宁波市轨道交通集团有限公司 浙江宁波 315101
摘要：深基坑施工过程中，往往存在较多不确定因素，为基坑安全带来不必要的危害。深基坑开挖期间围护结构渗漏水是大多数基坑可能遇到的普遍问题。本文总结了某地铁基坑开挖过程中因地下承压水分布情况不明确、围护结构存在缺陷导致渗漏涌水险情，对渗漏原因及应急处置措施进行深入讨论分析，对类似基坑工程提供一定的参考。
关键词：深基坑；渗漏；堵漏
引言
随着城市地铁项目的不断推进，基坑深度不断加大，周边环境日趋复杂，深基坑施工也面临着越来越严峻的挑战，特别对于深厚软土、含有粉砂层、受承压水影响的基坑，围护结构渗漏涌水风险尤为突出。本文以某地铁深基坑围护渗漏涌水险情为例，对渗漏涌水发生原因及应急处置措施进行探讨，为相似工程问题提供借鉴与参考。
1 工程简介
1.1工程概况
某车站基坑设计为地下三层站，岛式结构形式；车站主体基坑采用地下连续墙+内支撑的围护结构，基坑长144.1m，标准段宽22.1m，端头井宽26m，标准段围护结构为深度52m、厚1000mm地墙，插入比约为1：1.167~1.188，开挖深度为24.051~24.274m；端头井围护结构为深度53m，厚φ1200mm地墙，插入比约为1：1.057~1：1.059，开挖深度25.720~26.005m。
基坑共设七道支撑，其中第一、五道为钢筋混凝土支撑，第二~四、六~七道为钢支撑的形式进行支撑。基坑主要位于软土层中，工程性质较差，为减少开挖阶段围护结构变形，提高车站底板所处地层的土体性质，车站基坑第五道支撑和坑底下采用三轴水泥搅拌桩裙边+抽条加固，加固范围宽5m、深3m间距4m；端头井坑外阴角处采用双重管高压旋喷桩加固，平面形式采用梯形，纵向长4m，横向长边4m，深度范围为地面下5m至坑底下3m，基坑围护结构剖面图如图1：
图1 基坑围护结构与地质条件纵剖面图
1.2工程地质条件
基坑开挖面土层主要为：①1a杂填土、①2黏土、①3b淤泥质黏土、②2b淤泥质黏土、②2c淤泥质粉质黏土、③1b含黏性土粉砂、③2粉质黏土；底板位于④2b粉质黏土及⑤1a黏土层中，基底以下主要为⑤2粉质黏土、⑤3c粉砂、⑥2粉质黏土、⑥3a粉质黏土、⑧3b圆砾、⑧1粉砂、⑨1T粉砂、⑨1c黏质粉土、⑨1T粉砂、⑨2b圆砾；墙趾位于⑧1粉砂层中。
1.3水文地质条件
根据本站岩土工程勘察报告，本场区内承压水赋存于③1b粉砂、⑤3c粉砂、⑧1粉砂层进行承压水稳定性验算，其中③1b粉砂层位于基坑内部，已经开挖并隔断无需降承压水，⑤3c粉砂层被地下连续墙隔断无需降承压水，对于⑧1粉砂层车站小里程端头井抗突涌稳定系数0.966＜1.1不满足要求需要降承压水，大里程端头井抗突涌稳定系数0.975＜1.1不满足要求需要降承压水，标准段范围抗突涌稳定系数1.144＞1.1满足要求。
2 围护结构渗漏险情
2.1 险情描述
车站基坑地连墙渗漏平面位置位于标准段WW18（厚1m、深52m）与端头井NW1（厚1.2m、深53m）地墙接缝位置处（如图2所示），深度约为底板以下1m（绝对标高-21.8m），漏水土层位于④2b层粉质黏土层。
该接缝位置土方开挖至-6m时出现渗漏水，漏水量较小；随开挖深度增大，该接缝处持续渗漏，开挖至底板位置时漏水量明显加大，初始时水质清澈，后为淡黄色含砂水。
图2 渗漏区平面图
2.2 前期抢险
初始发现渗漏水时，基坑开挖面较浅，经采用引流+注聚氨酯堵漏后渗漏水情况得到明显控制，堵漏后未发现明显渗漏水现象。待开挖深度加大时该接缝处渗漏水情况再次出现，4月28日再次采取引流+注聚氨酯堵漏，但效果不佳，且漏水位置沿接缝位置向下发展；待4月30日基坑开挖至底板位置处时，漏水量明显增大，水质初期为清水，经分析主要为坑外③1b粉砂层浅部孔隙承压水沿墙缝渗漏，现场立即采取坑外高压旋喷桩机钻孔注水泥浆堵漏，钻孔深度为29m（超过坑外加固深度2m），截至5月1日中午，渗漏水未明显减小。
2.3 后期抢险
