地铁明挖基坑围护结构渗漏水分析及治理

地铁明挖基坑围护结构渗漏水分析及治理

发表时间：2017-10-12T12:05:31.510Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第14期作者：黄健丹

[导读] 可较好地控制基坑围护结构渗漏水情况，将基坑渗漏水风险降到最低，将基坑渗漏水对周边地不利影响降到最小，保证深基坑施工安全。

广州轨道交通建设监理有限公司 510010

摘要：本文结合广州市轨道交通十三号线象颈岭站深基坑施工特点，对基坑开挖过程中易出现的渗漏水情况、形成渗漏水的外部条件

及其治理措施进行了详细的阐述，提出采用探挖加封缝（地连墙施工缝封堵）的措施将基坑渗漏水出现的几率降到最低，并在基坑出现渗漏水时及时反压封堵，保证了深基坑施工土方开挖过程中的基坑安全。

关键词：基坑渗漏水分析治理

1明挖基坑渗漏水的外部条件特性分析

1.1工程结构

本站为地下二层11米宽岛式站台车站，标准段宽为20.1米，主体结构为明挖施工的地下二层双跨框架结构。围护结构采用800mm厚地

连墙，开挖深度16.9米。符合深基坑开挖，围护结构为连续墙易漏水的特点。

1.2水文及不良地质

本站的水文地质条件适合分析基坑围护结构渗漏水问题。

站区地处于平原地段，地下水位较浅，勘察和施工期间测得地下水初见水位埋深为0.00～4.60m。地下水位与季节、气候、地下水赋

存、补给及排泄有密切的关系，雨季期间，地下水位会有所上升，旱季期间，地下水位会有所下降，水位年变化幅度为1.00～2.50m。水位较高，围护结构侧面水压较大，围护结构若有施工质量缺陷则极易导致渗漏水。

本场地内土层主要有淤泥质粉细砂层、中粗砂层、砂砾层。基坑开挖过程中，易出现渗漏风险的中粗砂层等（透水层）分布较广，地

层厚度较厚最多可达4m，地连墙施工时易塌孔，对连续墙接缝质量影响较大。砂为透水性大的物质，且一般随着水而流动，与黏土等其他不透水物质有阻水性不同，含砂量大的地质条件促使一旦围护结构出现质量薄弱点、面而漏水时，则易加大加快漏水和流砂。

1.3深基坑施工风险点分析

地铁站一般位于人群和房屋密度较大的区域，此车站也不例外。车站中段基坑及部分东段基坑两侧居民房屋密集，离基坑较近，最近

处约8米。本车站基坑开挖深度约16.9米，不良地层（透水层）厚达4米，针对上述工程特点，深基坑车站在基坑开挖施工过程中，若出现基坑渗漏水情况将引起基坑外水位下降并有可能伴随涌砂、突泥出现，造成基坑外土体压缩、沉降，严重影响周边居民房屋安全。故基坑开挖阶段，围护结构渗漏水是本工程深基坑施工的重要风险点。所以一旦出现围护结构渗漏水，则需第一时间封堵，以免造成围护结构外地面沉降，导致房屋受损。

2基坑渗漏水治理重难点分析及对策

表 1 基坑渗漏水重难点分析对策表

序号渗漏水防治重难点原因分析应对措施

1 渗漏部位不明基坑围护结构地连墙（围护桩）施工属隐蔽工程施工，施工质量控制难度大，施工缺陷部位难以确定。①地连墙（围

护桩）施工严格控制

②基坑开挖前进行地连墙（围护桩）缺陷分析

③土方开挖时进行探挖作业

2 渗漏时间不明土方开挖过后，由于刚打破基坑内外土压平衡，只表现出渗水湿渍的部位，短时间内缺陷部位可能不会出现较大渗漏

水现象，但随时间推移渗水逐步增强最终可能形成漏水通道。①对地连墙（围护桩）接缝部位进行探缝，确定夹泥程度

②对有湿渍或有明显缺陷的接缝立即封堵防止形成漏水通道。

3 渗漏程度不明基坑出现渗漏水大多数都是由湿渍发展为渗水，处理不及时从而发展为漏水，在渗水初期阶段无法判断当形成漏水通

道后，漏水规模大小。探挖后立即对缺陷接缝进行针对性的封堵

4 渗漏发生须最短时间处理由于地铁施工多处城市之内，避免不了周边道路、居民房屋存在，基坑若发生渗漏水情况须最快速度短时

间处理完毕，否则可能较大程度影响周边道路、房屋，造成严重不良的社会影响，甚至发生不可估量的工程事故。编制切实可行、详尽高效的应急预案，在渗漏水发生时立即启动，确保险情第一时间处理完毕，不留隐患。

