摘要：近年来高层建筑越来越多，深基坑工程施工中难度也在增加，深基坑施工容易受复杂环境影响发生渗漏甚至透水事故。本文以广州某生产研发大楼深基坑渗漏及透水实例说明，介绍了深基坑渗水止水常用处理方法，提出了使用静压法进行超长钢板桩止水的方法，经过实践，与传统支护方式相比对深基坑透水止水效果好，具有较明显的优势，安全可靠，可以推广到类似深基坑透水工程事故中实施应用。
关键词：深基坑；渗漏；透水；实例；分析
一、引言
深基坑开挖近年来施工越来越多，遇到复杂的土质和周边复杂环境比较常见，在土质条件复杂情况下开挖过程中，既要保持深基坑的刚度、强度和稳定性，还要保证周围建筑、地下管线的安全是深基坑施工重点和难点。当遇到深基坑渗漏甚至透水事故时，快速进行基坑止水，保证施工人员和周围居民居住安全，选取的快速止水施工工艺十分重要，通过对工程实例的止水施工工艺分析，对保证施工进度，降低工程损失和防范类似事故有参考价值。
二、工程概况与场地工程地质条件
广东建科院研发楼建设地点在广州萝岗开发区。大楼主体7层，设3层地下室，北侧和南侧均有已建筑物，与现场开挖基坑支护桩距离仅有4m，属于预应力管桩基础。本工程开挖基坑四周边长约322 m，建筑面积约6400 m2，东侧、西侧基坑开挖深度各为13.5m、17.5m，周边施工场地狭窄，无法停放大型施工机械，场地地质条件复杂，存在粗砂层、碎石层及孤石等复杂硬地质条件。距离深基坑西边有一条地下市政管线沟，基坑支护边缘有一条建设方内部电缆沟，基坑地下含水层为中粗砂和粗砂层，系孔隙承压水，属于强透水层，基坑西边有一河涌补给基坑地下水，基坑处于浸泡状态。施工土质条件较差，深基坑开挖位置在硬塑花岗岩残积土或全、强风化花岗岩中，而且已有孤石，在深基坑南边地下部分已与邻近地下河形成暗河，水下砂层流失严重，土层流失过程带有大量建筑垃圾。
三、基坑渗漏及透水事故概况与原因分析
1、基坑渗漏及透水事故概况
基坑现场监测数据显示项目北侧的SW1、SW8、SW9水位孔地下水位下降很快并超出报警值，未引起重视，只是采用PVC管将基坑侧壁岩层的水引导到排水系统中。后来持续监测发现基坑内西北区约-16m深处有两个桩间漏水点以及南侧有一个较大的涌水点，此前基坑西北角外的水位监测点监测数据累计量下降较大，特别是基坑西北侧的水位，最大下降量已超过10m，并伴有细沙流出，导致基坑西北侧基坑外发生局部地面下层凹陷情况，市政管线损坏，并涌出大量地下水，基坑处于浸泡状态。
2、事故原因分析
经现场查勘发现，基坑渗水前期未引起重视，仅用PVC管导流水，导致地下水位下降很快并超出报警值。基坑的止水帷幕薄弱部分不能抵抗过大压力的地下水，造成围护结构、止水帷幕失去防护作用，继而发生渗水事故。
四、深基坑渗漏处理方案的比较与选择
经过对深基坑渗漏水情况的分析，施工单位与专家组一致认为，必须在支护桩外加设一道止水帷幕，切断基坑外水源。为保证一次性解决渗水问题，应使止水帷幕施工深度深入到承压水层，且深入基坑底不小于5m，完全切断基坑外水源。对于小的渗漏水点，可以采用注浆封堵或引流的方式进行封堵或排水。
1、基坑渗漏水常用处理技术
（1）、高压注浆堵漏法
在基坑的渗漏部位利用引流管实施导流，把双快水泥利用注浆管均匀注入地下层，填充注入的浆液经过短时间化学反应，浆液与原有土层中松散的土壤颗粒胶结形成新的结石层，结石层的防水能力强，化学稳定性好。高压注浆堵漏法能保证在地下层水量多并且流动情况下快速堵漏固结，通常2-10min内达到初凝，3d抗压强度能达到15 MPa，凝结的固体对地下水无污染，比较适用于渗漏水少、水压不高的基坑渗漏情况。
（2）、高压旋喷桩法
高压旋喷桩法是通过钻机钻入地下层指定位置后带入特殊制作的注浆管，高压脉冲水泵借助喷射浆流体高速冲击力切削、破坏原有地下土层同时利用钻杆不断旋转和提升作用把化学浆液灌入，将水泥浆液、土体、化学凝固液体进行搅拌混合，最后凝固成一定强度的桩体，达到加固地下层并止水的目的。
