防水卷材全部钻透直至防水层与地下连续墙间空腔位置，故选用400mm长钻头进行施工，钻孔深度约为320mm，钻孔时当把内衬墙钻穿后孔内出现较大水流后说明防水卷材层也已被钻穿即可停止钻孔。为方便后期排水管安装施工和保证排水效果，钻头直径选用20mm。

泄压排水孔选择在地下5层渗漏的最低点位置进行施工，本项目实际渗漏点位置标高均在底板结构完成面标高以上0.5～1.0m。钻孔施工完成后需连续观察泄压排水孔内排水情况，包括水流变化情况、水流浑浊情况和泄压排水孔标高以上原其他渗漏点位置的渗漏情况。通过连续3～5d观察，当泄压排水孔内水流较为清澈、水流逐渐减小，且泄压孔上方原渗漏点渗漏水量明显降低甚至不再渗漏时，说明此范围内地下水基本已趋于稳定且不会对基坑周边环境造成不利影响。

泄压排水孔水平间距可根据渗漏区域范围内的渗漏点数量和渗漏严重程度确定，可先按10～15m间距设置1个泄压排水孔，通过观察若泄压排水孔上方渗漏情况改善不明显可适当增加泄压排水孔数量。

3.2.2 注浆封堵施工

开设泄压排水孔后，地下连续墙与防水卷材之间空腔内的积水流出，通过观察当泄压排水孔内水流较为清澈、水流逐渐减小、水流量趋于稳定，且泄压孔标高以上其余原渗漏点位置渗漏水量明显降低甚至不再渗漏时即可进行注浆封堵施工，因为泄压后空腔内的积水水压力会降低甚至无压力，可为注浆封堵施工提供有利施工条件。

1）注浆材料 本项目选用聚氨酯灌浆材料作为注浆封堵材料，该材料是以多异氰酸酯与多羟基化合物聚合反应制备的预聚体为主剂。通过灌浆注入墙体裂缝中后遇水后与水反应生成不溶于水的具有一定强度固结体以达到止水堵漏的效果。

2）安装注浆针头 注浆封堵时，首先选用钻头直径为10mm的冲击钻打孔，孔深150mm，孔距200～300mm。然后选用具有抑止回流阀和高弹橡胶的针头（长度为100mm、直径为8mm），使用扳手将针头拧紧，使橡胶圈受压膨胀与孔壁贴紧密封。

3）注浆施工 将专用的注浆导管两端分别与注浆机和注浆针头连接，开启注浆机开始注浆，当相邻的注浆孔和裂缝出现浆液后，保持压力3～5min，即可停止本注浆孔的注浆，自上而下依次对地下室内衬墙原渗漏点进行注浆封堵，待注浆完毕72h后即可去除注浆止水针头。

3.2.3 开槽埋管及面层施工

泄压排水孔标高上方原渗漏点注浆封堵施工完毕72h后观察注浆效果，若此位置不再有渗漏即可去除注浆止水针头。然后即可开始对泄压排水孔位置的开槽埋管及面层施工，目的是通过排水管将泄压孔的水流引至地下5层周围的排水沟中，通过排水沟将水汇集至附近集水井内。

1）内衬墙体开槽 开槽前需在内衬墙表面进行画线以确保开槽质量，在上述泄压排水孔正下方采用开槽机开出宽20mm、深20mm的槽，槽的下底标高位于地下室周圈排水沟底部高100mm处。注意开槽过程中不得将内衬墙外部水平钢筋切断，如遇到内衬墙水平钢筋时可将水平钢筋向地下连续墙一侧进行弯折。

2）暗埋排水管施工 考虑到材料的耐久性，排水管选用直径16mm的PVC管，排水管由两部分组成，一部分是安装在泄压排水孔内的水平管，水平管长度为200mm；另一部分是安装在内衬墙墙体开槽内的竖向管，竖向管长度与墙体竖向开槽长度一致，竖向与水平向两部分管采用弯头连接，需做好弯头处的密封。泄压排水孔内的水平管安装前需将泄压孔内泥砂等杂物清理干净，并在水平管最里端包裹2层无纺布用于过滤泥砂等杂质，以防止后期少量泥砂将排水管堵塞影响排水效果。泄压孔内水平管与泄压孔壁之间的缝隙采用堵漏王进行封堵，封堵长度120～150mm。竖向排水管与墙体竖向开槽之间的缝隙同样采用堵漏王进行封堵。排水管与堵漏王施工完毕后等待24h，观察泄压孔内水是否从排水管内流出，并观察排水管与孔壁之间的封堵是否有湿渍，若表面无湿渍说明封堵效果较好，若有湿渍则需重新返工进行封堵。

3）内衬墙面层施工 通过观察排水管与孔壁封堵处干燥且水从排水管中顺利流出即可进行墙体面层施工，面层施工前，首先将泄压排水孔及墙体开槽周围表面清理干净，并涂刷2遍水泥基渗透结晶防水涂料，防水涂料施工完毕并养护7d后即可进行地下室内衬墙保温砂浆面层施工，面层施工时应在墙体开槽位置处铺设耐碱玻璃纤维网格布做挂网防裂措施，以防止后期此位置开裂。

3.2.4 地下4层渗漏处理措施

1）排水泄压以及地下4层高部位裂缝封堵措施和上述渗漏点处理方式相同。

2）渗漏点排水原理同上述施工排水步骤，由于地下4层地下室周边没有排水沟，所以地下4层暗埋竖向排水管需穿过地下5层顶板、暗埋入地下5层墙体导入地下5层排水沟内，最后汇集到地下5层排水沟内，排水管穿地下5层顶板部位作为施工重点，做好防渗漏措施，防止后期地下5层顶板部位的二次渗漏风险。

4 结语

通过对地下室渗漏水的原因进行综合分析，提出针对性解决措施，首先在地下5层最低渗漏点位置开设泄压排水孔，待泄压排水孔内水流稳定后，即可对泄压孔上方其余原渗漏点进行注浆封堵，封堵完毕后开始对泄压排水孔进行开槽埋管引流施工。采用堵排结合的方式解决了地下室渗漏难题，施工效果较好，可为类似工程提供参考。