3基坑渗漏水治理基本方法

3.1围护结构封闭性预判

开挖前通过围护结构施工过程异常现象及降水试验分析进行基坑围护结构是否封闭的判定，通过分析确定出渗漏可能性较大和渗漏风

险影响较大区域。

如围护结构施工中，连续墙（围护桩）实际灌注方量小于设计方量就很可能由连续墙墙体夹泥引起；钢筋笼不能顺利准确就位，有可

能就是冲槽时下方岩石斜孔，导致相邻连续墙面不在一条直线上，施工缝（连续墙接缝）接触面积变小，止水效果差。

基坑开挖前降水试验是分析围护结构封闭性非常有效的手段之一，通过疏干基坑内降水井后观察降水井回水速度，并结合基坑外水位

孔在基坑内降水过程中的水位变化就可初步分析出围护结构缺陷，从而进行有针对性地开挖前接缝止水处理。

3.2土方开挖方法

就目前为止最有效也是最保险的开挖方式就是中间拉槽开挖，两边预留3至4m的土，后期处理这部分预留土时，先机械配合人工正对

接缝一点点往下掏接缝，根据接缝渗漏情况的不同采取封钢板，抹快硬水泥或双液注浆等方式进行封堵，直到开挖见底。

3.3围护结构质量缺陷治理方法

3.31围护结构夹泥

主要原因为地下连续墙钢筋笼下放后，槽壁出现坍塌或泥浆比重过大，以及二期槽接缝未清理干净等引起。

对地连墙夹泥的处理方法为：开挖面暴露出来后，观察连续墙接头处有无渗漏情况以及渗漏水有无压力，具体处理方法如下：a无明显渗漏湿迹

用尖镐缓慢清理夹泥，如夹泥深度小于20cm，采用快硬水泥直接封闭；夹泥深度大于20cm，剔凿出地连墙两侧钢筋，两侧采用Φ22钢

筋焊接相连，采用喷射C25混凝土封闭。

b有明显渗漏湿迹

用尖镐缓慢清理夹泥，在地连墙两侧竖向间距50cm钻孔，采用Φ22膨胀螺栓固定5mm厚钢板封闭，钢板宽度及长度根据接头处夹泥情

况确定，钢板与连续墙空隙灌注快硬水泥。

c带压漏水

在开挖过程中，接缝夹泥处出现带压漏水，首先将漏水部位周边采用快硬水泥加固，防止渗漏扩大。埋设引流管（Φ25的无缝钢

管），在管端包裹棉絮，减少流砂，用快硬水泥固定。

如水压大导致不能埋设引流管，在地连墙上采用膨胀螺栓固定引流管钢板，在初步加固后尽量与地连墙钢筋焊接为整体。用棉纱拌合

油脂材料（粘状油脂）作为封边材料，用扁状钢钎沿封堵钢板四周缝隙打入，使封堵钢板与地下连续墙之间缝隙填充密实，然后用快硬水泥封堵钢板周边。

最后在坑外对应位置施作高压注水泥浆加水玻璃双液浆处理。及时将漏水堵住。

3.3.2围护结构出现孔洞

如开挖过程中发现连续墙孔洞渗漏水，根据孔洞情况，采用膨胀螺栓锚固钢板封闭，钢板与连续墙空隙灌注快硬水泥封堵。如水压

大，则采用带引流管钢板封闭，在连续墙外对应位置高压注水泥浆加水玻璃双液浆处理。

3.3.3围护结构涌水、涌砂

当挖探沟时就出现涌水、涌砂，坑内无法采用埋设引流管、封堵钢板等措施时，采用如下处理措施：a压力较大时：坑内采用砂袋或粘土反压，坑外施作双液浆止水。

b压力很大时：坑内采用早强混凝土反压，坑外施作双液浆止水。

4实际案例剖析

2017年1月2日下午2时22分，某工地现场土方开挖作业面已开挖的地连墙接缝突然出现涌水，现场立即启动渗漏水应急响应。现场采

用坑内反压引流，坑外袖阀管双液注浆的方式于当日下午6时47分止住漏水，由于处置及时，此次渗漏水并未对周边产生不利影响。通过本次应急行为得到以下总结，在土方开挖接缝前已对此接缝进行过分析，分析结果为缺陷较严重需特殊关注接缝，前期也进行了旋喷桩加固，开挖前已准备好应急物资并提前埋设了坑外注浆孔可保发生险情立即注浆处理，但土体开挖过后接缝并未表现出渗漏水。管理人员见接缝虽有夹泥但无渗水，接缝较正常，未安排第一时间进行钢板封堵夹泥部位，是导致接缝渗水发展为渗漏的主要原因。5结语

围护结构施工是深基坑施工的重点，围护结构封闭性的好坏不仅影响着土方开挖施工进度，更较大程度影响着基坑安全，周边环境安

全。围护结构施工属于隐蔽施工，施工质量受地质条件影响较大，地连墙成槽质量，围护桩成桩质量，水下混凝土灌注质量难以控制到位，由此形成了围护结构施工缺陷从而影响围护结构封闭性。为将基坑渗漏水风险降到最低，采用本文阐述的一套基坑渗漏水治理流程、总结，可较好地控制基坑围护结构渗漏水情况，将基坑渗漏水风险降到最低，将基坑渗漏水对周边地不利影响降到最小，保证深基坑施工安全。

参考文献

[1]谭世俊---明挖地铁车站基坑渗漏水治理浅析---山西建筑---2008

[2]张少云---深基坑渗漏水原因分析及对策---建材发展导向---2012

[3]刘欣--论深基坑开挖的重点与难点分析--商品与质量?建筑与发展---2014