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【摘 要】 城市高层建筑基坑围护工程渗漏问题，是施工中经常碰到的问题。本文根据自己长期基坑围护工程渗漏等质量通病的治理经验，结合某项目基坑围护工程渗漏问题，对高层建筑深基坑围护工程中止水失效情况、失效原因和堵漏措施进行了分析和处理。
【关键词】 深基坑；围护结构；引水堵漏；注浆
前言：
长江中下游地区土地肥沃、河道纵横、人口密集、经济发达，城市地层以粉质粘土、粉土层为主，地下水极为丰富，地下水埋深通常在0.5～1m之间。随着城市高楼建筑越建越高，深基坑支护与施工也成为基础工程的热点和难点。本地区基坑围护结构大多采用钻孔灌注桩加混凝土支撑型式，止水工程通常采用高压旋喷桩和水泥深层搅拌桩等。
由于城市地下水位高，深基坑止水帷幕承受的水压特别大，如果基坑围护一旦出现止水帷幕不连续等止水方案设计、施工质量缺陷问题，导致基坑维护结构渗漏水，不仅影响地下土建施工，严重时可引发地下各种管线变形损坏，道路、建筑物坍塌等灾难。因此，加强深基坑围护结构的渗漏问题与堵漏技术研究，对高层建筑的安全质量有着非常重要的意义。
1 深基坑围护工程
1.1工程概况
该项目地处繁华地段，场地周边环境复杂，三面为城市主干道，有地下市政管道，一面为医院，有两栋四层门诊楼和两栋5层住院楼，基坑呈长方形，长×宽约157m×79m。工程分主楼和裙楼两部分，地下室2层，最大开挖深度裙楼11m，主楼12m。
1.2地质水文情况
基坑深度范围内0～-1.5m为填土、杂填土；-1.5～-4.2m为粉土；-4.2m～-5.6m为粉质粘土；-5.6m～-11.1m为淤泥质粉质粘土；-11.1m～-12.0m为粘土；-12.0m～-12.7m粉细砂；-12.7m以下为粘土。地下水稳定水位在地面下1.05～3.18m，年变化幅度为0.5～1.0m。
1.3支护设计方案
结合场地周边环境及地质条件，本基坑采用钻孔灌注桩加支锚的支护结构，支护桩外侧采用深层搅拌桩对基坑进行止水，采用管井加明沟的方式进行地下水处理。设计参数如下：围护桩：采用混凝土灌注桩，桩径800mm，桩间距1100mm。顶部设冠梁，桩和梁混凝土强度均为C30，桩间土采用挂钢筋网片喷浆处理。
支撑体系：第一道支撑为钢筋混凝土支撑，支撑间距10m，第二道为锚杆，锚杆主筋采用φ32的三级钢筋，水平间距1100mm；止水帷幕：采用单排水泥深层搅桩，桩径500mm，桩间距350mm，水泥掺入比18%，进入第6层粘土层的深度不小于0.5m；基坑降水：基坑内采用管井降水，基坑四周采用明沟加集水井排水。
2 基坑土方开挖及止水失效情况
在开挖基坑西南侧第二层土方时，出现桩间漏水现象。经过紧急处理，漏水情况得到了有效控制，但是支护结构存在的质量问题也暴漏了出来。随着土方开挖的逐步推进，经过对所暴漏灌注桩与止水桩的检查，从桩位和数量来看，无漏桩和废桩，变形观测未发现有明显位移，基坑支护结构是安全稳定的。但是，有的围护桩的垂直度和桩间偏差较大，依然有多处桩间漏水现象出现，基坑止水帷幕失效。
3 基坑止水失效原因分析
经建设各方以及专家根据现场观察，对水泥深层搅拌桩施工、坑内降水的全过程进行检测和详细分析，最终认定造成基坑止水帷幕失效的主要原因有：
3.1止水桩在施工过程中对桩的垂直度控制不严，导致桩的垂直度产生较大偏差，使桩的间距变得不均匀，影响桩之间的整体防渗质量，导致出现漏水现象。
3.2水泥深层搅拌桩质量影响
