摘要：以哈尔滨新区在建的香港卫视东北亚总部基地项目深基坑土方开发过程中发生的基坑支护侧壁渗漏为例，对邻河的深基坑支护安全进行讨论与总结。通过详述事件发生的过程与变化、解决问题的思路与分析讨论过程、最终处理方案的设计及施工要点等步骤，对深基坑反河床渗透方法进行分析总结。
关键词：深基坑支护、河床渗漏、止水帷幕、施工工艺
前言：香港卫视东北亚总部基地项目与银水湾河渠临近，在基坑支护及土方施工中支护桩间发生基坑支护侧壁渗漏事件，针对渗漏进行一系列的分析讨论，最终确定其水源供给方式，并采取加设止水帷幕的施工方法，确保基坑的安全稳定。
一、工程概况
1.工程概况
本工程位于哈尔滨市松北区银水湾路、科技一街、创新三路围成的区域。工程建筑物由1栋107m高25层办公楼,1栋137m高25层服务型公寓楼，1栋147m高27层服务型公寓楼，4栋高度15.7m的多层商业及所有建筑物下设2层地下室（含地下车库）组成，±0.00为118.5m，基础为桩筏承台式，地下室占地面积约33200平方米,裙楼开挖深度13.8m，主楼开挖深度15m，局部开挖深度19.2m，基坑安全等级为一级。
现场支护桩已完成，基坑周边降水井已施工完成并已启动一月有余，地下水位基本平衡在-11.5米处。土方大部挖至-8米，个别部位挖至-4.5米，第一道锚杆已全部完成，第二道锚杆局部施工完成。
2.水文地质条件
勘察场地地下水为潜水类型，赋存于砂类土层中，补给来源主要为大气降水及江水，与松花江水联系密切。勘察期间场地地下水初见水位埋深3.40-8.50m，稳定水位埋深2.40-7.20m，水位标高111.39m-114.58m。根据本区气象水文资料，本区地下水动态变化规律是：3-5月份为枯水期，7-9月为丰水期，年变化幅度2.00-3.00m左右。
3.岩土工程勘察报告
①层杂填土：厚度0.50-5.20米，黑色为主，以粘性土为主，含植物根系。局部存在少量的生活垃圾和建筑垃圾，松散。
②层粉细砂：埋深0.50-5.20米，厚度2.00-7.50米，黄色，灰色，主要矿物为长石、石英，磨圆较好，级配差，稍湿-饱和，松散状态，夹分布无规律薄层粘性土。
③层细砂：埋深3.80-8.80米，厚度0.50-9.30米，灰色，主要矿物为长石、石英，少量暗色的黑云母、角闪石，磨圆较好，级配差，饱和，稍密状态。局部夹分布无规律薄层粘性土。
经过实验及计算，饱和粉细砂标准贯入锤击数（未经杆长修正）大于液化判别标准贯入锤击数临界值，最终判定该场地的饱砂土为不液化。
图一：②与③岩土层情况
4.银水湾河渠的基本情况
银水湾河渠全长6.5公里，沿岸是开放式的湿地公园，水域面积37万平方米，为松花江支流，在原天然河道的基础上进行修建，河渠底无河床设置。项目深基坑约328米与银水湾河渠相邻，且最近处仅23.2米。银水湾河渠边的巡河车行道（银水湾路）边即为本项目用地红线。
图二：临近深基坑部分银水湾河渠断面图
图三：银水湾河渠与本项目位置关系
二、基坑支护及降水情况
本项目的基坑支护设计方案为：基坑支护设计采用混凝土灌注桩排桩+三道锚索方案，靠近银水湾河渠一侧排桩桩径为600mm，桩间距900mm，其余部位排桩桩径为800mm，桩间距1100mm。桩长均为22.5m。
基坑渗流入施工降水方式：采用深井管井降水，单井汇集至总排水管方式降排水。井深26米，滤管长度为16米。单井井点影响半径为200米。坑内的总水量为50709m3/d。基坑总降水井井数为61眼（基坑周边55眼，基坑内6眼），井间距平均为13.7米，（临近银水河迎水面降水井间距加密至12.0米，背水面降水井间距加宽至16.0米）单井出水量40m3/h，总排水量为52800m3/d。选用QS40--40，额定出水量Q为40m3/h、扬程H大于40m、电机功率N为5.5KW的井用潜水泵。
设计之初已按地质勘察报告及现场周边环境的实际情况，将银水湾河渠对深基坑支护安全带来的隐患考虑其中，但实际勘察时并未对用地红线外进行分析，且此部位地理环境复杂。
三、支护桩间渗漏事件
1.出现的问题
2017年11月14日晚开始对银水湾路侧东侧基坑-8m处土方进行开挖，11月15日发现在-7.5m处基坑支护桩间有多个点发生渗水情况，经多日观察，渗水部位均停止渗水，情况未持续。
2017年12月17日银水湾路侧西侧-7.5m处基坑支护桩间再次发生渗水情况，此次渗水带有轻微涌砂现象,且持续渗漏。
出现涌砂现象后，进行紧急处理，将桩间流失砂土产生的空隙用沙袋进行封堵，留置泄水减压孔，用喷浆设备对空隙进行喷实，对此区域的锚杆自由锻进行灌浆。安排专人24小时不间断观测渗漏情况。
2.过程讨论与分析
