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摘要：深基坑工程支护结构渗漏是基坑开挖过程中经常出现的质量问题, 对深基坑的边坡安全危害极大。笔者介绍了南京市某大型商业综合体在深基坑工程施工中对基坑渗漏的掌控管理以及基坑出现止水帷幕透水渗漏问题时的应对、处理过程, 通过此案例的分析总结,为类似深基坑渗漏问题的预防与处理提供了宝贵的施工经验。
关键词：深基坑；支护；渗漏；防治
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
Abstract: the deep foundation pit engineering supporting structure leakage is a foundation pit excavation often appear in the process of the quality problem of deep foundation pit of slope safety great harm. The author introduces a large commercial complex nanjing in deep foundation pit engineering construction of foundation pit in the leakage of the management and control of foundation pit appear waterproof curtain permeable leakage problems to deal with, and the treatment process, through this case analysis, deep foundation pit leakage problem for similar prevention and treatment of provided valuable construction experience.
Keywords: deep foundation pit; Support; Leakage; Prevention and control
1 引言
基坑渗漏主要有正常渗漏和非正常渗漏两类，正常渗漏是指不影响基坑安全和正常施工，不增加基坑周围地面及建筑物变形的滲水。主要包括a：基坑止水帷幕达到设计要求的防渗条件下，仍然存在的自然渗透。b：不影响基坑安全和施工的局部渗透。正常渗水不需要特别治理，而应该在基坑开挖过程中，采用常规明排方法解决。非正常渗漏是除正常渗水之外的基坑渗漏，非正常渗漏必须进行治理。
目前，基坑渗漏的治理方法主要有水泥水玻璃砂浆表面封堵、导排封堵、堵塞封堵、填堵漏宝封堵、土袋推堵、水泥浆－水玻璃双液静压注浆法、强迫降水法以及渗漏部位浇筑砼靠墙等方法，施工过程中要根据周边环境、实际渗漏情况，选择适当的渗漏治理方法进行渗漏处理，保证处理及时，减小渗漏引起的工程事故隐患。
2 工程概况
新街口苏宁电器广场项目占地总面积约9243.4m2，地下室4层，地上39层，建筑高度150m，土方开挖深度裙楼、主楼及电梯井部位分别为17.1m，19.35m，22.35m。
拟建场区隶属于秦淮河漫滩地貌单元。勘探深度范围内，覆盖层浅部1层填土，厚度0.3m～5.2m，物质组成繁杂，含大量的碎砖、块石等建筑垃圾；2层土为新近期沉积土层，层顶标高最小为－16.17m，最大为7.69m，软可塑，强度低，高压缩性，工程地质性质较差； 3层土为一般粘性土，层顶标高最小为－26.27m，最大为－16.99m，压缩性较低，强度较高；场地地下水主要为孔隙潜水，测得稳定地下水位埋深0.7～2.0m，年变幅1.5m。
3 工程支护结构概况
本工程采用的支护方案为：
1)采用直径1200mm、1300mm钻孔灌注桩+四道钢筋混凝土支撑作为支护结构。