对深搅桩采取了取芯检测，取芯显示部分深搅桩在五层承压水土层处成桩质量较差，未完全穿透承压土层，其他土层成桩质量较好。原因是为了赶工期，止水帷幕施工完成后立即开始了大面积的坑内抽水，降水深度和速度均过快，造成五层的承压水在水平向快速流动，将尚未形成强度的水泥浆冲走稀释，造成了在该深度搅拌桩成桩质量差，影响了水泥搅拌桩的防渗效果，造成漏水。
3.3止水桩与支护桩的设计过于理想化，没有充分考虑施工偏差，使得止水桩未能有效封闭支护桩的间隙，形成了支护桩间漏水的通道。
3.4止水桩与支护桩的施工未能严格按照施工工艺交替进行，止水桩与支护桩之间的施工时间间隔过长，造成止水桩与支护桩未能相切弥合而形成缝隙，成为漏水的通道。
3.5基坑降水速度过快
为了赶工期，降水深度和速度均过快。基坑外的静水压力很大，基坑挖土后，周围水压力和土压力增大，支护桩侧向荷载增大，导致止水桩和支护桩发生挠曲变形，从而使止水桩和支护桩之间产生缝隙，形成漏水通道。
4 止水失效堵漏处理措施
4.1处理措施选择
根据基坑漏水原因分析，结合工程地质条件和施工现场实际情况，确定采用“双液注浆引水堵漏法”进行处理。双液注浆具有凝固速度快，强度提高快，对地下水无污染，可連续作业的特点，被广泛采用。
（1）双液注浆堵漏方法。使用水泥浆-水玻璃浆液作为注浆材料，将水泥、水玻璃分别配成两种浆液，并按一定的比例，用两台注浆泵，通过同一注浆管，在渗漏的地基土中同一深度交替注入两种浆液（即“单管双液”注浆法），自下而上分层注浆堵漏。
（2）注浆法堵漏的机理。通常认为注浆法堵漏有两种作用机理，第一种作用机理是劈裂作用机理。即高压浆液，克服地层的初始应力和抗拉强度，使土层沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂。高压水泥浆作为堵漏主材料，在高泵压的作用下，水泥浆将突破最薄弱部位的地基土，或沿着已经开路的渗漏缝隙渗流。由于通道打开了，随后泵送的水玻璃也将沿着相同的渗流路径渗流，追随水泥浆，促使水泥浆迅速凝固，达到堵塞渗流通道的目的。第二种机理是浆泡作用机理。即水泥浆在高泵压的作用下，使土体压缩，形成类似气球的浆泡，紧靠浆泡周围的土体受到严重破坏和剪切，形成塑性变形区，土体密度因扰动而减小，却因注入水泥浆而加固；离浆泡较远的周围土体，发生弹性变性，土体密度明显增加，变得更加密实，渗透能力因而降低了，达到提高地基土的承载力和阻止渗漏的目的。 4.2注浆引水堵漏工艺
堵漏工作分引水堵漏和双液注浆两阶段施工：
（1）引水堵漏
用麻袋或棉絮将支护桩间漏水部位填塞密实，阻止泥沙流失，起到滤水的作用。将漏水位置两侧支护桩表面的泥土和杂质清理干净，露出混凝土面，封堵漏水点。漏水缝隙较小时，使用速凝水泥拌制混凝土，封堵缝隙；漏水缝隙较大时，则使用速凝水泥砂浆砌砖墙封堵缝隙，砖墙厚度视漏水缝隙大小而定。封堵时在缝隙中合适位置安放导水管，堵漏后让清水通过导水管流出，以减小水压。据现场观察，封堵效果较好，但导水管周边仍有少量渗水。
（2）注浆范围及注浆孔布置
为保证基坑围护结构漏水位置周边范围形成完整止水帷幕，基坑引水堵漏的同时，在基坑围护止水帷幕外布置注浆孔，以渗漏点为中心，大约1m范围，注浆孔平面中心距控制在0.5m以内，排间距不大于25cm，呈梅花形布置。注浆孔深度不超过围护止水帷幕深度，也不少于开挖面以下2m。
（3）钻孔
在基坑顶部渗漏点对应止水桩的外侧钻孔，成孔后插入直径φ30×2.5的注浆管到孔底，用清水洗孔。成孔深度超过渗漏点1米。配置浆料。注浆材料采用P.O32.5普硅水泥和水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度为25波美度，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5。