2.1问题出现后，建设单位工程部及专家顾问、总包项目部和总公司技术总工及专家顾问、设计单位、监理单位等相关人员共同进行高频率、高质量的现场勘查及分析讨论，分析发生问题的原因可能有两点：
a.透镜体层有锅底情况，渗水处为锅底边缘。
b.银水湾水床渗透。
图四：现场采取对渗漏部位进行紧急处理
2.2决定在银水湾一侧打3排每排3眼观测井，确定是否为银水湾渗水导致。
观测情况：2018年1月3日-2018年1月20日持续对其进行观测，观测结果为：靠近银水湾一侧地下水基本平衡在-12米，靠近基坑一侧降水井附近地下水基本平衡在-13米。
2.3根据观测数据分析渗水原因：基坑渗水点在-7.5米处，观测井的水位均在-12米左右，基本判断目前渗漏点不是银水湾河床渗水导致，有可能为不透水层导致或岩土层中无规律薄层粘性土致使银水湾河渠与基坑有薄弱的相连关系。
2.4由于地质问题的复杂性和不确定性，目前不能确定不透水层是否会持续性的渗水，如继续渗水再进行补救措施，对工期会有极大影响；随着基坑后续持续开挖，基坑还有受银水湾渗水的风险，存在安全隐患；现阶段为枯水期水位差在0.8米左右，汛期水位差可能在3米左右，水位差压力将非常大。银水湾河距基坑较近，水流路径短、压力大，一旦基坑支护侧壁被渗水水流打通一个小时内基坑将灌满水，后果不堪设想，且无紧急补救措施。
3.采取的措施
通过多次讨论与研究，管理团队最终决定在银水湾一侧增加一道悬挂式止水帷幕，即排除基坑支护的安全隐患，同时会减少坑内降水井的布置，减少施工时对土方开挖及施工的影响，对项目整体进度带来积极影响。
四、止水帷幕设计方案及施工要点
1.止水帷幕设计方案
根据现场施工形象进度、地质情况及水文情况，结合哈尔滨地区基坑高压旋喷止水的既有工程经验分析后，采用双重管高压旋喷桩。
止水帷幕的底部标高为自然地面以下18米，局部（对主楼核心筒区域地下水位有影响的范围）底标高为地面以下20米；顶部标高为自然地面以下3米，由二轴高压旋喷桩相互咬合而成；布置银水湾路及离河岸线50米（西端）或60米（东端）的范围内。
图五：止水帷幕与基坑位置关系图
根据地质条件和工程经验，有效桩径取800mm，为了尽量避免与已施工的锚杆相碰，桩间距取450mm至550mm；采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.8～1.0，水泥用量、旋转和提升速度等，均依据定额和相关规范；高压泥浆泵工作时压力不得低于20Mpa，压缩空气压力不得低于0.6Mpa。
图六：止水帷幕设计止水效果分析图
2.止水帷幕施工要点
2.1因头两道锚杆已施工完成，故在高压旋喷桩施工时因尽量让开锚杆进行。钻孔时自然地面下5米以内，不采用钻进，用高压水冲洗成孔，如与锚杆相碰，则适当调整孔位。必要时破坏了第二道锚杆，同时做详细记录，供后续锚杆补充做设计依据。
2.2高压旋喷施工时会产生高达20Mpa水压力，为保证水泥浆不会破坏降水井滤水层，将降水井堵死。施工时将银水湾路降水井分成两个区域进行开闭交替，其余降水井持续运行。高压旋喷桩施工时附近降水井提前关闭，持续观测地下水位情况，确保地下水位平衡在一个标高后再施工。
2.3降水井停运期间地下水位对基坑支护侧壁造成冲涮，在支护桩5m范围内留置-8m土台，支护桩侧壁堆1.5m高沙包保障桩间土不会因积水上涨产生流失。
2.4严格执行三检制度，严控止水帷幕施工的各项技术指标，施工完成28天后，通过钻心取样检查工程的施工质量，确保止水帷幕完整连续，达到设计效果。
五、总结
深基坑支护安全一直是每个工程来说都是不容小觑，在地质条件复杂充满不确定性的情况下，临水深基坑的防渗漏工艺尤为突出。本文通过对实际发生的临河深基坑支护侧壁渗漏事件进行详细分析，提出在深基坑与河渠间加设一道悬挂式止水帷幕的施工方式解决渗漏问题，事后经证实，此方法有效的解决了实际问题，且对基坑支护的安全起到了决定性的保障。望能对类似深基坑反河底渗透工程起到一定的借鉴与参考。
参考文献
香港卫视东北亚总部基地项目岩土工程勘察报告；
香港卫视东北亚总部基地项目止水帷幕施工方案；
工程降水设计施工与基坑渗流理论,吴林高等编著,北京：人民交通出版社，2003.6；
基坑工程手册，刘国彬，王卫东主编，北京：中国建筑工业出版社，2009；
冯翠霞，临江复杂条件下超大深基坑围护设计关键技术,上海应用技术学院学报（自然科学版），2011.01。
论文作者:高小华,张晓光,张铁成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签：水湾论文; 基坑论文; 河渠论文; 帷幕论文; 深基坑论文; 侧壁论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第2期论文;