2)采用单排直径850@1200单排三轴深搅桩作为止水结构。
3)采用管井等形式降低坑内水位，并在坑外设置回灌井和观测井。
4)利用支护结构立柱桩及支撑梁，设置施工栈桥。
4 基坑渗漏情况说明及原因分析
4.1 基坑渗漏问题
该工程在基坑内土方开挖至三层后坑内出现渗漏点。在施工过程中，最大的渗漏点出现在基坑的东南角，事故发生时，地面出现轻微连续性沉陷，地表有清水涌出，最终地面沉陷约6m，面积约18㎡。沉陷区位于人行道和慢车道上，周边道路出现严重裂缝，各种管线大幅沉降；在地面沉陷过程中，地表涌水不断加大，高压水冲切沙土，破坏土体及基坑止水帷幕，在基坑内部约14m深的位置形成漏洞，大量水砂涌入基坑。
4.2 渗漏成因分析
针对此次渗漏问题，根据现场观察及专家意见，本次事故主要原因为：
1)坑外自来水管爆裂引起水土流失，引起地面沉陷。破损水管长期漏水积聚引起土压力增加，土体性质发生改变，同时，渗水长期侵蚀止水结构，当基坑挖至-14.6m时，坑内侧土压力减小，止水深搅桩不平衡受力，承载能力达到极限，外围水土冲破深搅桩向坑内涌入，引起地面较大面积的塌陷。
2)此范围内止水帷幕深搅桩局部存在质量缺陷。
5 基坑支护结构渗漏的处理
5.1 处理措施
1) 管线修理、保护及地面沉降处理
事故发生后，现场立即进行应急抢险措施，修复了破损的铸铁水管，沉陷区采用混凝土浇注，浇注混凝土时预埋5根注浆管，以备后期注浆补强。未塌陷区域，采用地质雷达进行检测，对检测出的疏松区域，进行补偿性注浆加固。
2) 渗漏处理
现场封堵渗漏点以内堵外封为原则，采取了以下补救措施:
1)梳理坑外管线布置、性质、埋深、构造，针对风险程度决定采取加固措施，重点排查煤气和自来水管线；
2)对已损坏的承压水管，采取截流措施，并调查邻近生活用水排放状况，对有排水管线损害或无序放排的情况，采取临时有序疏排措施；
3)对渗漏掏空区除采用雷达探测外，再采取工勘手段补充探测，确定位置，采取低标号混凝土充填。现场对塌陷掏空区做二排勘探孔，在混凝土区段使用钻机引孔安装，下部打入，第一次注浆液为纯水泥浆，水灰比0.5，注入量以孔口或者地表冒浆为结束标准。第一次注浆完成30分钟后开始第二次注浆。第二次注浆为双管双液注浆，水泥浆的水灰比为0.5，水玻璃的配合比为30%。注浆压力控制在1.5MPa以下。
4)坑外补打观测降水井，先期降水，方便补强措施，后期可启用观测功能；根据外侧施工场地布置施工降水井两口，井径800mm，井深25m，有效滤管长度23m，上部2m采用实管，井管底部采用钢板封死。水井距离深搅桩外侧位置控制在1～2m，位于沉陷区两侧0.5m范围内。
5)在塌陷区，自第三层支撑围檩以下露筋位置采取挂网喷浆，对漏点填充快凝堵漏砂浆，预埋斜插管，补充双液浆，并插管引流，对松散土层，也采取斜插管措施。
6)支护桩内侧做钢筋砼靠墙，靠墙自第三层支撑围檩下挂，事故塌陷区两头各延伸5米，墙厚0.2米，先将支护桩及挡墙面清理干净，然后在此区域进行钢筋绑扎及立模，钢筋型号为三级12，间距200cm，钢筋与支护桩连接处采取植筋加钢丝网片焊接，将漏点处的水流做引流处理，最后浇注C20混凝土。结合土方开挖，靠墙向下延续施工。
7)做砼靠墙的同时，帷幕外已开挖面以下应采取注浆措施；在基坑外塌陷区沿漏点位置向南、北兩侧3m打两排￠600@300高压旋喷注浆，共31根桩，深度29.1m，水灰比0.5，喷浆压力为20Mpa，进行喷浆加固。
8)对地面裂缝加强巡视，防止地面水渗入。
9)已发生风险段土方开挖应采用分块逐步开挖，并结合坑外水位变化，变形发展，决定降水时间。
10)加强监测，及时反馈信息，动态施工，严防造成有害基坑影响。
6 效果分析及经验教训
经过一系列的处理措施实施之后，根据基坑监测显示，基坑内支撑轴力、水位及周边道路、建筑物的位移、沉降及裂缝发展等变化均趋于稳定，控制在报警值之内，说明本次基坑渗漏的处理较为成功。结合本工程总结以下防治措施:
1) 对工程地质勘探资料、地质剖面图, 如渗透参数、软土地层颗粒级配、地下水位等要有一定的了解,通过分析确定最薄弱的土层,设计时对薄弱部位进行加强设计的措施。
2) 在围护工程施工过程中, 应对止水帷幕施工状况作书面详细记录,可对预计止水帷幕薄弱或软弱地层进行注浆加固, 以增强止水效果, 减少漏水几率。
3) 一旦发生侧壁土层漏水, 必须根据出水点位置、标高、所处土层土质、出水量大小确定堵漏方案, 对漏水点位置较低, 又处于薄弱土层的漏水, 切不可大意, 应本着边加固薄弱土体边防砂止水的原则进行施工。
4) 在基坑开挖至水位前, 应提前做好帷幕透水预案,让透水情况在第一时间得到有效处理。透水间越长, 涌砂越多, 内部空洞也就越大，边坡越容易发生沉降。
5)强迫降水与堵漏相结合：迫降的目的在于降低地下水头的压力，以利堵漏的实施，堵漏成功后则可停止超标迫降。
四、结论
由于地下土层分布不均匀, 有极强的区域性. 因此, 在基坑止水帷幕的设计上需针对工程具体特点进行处理, 施工中一旦发生漏水应采取果断措施, 避免大量( 夹带泥砂) 漏水对围护和周围环境造成危害以及带来其他不可预料的损失。
深基坑工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学，它还有待于理论上的完善及丰富的施工经验的积累，如何选取一种在经济、技术上都合理的施工类型，还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。
参考文献：
[1]建筑基坑支护技术规程（GJ120－99）[S]．
[2]编辑委员会．基坑工程手册[M]．北京：中国建材工业出版社，1 7．
[3]高大钊. 软土深基坑支护技术中的若干土力学问题.岩土力学，1995.16（3）.
[4]龚志超. 张士平.基坑渗漏应急治理措施.
[5]代聪. 宋鹏飞. 某深基坑工程止水帷幕透水渗漏的防治青岛理工大学学报 第31卷 第1期 Vol.31 No.1 2010.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：深基坑；支护；渗漏；防治
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
Abstract: the deep foundation pit engineering supporting structure leakage is a foundation pit excavation often appear in the process of the quality problem of deep foundation pit of slope safety great harm. The author introduces a large commercial complex nanjing in deep foundation pit engineering construction of foundation pit in the leakage of the management and control of foundation pit appear waterproof curtain permeable leakage problems to deal with, and the treatment process, through this case analysis, deep foundation pit leakage problem for similar prevention and treatment of provided valuable construction experience.