（4）注浆
注浆管选用优质普通无缝钢管，在孔口进行Y型连接，两种浆液分罐搅拌，注浆时用两个泵分别压浆，注浆压力0.2～0.4MPa，注浆量应根据实际情况确定。
注浆需要注意顺序，注浆顺序的原则是：
①由外而内，即先施工远离渗漏点的注浆孔，后施工靠近渗漏点的注浆孔。由内而外的目的是先形成止水帷幕，后在帷幕内注浆保证堵漏效果。
②间隔跳跃，即完成一个注浆孔后，要远离刚施工完成的孔位施工注浆孔，避免穿孔跑浆。
注浆过程中，需要经常观察注浆量、注浆压力和周围地表以及基坑内冒浆的情况，当发生窜浆时应停止注浆，待浆液初凝后继续注浆，达到设计压力或注浆量后，终止注浆。在注浆量很少和注浆压力很小的情况下出现冒浆，应该在一个注浆回次完成后，停稳15～30min后再次注浆，直到注浆量达到要求为止。
（5）注浆完毕后，将双液注浆管冲洗干净全部收回，对注浆孔及時进行密封。需经过24h以上的养护后，经检测符合要求后，方可重新开挖基坑土方。
经过双液注浆封堵渗漏通道，渗漏点全部被堵住，且保持长期稳定，取得了良好的施工效果。
5 结束语
高层建筑深基坑围护施工复杂，基坑围护结构难免会发生局部渗漏，深基坑围护必须根据设计要求、围护深度、现场环境等有针对性地制定施工方案，基坑开挖前需统筹安排施工流程，制定应急预案，并备好抢险材料，一旦发现渗漏，应当及时采取有效措施堵漏。堵漏前应先分析围护结构材质，渗漏位置和严重程度，采取有针对性的堵漏措施，做到有效堵漏。本项目桩间漏水处采取“双液注浆引水堵漏法”应急处理措施，取得了良好的止水效果，此止水工法可在类似深基坑工程漏水处理中推广，以减少基坑漏水对基坑和周边环境的不良影响。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2]张如林.彭志刚.双液注浆技术在地基加固处理中的应用[J].岩土工程界，2009.05.
[3]马新强.付金.王俊岭.围堰漏水原因分析及处理措施[J].西部交通科技，2012.06.
【关键词】 深基坑；围护结构；引水堵漏；注浆
前言：
长江中下游地区土地肥沃、河道纵横、人口密集、经济发达，城市地层以粉质粘土、粉土层为主，地下水极为丰富，地下水埋深通常在0.5～1m之间。随着城市高楼建筑越建越高，深基坑支护与施工也成为基础工程的热点和难点。本地区基坑围护结构大多采用钻孔灌注桩加混凝土支撑型式，止水工程通常采用高压旋喷桩和水泥深层搅拌桩等。
由于城市地下水位高，深基坑止水帷幕承受的水压特别大，如果基坑围护一旦出现止水帷幕不连续等止水方案设计、施工质量缺陷问题，导致基坑维护结构渗漏水，不仅影响地下土建施工，严重时可引发地下各种管线变形损坏，道路、建筑物坍塌等灾难。因此，加强深基坑围护结构的渗漏问题与堵漏技术研究，对高层建筑的安全质量有着非常重要的意义。
1 深基坑围护工程
1.1工程概况
该项目地处繁华地段，场地周边环境复杂，三面为城市主干道，有地下市政管道，一面为医院，有两栋四层门诊楼和两栋5层住院楼，基坑呈长方形，长×宽约157m×79m。工程分主楼和裙楼两部分，地下室2层，最大开挖深度裙楼11m，主楼12m。
1.2地质水文情况
基坑深度范围内0～-1.5m为填土、杂填土；-1.5～-4.2m为粉土；-4.2m～-5.6m为粉质粘土；-5.6m～-11.1m为淤泥质粉质粘土；-11.1m～-12.0m为粘土；-12.0m～-12.7m粉细砂；-12.7m以下为粘土。地下水稳定水位在地面下1.05～3.18m，年变化幅度为0.5～1.0m。
1.3支护设计方案