（3）、钢板桩止水帷幕法
采用振动打桩机对钢板桩实施连续插打过程中，吊装和插打时要确保钢板桩的垂直，钢板桩的锁口要配置准确，锁扣把钢板桩连成封闭的板桩结构整体，渗漏的水流量比较小，因此，钢板桩的止水能力强，建造的止水帷幕可用在水上工程、地下构筑物或深基坑围护，施工快速简单，减少开挖土方工程量，钢板能多次回收反复利用，使用比较广泛。
2、基坑渗漏处理方案的分析、评估及选择
深基坑技术小组成员根据原先制定的方案，从多层次实施对比分析：①技术是否具可行性；②造价的高低；③是否满足施工时间；④对其他施工环节有无造成影响。根据以上四个层次的对比及实施情况选定最佳方案。分析如下表1-表3
（1）、高压注浆堵漏法试验分析（表1）：
（2）、高压旋喷桩法试验分析（表2）：
（3）、钢板桩止水帷幕法分析（表3）：
（4）、分析结论：小组认为，通过对3个方案进行试验，分析和优选，方案三更具有优势，为此，选定了方案三为最佳方案（表四）。
五、进口钢板桩施工技术要点：
1、设置监测点：根据建设单位提供的观测点数据，对钢板桩关键控制点等设置测控点测设。
2、设置导标点及校准点：使用全站仪在桩机行进方向前10m、5m处分别设置导标点及校准点。
3、通过仪器进行精确指引作业：采用激光测准仪及垂直仪器控制垂直度，通过激光红外导标对静压植桩机施工钢板桩进行精确指引作业，以保证钢板桩施工精度。
压入初始桩，为静压植桩机提供自走平台：初始桩施打计划选择南侧、由西向东方向第6.6米处开始压入第一根初始桩，其长度为23.5米（如图1所示）。压入初始桩时周围需满足静压植桩机反力机座定位，现场平整
图1 首桩位置示意图
长和宽各约5米长平地，便于机座固定和支架打开。机座两侧支架下需铺设钢板。支架两侧安放约12T左右配重块，机座全部放好后将静压植桩机主机安放在事先摆好的机座上方。将静压植桩机动力站摆放在冠梁上并将油管全部连接。全部准备工作就绪后开始起吊第一根钢板桩与螺旋钻，完全压入第一根钢板桩后继续压入第二根直至压入四根之后静压机能自行走于钢板桩上方为止，随后将配重块、机座与钢板全部撤除。
4、方案实施的效果
复杂环境下超长钢板桩止水帷幕静压植入施工技术以焊接钢板桩作为止水帷幕，采用静压植桩机施工，项目部严把质量关，止水效果好，根据监理观测及第三方监测单位的监测，水位变化正常，坑内未出现涌水、基坑护壁渗漏问题。经测算基坑侧壁每日渗水量不大于1m3/h，总体施工质量达到了优良水平，超深钢板桩止水帷幕施工方便快捷，地下室结构完成后材料回收重复利用，其造价节省30%以上，施工效果良好，得到了业主及监理等相关单位的一致好评，实施效果良好。
六、结语
深基坑支护是一个综合性系统工程，基坑渗漏不是孤立问题，针对基坑渗漏甚至透水情况需要结合现场认真分析，对比各种基坑堵漏方法的优劣，综合运用堵漏措施，堵漏过程密切对渗漏部位周边监测基坑的沉降、支护结构的位移程度、水压力的变化大小，以保证基坑周边的建筑物、道路、地下管线的安全。在保证基坑安全情况，采措有效堵漏措施，节约施工成本，提高工程进度，为后续施工提供强有力的保障。
参考文献
［1］某基坑工程渗漏处理探讨[J].徐康，姚戈平，刘恒新.西部探矿工程.2010（05）
［2］李 娟．旋喷桩止水帷幕与桩锚联合支护在深基坑施工中的应用［J］．建筑施工，2009，31（4）：258-260．
［3］ 基坑围护结构渗漏的堵漏技术[J].蔡文盛.化工矿产地质.2007（04）．
［4］ 深基坑止水帷幕渗漏原因分析及对策[J].马建图.黑龙江科技信息.2009（19）．
论文作者:彭登峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/12
标签：基坑论文; 钢板论文; 深基坑论文; 透水论文; 静压论文; 帷幕论文; 机座论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;