经高压旋喷注浆堵漏未取得明显效果，且渗漏处水质开始变浑浊，出现淡黄色含砂水，经地质专家分析，主要为埋深约28m处的⑤3c粉砂层Ⅰ1层深部孔隙承压水层被旋喷桩机钻孔贯穿，沿墙缝涌出，为避免渗漏水大面积覆盖基坑区域，防止渗漏水量进一步加大，立即设置引流导管，在基坑低处设置集水围堰，并于渗漏水处浇筑混凝土防止渗漏水进一步扩大；坑外进行取孔，孔深为28m（超过坑外加固深度2m），采用双浆液（水泥浆+水玻璃）方式进行注浆堵漏，注浆效果明显，5月1日晚22：00，涌水险情得到有效控制。
为巩固堵漏效果，后续对墙缝进行坑内注聚氨酯，以便填充地墙后因渗漏流失土体空隙，当地墙接缝处有大量聚氨酯溢出时，停止注聚氨酯。
2.4 基坑变形监测数据分析
根据渗漏区域监测数据，坑外潜水地下水位、坑内承压水观测井水位在4月30日变化较大，水位最大下降2.4m，堵漏处理完成后水位缓慢回升。
受渗漏水及注浆影响，4月28日~5月1日期间，渗漏水区域围护墙体深层水平位移速率明显增大，最大为4.96mm/d，待渗漏封堵完毕后变形逐渐趋于稳定。
渗漏水期间立柱隆沉、墙体沉降变化较小，基本处于平缓状态，可见地墙接缝处渗水对地连墙沉降几乎没有影响。
3 原因分析
（1）地墙接缝处坑外加固及墙缝止水效果较差
出现渗漏处为端头井与标准段地墙接缝位置处，在地墙施工过程中由于成槽深度较大（53m），且标准段与端头井地墙深度不同、厚度也不同，WW18与NW1墙缝处存在20cm错台，受限于传统工艺，该墙缝处坑外旋喷加固存在盲区，加固体存在薄弱环节，动水作用下易出现渗漏水通道。
地下连续墙深度达53m，槽内泥浆比重较大，浮力较大，地墙下沉时出现偏转，导致塌孔夹泥现象，为后续基坑开挖留下安全隐患。在后续的基坑开挖过程中未及时发现地墙缺陷，未及时采取有效补救措施。
（2）基坑开挖墙体变形差异较大
基坑开挖过程中，标准段地连墙与端头井地连墙墙体水平位移有差异。其中靠近接缝漏水位置地墙变形XC9测斜点最大变形为91.51mm（23m深），端头井CX19测斜点最大变形为47.99mm（23m深），墙体变形差异较大，进一步加大地墙接缝之间的空隙。
（3）坑外承压水层未进行降压
场区内⑤3c粉砂层承压水考虑到被地墙隔断，未提前布设降压井；基坑外高压旋喷桩加固效果不理想，未起到隔水效果，⑤3c粉砂层承压水压力较大沿地墙接缝处渗漏。
（4）前期应急处置不当
开挖至基底时出现较大涌水未第一时间采取坑内封堵反压+坑外注双液浆封堵等有效措施，盲目采取旋喷桩机钻孔注水泥浆，导致承压水层被打穿，涌水险情扩大。
4 结论与建议
（1）应充分认识到围护结构、加固施工质量是有效控制基坑开挖安全风险的前提和保证。对于多种围护结构形式、处于粉砂层、受承压水影响的深基坑，尤其应注意阳角部位坑外加固效果及墙缝止水效果，提前采取有效应对措施，防范渗漏涌水风险；
（2）基坑监测是把控基坑安全风险的重要手段，在基坑开挖过程中确保监测数据的及时准确有效的反馈，是提前预判基坑风险的重要途径；当发现监测指标超过预警值时，应组织设计、施工等专业技术人员进行讨论分析，并及时采取相应措施，将变形控制在允许范围内；
（3）在基坑开挖前详细梳理基坑开挖过程中可能存在的风险点，并针对可能出现的风险点制定相应的措施方案，提前制定应急处置措施，防患于未然。
（4）出现险情时应科学分析判断，果断采取有效应急处置措施，杜绝盲目抢险，以免险情扩大或出现次生险情。
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作者简介：
吕朋朋，男，工程师，主要从事城市轨道交通工程管理及技术研究工作。
论文作者:吕朋朋
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/26
标签：基坑论文; 渗漏水论文; 黏土论文; 深度论文; 墙缝论文; 结构论文; 水险论文; 《防护工程》2019年第6期论文;