富水区深基坑渗漏治理技术

2015-10-21 17:17董韦华
建筑工程技术与设计 2015年21期
关键词:注浆深基坑

董韦华

摘要:本文分析了富水区深基坑渗漏的现象与原因,并探讨了富水区深基坑渗漏治理技术。

关键词:深基坑;渗漏水;注浆

一、富水区深基坑渗漏

基坑围护结构渗漏一般发生在基坑开挖揭示的土层区域内,水文地质条件复杂,场地开挖区域内富含大量的粉土、粉砂、砾砂、圆砾层,且地下水丰富、水系发育完整、微具有承压性的土层中。发生位置大部分发生在支护结构与止水结构(或地下连续墙的接头)的交接处,少量的发生在非交接处,还有少量发生在坑底。

发生在支护结构与止水结构(或地下连续墙的接头)交接处,主要是由于该类土层具有触变性,支护结构、止水结构成型不理想,交接处有缝隙或夹泥、夹砂。发生在非交接处,主要是支护桩或地下连续墙砼质量不合格或灌注支护结构时出现塌孔(壁)现象,致使砼夹泥夹砂,或止水结构成型质量非常差所致。

就采用钻孔灌注桩的深基坑而言渗透造成的原因主要有两个方面。第一方面是由于钻孔过程中对桩体的垂直度控制不够严格,导致相邻两个桩体交合度不够超过设计规范要求,甚至没有咬合,造成局部孔洞从而产生透水。这种现象主要发生在咬合桩底部;第二方面是由于在桩体浇筑过程中拔管过快或者泥浆碎渣在浇筑过程中由于混凝土压力将其从底部带到桩身而造成局部孔洞而形成透水。

就采用地下连续墙的深基坑工程而言,渗漏主要是墙缝渗漏。在采用传统接头管的地连墙施工中,液压抓斗在开挖紧靠墙体接头一侧的槽孔时,不可避免地会碰撞或啃坏墙体接头,使墙体接头凹凸不平;尽管在成槽后进行刷壁,但是在刷除墙体接头凸面上土碴泥皮的同时,也将泥浆搪进了接头的凹坑之中。因此,成墙之后,墙体接缝处的渗漏水现象仍然很常见。

二、富水区深基坑渗漏治理技术

(一)坑内简单冶理法

对渗漏相对较小,基坑与地下室外墙间有一定工作面的深基坑,可在坑内对渗漏处先用稻草、麻袋、棉胎等材料进行堵塞,防止坑外土体随渗漏水流带出,然后用砂包等作简单砌压再辅以槽钢及钢板进行支撑,然后于地下室外墙与围护侧壁间设集水井,将渗出的少量地下水排至集水井后集中排除,这种处理方式简单快捷且造价低廉,但须占用坑内一定空间,只适合于地下室外围有一定工作面的基坑。由于地质条件或场地狭窄,往往大多数工程的地下室外围并没有足够的工作面,不具备进场基坑渗漏简单冶理的条件,所以必须设法对渗漏处进行止水处理。

(二)化学注浆方法治理

如果出现渗漏水较小,采用化学注浆方法,按以下工艺施工:(1)对渗漏水部位进行基面清理,清理出渗漏水部位的混凝土。(2)先剔除泥土和松散的混凝土脆化层,然后清理并用水冲洗剔除部位侧壁。(3)在施工缝两侧交叉钻孔,孔深视连续墙混凝土厚度而定,一般为混凝土厚度的1/2,在孔内布设灌浆针头,然后进行压力试验以确定灌浆的压力。(4)灌浆前的准备:氰凝TPT型、催化剂、增强剂、稳定剂、防水剂等进行化学浆液的配比,根据漏水量大小确定辅助材料的配制比例、凝胶和灌浆时间。(5)开始灌浆,电动压力灌浆泵工作压力<2.0MPa。(6)观察灌浆压力直至浆液从施工缝中流出并膨胀时结束,然后换下一个注浆止水针头处开始注浆,直至完成所有注浆止水针头的化学压力灌浆。(7)检查经过化学压力灌浆的漏水部位,如果发现从施工缝存在渗水现象,通过补灌完全解决渗漏水问题,保证化学灌浆堵漏实施部位不出现渗漏水。(8)待化学压力灌浆工作完成6-12小时后,清除固化冒流废料。