结合场地周边环境及地质条件，本基坑采用钻孔灌注桩加支锚的支护结构，支护桩外侧采用深层搅拌桩对基坑进行止水，采用管井加明沟的方式进行地下水处理。设计参数如下：围护桩：采用混凝土灌注桩，桩径800mm，桩间距1100mm。顶部设冠梁，桩和梁混凝土强度均为C30，桩间土采用挂钢筋网片喷浆处理。
支撑体系：第一道支撑为钢筋混凝土支撑，支撑间距10m，第二道为锚杆，锚杆主筋采用φ32的三级钢筋，水平间距1100mm；止水帷幕：采用单排水泥深层搅桩，桩径500mm，桩间距350mm，水泥掺入比18%，进入第6层粘土层的深度不小于0.5m；基坑降水：基坑内采用管井降水，基坑四周采用明沟加集水井排水。
2 基坑土方开挖及止水失效情况
在开挖基坑西南侧第二层土方时，出现桩间漏水现象。经过紧急处理，漏水情况得到了有效控制，但是支护结构存在的质量问题也暴漏了出来。随着土方开挖的逐步推进，经过对所暴漏灌注桩与止水桩的检查，从桩位和数量来看，无漏桩和废桩，变形观测未发现有明显位移，基坑支护结构是安全稳定的。但是，有的围护桩的垂直度和桩间偏差较大，依然有多处桩间漏水现象出现，基坑止水帷幕失效。
3 基坑止水失效原因分析
经建设各方以及专家根据现场观察，对水泥深层搅拌桩施工、坑内降水的全过程进行检测和详细分析，最终认定造成基坑止水帷幕失效的主要原因有：
3.1止水桩在施工过程中对桩的垂直度控制不严，导致桩的垂直度产生较大偏差，使桩的间距变得不均匀，影响桩之间的整体防渗质量，导致出现漏水现象。
3.2水泥深层搅拌桩质量影响
对深搅桩采取了取芯检测，取芯显示部分深搅桩在五层承压水土层处成桩质量较差，未完全穿透承压土层，其他土层成桩质量较好。原因是为了赶工期，止水帷幕施工完成后立即开始了大面积的坑内抽水，降水深度和速度均过快，造成五层的承压水在水平向快速流动，将尚未形成强度的水泥浆冲走稀释，造成了在该深度搅拌桩成桩质量差，影响了水泥搅拌桩的防渗效果，造成漏水。
3.3止水桩与支护桩的设计过于理想化，没有充分考虑施工偏差，使得止水桩未能有效封闭支护桩的间隙，形成了支护桩间漏水的通道。
3.4止水桩与支护桩的施工未能严格按照施工工艺交替进行，止水桩与支护桩之间的施工时间间隔过长，造成止水桩与支护桩未能相切弥合而形成缝隙，成为漏水的通道。
3.5基坑降水速度过快
为了赶工期，降水深度和速度均过快。基坑外的静水压力很大，基坑挖土后，周围水压力和土压力增大，支护桩侧向荷载增大，导致止水桩和支护桩发生挠曲变形，从而使止水桩和支护桩之间产生缝隙，形成漏水通道。
4 止水失效堵漏处理措施
4.1处理措施选择
根据基坑漏水原因分析，结合工程地质条件和施工现场实际情况，确定采用“双液注浆引水堵漏法”进行处理。双液注浆具有凝固速度快，强度提高快，对地下水无污染，可連续作业的特点，被广泛采用。
（1）双液注浆堵漏方法。使用水泥浆-水玻璃浆液作为注浆材料，将水泥、水玻璃分别配成两种浆液，并按一定的比例，用两台注浆泵，通过同一注浆管，在渗漏的地基土中同一深度交替注入两种浆液（即“单管双液”注浆法），自下而上分层注浆堵漏。
（2）注浆法堵漏的机理。通常认为注浆法堵漏有两种作用机理，第一种作用机理是劈裂作用机理。即高压浆液，克服地层的初始应力和抗拉强度，使土层沿垂直于小主应力的平面上发生劈裂。高压水泥浆作为堵漏主材料，在高泵压的作用下，水泥浆将突破最薄弱部位的地基土，或沿着已经开路的渗漏缝隙渗流。由于通道打开了，随后泵送的水玻璃也将沿着相同的渗流路径渗流，追随水泥浆，促使水泥浆迅速凝固，达到堵塞渗流通道的目的。第二种机理是浆泡作用机理。即水泥浆在高泵压的作用下，使土体压缩，形成类似气球的浆泡，紧靠浆泡周围的土体受到严重破坏和剪切，形成塑性变形区，土体密度因扰动而减小，却因注入水泥浆而加固；离浆泡较远的周围土体，发生弹性变性，土体密度明显增加，变得更加密实，渗透能力因而降低了，达到提高地基土的承载力和阻止渗漏的目的。 4.2注浆引水堵漏工艺