Keywords: deep foundation pit; Support; Leakage; Prevention and control
1 引言
基坑渗漏主要有正常渗漏和非正常渗漏两类，正常渗漏是指不影响基坑安全和正常施工，不增加基坑周围地面及建筑物变形的滲水。主要包括a：基坑止水帷幕达到设计要求的防渗条件下，仍然存在的自然渗透。b：不影响基坑安全和施工的局部渗透。正常渗水不需要特别治理，而应该在基坑开挖过程中，采用常规明排方法解决。非正常渗漏是除正常渗水之外的基坑渗漏，非正常渗漏必须进行治理。
目前，基坑渗漏的治理方法主要有水泥水玻璃砂浆表面封堵、导排封堵、堵塞封堵、填堵漏宝封堵、土袋推堵、水泥浆－水玻璃双液静压注浆法、强迫降水法以及渗漏部位浇筑砼靠墙等方法，施工过程中要根据周边环境、实际渗漏情况，选择适当的渗漏治理方法进行渗漏处理，保证处理及时，减小渗漏引起的工程事故隐患。
2 工程概况
新街口苏宁电器广场项目占地总面积约9243.4m2，地下室4层，地上39层，建筑高度150m，土方开挖深度裙楼、主楼及电梯井部位分别为17.1m，19.35m，22.35m。
拟建场区隶属于秦淮河漫滩地貌单元。勘探深度范围内，覆盖层浅部1层填土，厚度0.3m～5.2m，物质组成繁杂，含大量的碎砖、块石等建筑垃圾；2层土为新近期沉积土层，层顶标高最小为－16.17m，最大为7.69m，软可塑，强度低，高压缩性，工程地质性质较差； 3层土为一般粘性土，层顶标高最小为－26.27m，最大为－16.99m，压缩性较低，强度较高；场地地下水主要为孔隙潜水，测得稳定地下水位埋深0.7～2.0m，年变幅1.5m。
3 工程支护结构概况
本工程采用的支护方案为：
1)采用直径1200mm、1300mm钻孔灌注桩+四道钢筋混凝土支撑作为支护结构。
2)采用单排直径850@1200单排三轴深搅桩作为止水结构。
3)采用管井等形式降低坑内水位，并在坑外设置回灌井和观测井。
4)利用支护结构立柱桩及支撑梁，设置施工栈桥。
4 基坑渗漏情况说明及原因分析
4.1 基坑渗漏问题
该工程在基坑内土方开挖至三层后坑内出现渗漏点。在施工过程中，最大的渗漏点出现在基坑的东南角，事故发生时，地面出现轻微连续性沉陷，地表有清水涌出，最终地面沉陷约6m，面积约18㎡。沉陷区位于人行道和慢车道上，周边道路出现严重裂缝，各种管线大幅沉降；在地面沉陷过程中，地表涌水不断加大，高压水冲切沙土，破坏土体及基坑止水帷幕，在基坑内部约14m深的位置形成漏洞，大量水砂涌入基坑。
4.2 渗漏成因分析
针对此次渗漏问题，根据现场观察及专家意见，本次事故主要原因为：
1)坑外自来水管爆裂引起水土流失，引起地面沉陷。破损水管长期漏水积聚引起土压力增加，土体性质发生改变，同时，渗水长期侵蚀止水结构，当基坑挖至-14.6m时，坑内侧土压力减小，止水深搅桩不平衡受力，承载能力达到极限，外围水土冲破深搅桩向坑内涌入，引起地面较大面积的塌陷。
2)此范围内止水帷幕深搅桩局部存在质量缺陷。
5 基坑支护结构渗漏的处理
5.1 处理措施
1) 管线修理、保护及地面沉降处理
事故发生后，现场立即进行应急抢险措施，修复了破损的铸铁水管，沉陷区采用混凝土浇注，浇注混凝土时预埋5根注浆管，以备后期注浆补强。未塌陷区域，采用地质雷达进行检测，对检测出的疏松区域，进行补偿性注浆加固。
2) 渗漏处理
现场封堵渗漏点以内堵外封为原则，采取了以下补救措施:
1)梳理坑外管线布置、性质、埋深、构造，针对风险程度决定采取加固措施，重点排查煤气和自来水管线；
2)对已损坏的承压水管，采取截流措施，并调查邻近生活用水排放状况，对有排水管线损害或无序放排的情况，采取临时有序疏排措施；
3)对渗漏掏空区除采用雷达探测外，再采取工勘手段补充探测，确定位置，采取低标号混凝土充填。现场对塌陷掏空区做二排勘探孔，在混凝土区段使用钻机引孔安装，下部打入，第一次注浆液为纯水泥浆，水灰比0.5，注入量以孔口或者地表冒浆为结束标准。第一次注浆完成30分钟后开始第二次注浆。第二次注浆为双管双液注浆，水泥浆的水灰比为0.5，水玻璃的配合比为30%。注浆压力控制在1.5MPa以下。
