鋼板樁-注漿在臨江暗河基底涌水中應用

張明明，吳剛，高勝強，蘇全忠，周冰君，成鵬芝

（中建七局第四建筑有限公司，陜西 西安 71000）

ZHANG Ming-ming,WU Gang,GAO Sheng-qiang,SU Quan-zhong,ZHOU Bing-jun,CHENG Peng-zhi

基坑施工是高層建筑物重要施工內容，當處于地下承壓水豐富的地質，尤其是臨江暗河地區(qū)，如開挖不慎，極易出現(xiàn)基底涌水現(xiàn)象，嚴重時還會造成基坑坍塌，引發(fā)生產安全事故。本文以惠州未來花園三期項目臨江暗河地質條件下基底涌水為例，介紹在水文地質及周邊地形地貌復雜的情況下，創(chuàng)新采用鋼板樁-注漿技術進行基底涌水處理，可為類似基底施工涌水堵水防滲加固起到一定的借鑒作用。

1 工程概況

惠州未來花園三期項目位于惠州市惠城區(qū)惠州大道與新樂路交叉口東南角，建設用地面積30 329.67m2，總建筑面積160 350.1m2，包括7棟高層住宅（17～23#樓，均為地上26 層/地下2 層）、車庫（地下2 層）、附屬商業(yè)（1 層）組成。本地下室場地標高為13.20m，基底絕對標高為6.93m，基坑實際開挖深度為5.82m，基坑開挖面積為22 691.22m2。臨近西枝江側基坑采用三軸攪拌樁止水，攪拌樁直徑為850mm，樁間距為600mm，樁端進入基坑底9.5m，其它剖面為復合土釘墻或型鋼水泥土墻支護。

2 涌水情況

該項目20、21#樓位于西枝江支流河道上面，根據(jù)設計圖紙，塔樓承臺開挖深度5.3m，電梯井開挖絕對標高為3.2～3.7m 之間，根據(jù)地質勘察報告揭示的水文地質情況，承壓水主要賦存于第四系上更新統(tǒng)粉細砂④1 及第四系上更新統(tǒng)礫砂④2 中（絕對標高介于-9.45～3.4m 之間），以上地層屬強透水性地層，其賦存的承壓水之間具有連通性。砂層上部弱透水層為隔水頂板，下部弱透水層為隔水底板。承壓水主要受上部孔隙潛水越流補給，也接受下部基巖裂隙水補給。由于電梯井、集水坑開挖深度已經臨近或在強透水性地層，開挖過程中隨著土層削減，土壓力減少，基坑底部開始涌水，水道路徑疏通后，涌水量加大，電梯井基底大量涌水，再加上地下有暗河，受河水補給，無法進行常規(guī)的基坑內排水方式。

經過勘查現(xiàn)場及查閱地勘資料得出如下結論：基坑支護設計水泥攪拌樁未形成全封閉止水帷幕，止水帷幕深度未穿過砂卵石層，開挖位置存在壓力較大承壓水，商定采用鋼板樁+注漿堵水防滲加固技術處理方案，經檢查驗證堵水防滲效果較好。

3 鋼板樁+注漿設計與施工

3.1 鋼板樁+注漿設計

結合地質勘查報告揭示的地質條件、預應力混凝土管樁設計要求、涌水位置、水壓、水量及滲透系數(shù)等情況，提出“深部截堵水源、淺層注漿加固”治理原則，采用拉森鋼板樁+雙液注漿處理方案。

針對塔樓電梯井位置處于砂層，開挖深度深，地下水豐富，涌水位置設計Ⅲ型拉森鋼板樁，鋼板樁為止水樁，鋼板樁之間必須通過鎖口相互連接，鋼板樁應穿過砂卵石層，樁長18m。設計鋼板樁布置平面圖見圖1。

圖1 鋼板樁布置平面圖

鋼板樁之間采用雙液注漿堵水加固，通過注漿管把漿液均勻注入透水層，漿液填充滲透和擠密方式，滲透入顆粒間隙并固結成一個強度大、防水性能好且化學穩(wěn)定性好的相對不透水層，以達到止水目的。雙液注漿采用水泥漿和水玻璃為主要原料、氯化鈣為添加劑。注漿用的水泥采用P.042.5R硅酸鹽水泥，水泥漿液水灰比為1∶0.5～1∶1，水泥漿、水玻璃（含氯化鈣）兩者質量比為1∶1。鋼板樁之間采用梅花布孔，注漿孔孔徑70mm，注漿孔深度6m，縱向及橫向孔間距均為1.2m。

3.2 鋼板樁+注漿施工

3.2.1 鋼板樁施工

1）測量放樣 拉森鋼板樁施工前，應按照拉森鋼板樁樁位布置圖進行測量放樣并復核驗收。

2）鋼板樁施打 為方便鋼板樁的打入、拔出，在鎖口內涂抹油脂，機械履帶式壓樁機鋼板樁施打時，每塊樁的傾斜度監(jiān)控測量值不低于2%，當采用拉齊方法起不到調整作用時，必須重新施打。

3）拔樁 基坑回填完成后方可進行拔樁施工作業(yè)，拔樁順序宜與打樁順序相反，拔樁后形成的樁孔應及時回填處理。

3.2.2 注漿施工

1）壓水試驗 壓水試驗檢查各管路的封閉情況，壓力和流量均每隔10min 觀測一次，當流量和試驗壓力的變化保持不變時，4 次監(jiān)測連續(xù)的流量讀數(shù)，當出現(xiàn)流量最大值和最小值的差值小于10%時，試驗結束，計算流量為最終監(jiān)測到的流量。

2）鉆孔 采用XY-1 型地質鉆探機鉆孔，鉆機安放保持水平，調整鉆頭對準孔位，偏差不大于50mm，鉆桿垂直度偏差不大于1%。

3）注漿 注漿壓力為最大注漿壓力的2 倍時，當注漿不再繼續(xù)，此時可停止注漿，為防止?jié){液流失，需對注漿孔及時采取封堵措施，封孔后當孔口與地面標高相同時，即轉入下一孔位繼續(xù)施工。

采取措施確保注漿連續(xù)進行，盡量不中斷。如不能滿足開挖條件，需要在局部補注漿，直至注漿堵水效果經檢查滿足開挖要求后，進行開挖施工。

4 結語

基坑施工是高層建筑物重要施工內容，當處于地下承壓水豐富的地質，尤其是臨江暗河地區(qū)，如開挖不慎，極易容易出現(xiàn)基底涌水現(xiàn)象，嚴重時還會造成基坑坍塌，引發(fā)生產安全事故。

注漿過程中注漿壓力提供漿液動力，需要克服漿液阻力和地下水孔隙水壓力。從而不斷驅替地下水，同時地下水的滲流場也在發(fā)生變化，注漿初期滲流場變化較小，基本不會改變地下水過流通道。隨著注漿壓力的提高和注漿量的增加，漿液經過驅替、置換、沉積、凝固等過程，封堵原始地下水通道，以達到封堵涌水的效果。O