堵漏工作分引水堵漏和双液注浆两阶段施工：
（1）引水堵漏
用麻袋或棉絮将支护桩间漏水部位填塞密实，阻止泥沙流失，起到滤水的作用。将漏水位置两侧支护桩表面的泥土和杂质清理干净，露出混凝土面，封堵漏水点。漏水缝隙较小时，使用速凝水泥拌制混凝土，封堵缝隙；漏水缝隙较大时，则使用速凝水泥砂浆砌砖墙封堵缝隙，砖墙厚度视漏水缝隙大小而定。封堵时在缝隙中合适位置安放导水管，堵漏后让清水通过导水管流出，以减小水压。据现场观察，封堵效果较好，但导水管周边仍有少量渗水。
（2）注浆范围及注浆孔布置
为保证基坑围护结构漏水位置周边范围形成完整止水帷幕，基坑引水堵漏的同时，在基坑围护止水帷幕外布置注浆孔，以渗漏点为中心，大约1m范围，注浆孔平面中心距控制在0.5m以内，排间距不大于25cm，呈梅花形布置。注浆孔深度不超过围护止水帷幕深度，也不少于开挖面以下2m。
（3）钻孔
在基坑顶部渗漏点对应止水桩的外侧钻孔，成孔后插入直径φ30×2.5的注浆管到孔底，用清水洗孔。成孔深度超过渗漏点1米。配置浆料。注浆材料采用P.O32.5普硅水泥和水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度为25波美度，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5。
（4）注浆
注浆管选用优质普通无缝钢管，在孔口进行Y型连接，两种浆液分罐搅拌，注浆时用两个泵分别压浆，注浆压力0.2～0.4MPa，注浆量应根据实际情况确定。
注浆需要注意顺序，注浆顺序的原则是：
①由外而内，即先施工远离渗漏点的注浆孔，后施工靠近渗漏点的注浆孔。由内而外的目的是先形成止水帷幕，后在帷幕内注浆保证堵漏效果。
②间隔跳跃，即完成一个注浆孔后，要远离刚施工完成的孔位施工注浆孔，避免穿孔跑浆。
注浆过程中，需要经常观察注浆量、注浆压力和周围地表以及基坑内冒浆的情况，当发生窜浆时应停止注浆，待浆液初凝后继续注浆，达到设计压力或注浆量后，终止注浆。在注浆量很少和注浆压力很小的情况下出现冒浆，应该在一个注浆回次完成后，停稳15～30min后再次注浆，直到注浆量达到要求为止。
（5）注浆完毕后，将双液注浆管冲洗干净全部收回，对注浆孔及時进行密封。需经过24h以上的养护后，经检测符合要求后，方可重新开挖基坑土方。
经过双液注浆封堵渗漏通道，渗漏点全部被堵住，且保持长期稳定，取得了良好的施工效果。
5 结束语
高层建筑深基坑围护施工复杂，基坑围护结构难免会发生局部渗漏，深基坑围护必须根据设计要求、围护深度、现场环境等有针对性地制定施工方案，基坑开挖前需统筹安排施工流程，制定应急预案，并备好抢险材料，一旦发现渗漏，应当及时采取有效措施堵漏。堵漏前应先分析围护结构材质，渗漏位置和严重程度，采取有针对性的堵漏措施，做到有效堵漏。本项目桩间漏水处采取“双液注浆引水堵漏法”应急处理措施，取得了良好的止水效果，此止水工法可在类似深基坑工程漏水处理中推广，以减少基坑漏水对基坑和周边环境的不良影响。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2]张如林.彭志刚.双液注浆技术在地基加固处理中的应用[J].岩土工程界，2009.05.
[3]马新强.付金.王俊岭.围堰漏水原因分析及处理措施[J].西部交通科技，2012.06.