4)坑外补打观测降水井，先期降水，方便补强措施，后期可启用观测功能；根据外侧施工场地布置施工降水井两口，井径800mm，井深25m，有效滤管长度23m，上部2m采用实管，井管底部采用钢板封死。水井距离深搅桩外侧位置控制在1～2m，位于沉陷区两侧0.5m范围内。
5)在塌陷区，自第三层支撑围檩以下露筋位置采取挂网喷浆，对漏点填充快凝堵漏砂浆，预埋斜插管，补充双液浆，并插管引流，对松散土层，也采取斜插管措施。
6)支护桩内侧做钢筋砼靠墙，靠墙自第三层支撑围檩下挂，事故塌陷区两头各延伸5米，墙厚0.2米，先将支护桩及挡墙面清理干净，然后在此区域进行钢筋绑扎及立模，钢筋型号为三级12，间距200cm，钢筋与支护桩连接处采取植筋加钢丝网片焊接，将漏点处的水流做引流处理，最后浇注C20混凝土。结合土方开挖，靠墙向下延续施工。
7)做砼靠墙的同时，帷幕外已开挖面以下应采取注浆措施；在基坑外塌陷区沿漏点位置向南、北兩侧3m打两排￠600@300高压旋喷注浆，共31根桩，深度29.1m，水灰比0.5，喷浆压力为20Mpa，进行喷浆加固。
8)对地面裂缝加强巡视，防止地面水渗入。
9)已发生风险段土方开挖应采用分块逐步开挖，并结合坑外水位变化，变形发展，决定降水时间。
10)加强监测，及时反馈信息，动态施工，严防造成有害基坑影响。
6 效果分析及经验教训
经过一系列的处理措施实施之后，根据基坑监测显示，基坑内支撑轴力、水位及周边道路、建筑物的位移、沉降及裂缝发展等变化均趋于稳定，控制在报警值之内，说明本次基坑渗漏的处理较为成功。结合本工程总结以下防治措施:
1) 对工程地质勘探资料、地质剖面图, 如渗透参数、软土地层颗粒级配、地下水位等要有一定的了解,通过分析确定最薄弱的土层,设计时对薄弱部位进行加强设计的措施。
2) 在围护工程施工过程中, 应对止水帷幕施工状况作书面详细记录,可对预计止水帷幕薄弱或软弱地层进行注浆加固, 以增强止水效果, 减少漏水几率。
3) 一旦发生侧壁土层漏水, 必须根据出水点位置、标高、所处土层土质、出水量大小确定堵漏方案, 对漏水点位置较低, 又处于薄弱土层的漏水, 切不可大意, 应本着边加固薄弱土体边防砂止水的原则进行施工。
4) 在基坑开挖至水位前, 应提前做好帷幕透水预案,让透水情况在第一时间得到有效处理。透水间越长, 涌砂越多, 内部空洞也就越大，边坡越容易发生沉降。
5)强迫降水与堵漏相结合：迫降的目的在于降低地下水头的压力，以利堵漏的实施，堵漏成功后则可停止超标迫降。
四、结论
由于地下土层分布不均匀, 有极强的区域性. 因此, 在基坑止水帷幕的设计上需针对工程具体特点进行处理, 施工中一旦发生漏水应采取果断措施, 避免大量( 夹带泥砂) 漏水对围护和周围环境造成危害以及带来其他不可预料的损失。
深基坑工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学，它还有待于理论上的完善及丰富的施工经验的积累，如何选取一种在经济、技术上都合理的施工类型，还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。
参考文献：
[1]建筑基坑支护技术规程（GJ120－99）[S]．
[2]编辑委员会．基坑工程手册[M]．北京：中国建材工业出版社，1 7．
[3]高大钊. 软土深基坑支护技术中的若干土力学问题.岩土力学，1995.16（3）.
[4]龚志超. 张士平.基坑渗漏应急治理措施.
[5]代聪. 宋鹏飞. 某深基坑工程止水帷幕透水渗漏的防治青岛理工大学学报 第31卷 第1期 Vol.31 No.1 2010.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。