(三)基坑底部有较大水压力滞水层的治理

首先要分析造成管涌的原因和根据涌出水的压力以及含泥砂情况,考虑在管涌口填一定量的级配碎石以减少土体流失;为避免长时间大范围泡槽,应及时挖集水坑和排水沟疏导涌出水至坑外;停止与其相邻的基坑开挖段的开挖工作,利用坑内大口井降水来降低动水压力,同时采用高压注浆在管涌坑段范围围护结构内侧四周进行双液注浆封闭此段滞水层,减小与外围滞水层的沟通;管涌压力减少后立即进行垫层施工,并考虑在垫层上加一定重量的荷载(与设计人协商确定)以防基底隆起;然后采用高压注浆将管涌口由外向里逐渐封死,整个处理过程应随时监测基坑隆起。

(四)止水帷幕渗漏但漏水量不大且夹带少量泥砂的治理

清除漏水部位围护桩间的泥土和杂质,将渗漏处凿成反楔型孔洞,两侧凿到围护桩边,将围护桩表面泥土清理干净。快速堵漏必须选用"双快速凝水泥",将水泥与水按1:0.2的比例反复揉捏成团,封口时按水泥:水=1:0.3搅拌成均匀的腻子状,双快水泥初凝时间为0.2h,终凝时间1.5h。如缝隙中泥沙流失较多,内部出现较大孔洞时,将旧棉絮或破布塞入孔洞内,旧棉絮或破布既可以阻止泥沙流失防止孔洞扩大,又可以透水。在楔形孔洞底部将拌制好的水泥平铺一层,厚度约为孔洞的三分之一,快速将事先准备好的长度约1.5m的Φ25塑料管(管径根据漏点水流量调整)一端插入到漏水点深处,将水管压入平铺的水泥内,确认漏水点水流从管内流走时继续铺拌制好的水泥固定导水管。拌好的水泥团迅速塞进渗水口,将插入的导水管周围全部用水泥团封住。确认漏水全部由导水管排出其他部位不再渗水后,在孔洞周围延出10cm的范围再刮压一层,如果流水压力较大时,可采取在围护桩打膨胀螺丝加钢筋网进行加固,固定好导管后在导管端部塞入滤网过滤泥沙,保证管内只流水不带走泥沙。养护不小于4h小时,如天气炎热,适当喷水养护。

三、富水区深基坑渗漏治理技术的应用

某深基坑工程围护设计中围护桩采用800mm大直径钻孔灌注桩,桩间距2~4m,入岩深度2m;止水帷幕采用成桩直径为??1~2m高压旋喷桩,采用三重管高压旋喷工艺施工,入岩深度约1~2m.围护桩施工完成,桩体强度达到要求后即进行土方开挖,边开挖边施工预应力锚杆,当挖深至第3层锚杆(-7~-9m)时,基坑侧壁出现3处渗漏,其中2处出水量较大,每个点渗流量约60m3/h,且涌水点上部为中砂层掺和小块黏土,涌砂量也较多,下部为强风化巖。

因基坑透水点位于砂层中,涌砂量较大。在进行治理时先采取了向孔洞内填塞水泥袋,将小袋水泥填塞进去,水泥袋塞满后,袋子缝及边角处用海带塞实,用架子管捅进缝隙,再用水不漏将出水缝隙填实.在整个过程中,水一直向外涌,且夹带砂,过了三四个小时后,水量比开始时变小,但还是有少量的砂涌出,流出的水带有水泥,水流并将上部砂层冲开,未能有效地将出水点堵住。分析了其原因后,将部分水泥袋从洞口内取出,向内部填塞大量密目网,主要是为了防止砂涌出,以免造成上部土体塌陷,从底部用整袋水泥堆起,并随时加高整袋水泥,堆至透水口处,用以压住洞内水泥袋不被水流慢慢冲出;再向口内填塞小袋水泥,并在底部加引流管,引流管直径约为60mm,引流管里口用密目网包起,防止带出泥砂;再继续向透水点处塞小袋水泥,此时注意要让水流从比较稳固的土体边缘流出,不可让水流从顶部流出,(因顶部为砂层);然后一点点将小袋水泥堆至洞顶,注意用快硬性水泥对顶部砂层做相应的护壁,经过以上步骤处理,涌砂现象消失,出水量也得到较好控制。另外,应及时安排第3层锚杆成孔施工,进行适当泄水,降低透水孔上水位,减少水压力,对堵漏十分有利。

参考文献

[1]叶明.排水管线渗漏原因及改进措施的探讨[J].城市建设理论研究.2012(02).

[2]彭磊浅谈深基坑防水工程的注浆加固设计与施工的技术要点[J].中国科技财富2010(20).

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