北京地鐵百子灣站基坑滲漏綜合處理技術

白 俊，馬曉華

(1.陜西鐵路工程職業技術學院，陜西渭南 714000;2.中鐵七局集團第二工程有限公司，西安 710000)

1 工程概況

北京地鐵7號線百子灣站主體及1號風道采用明挖法施工，1號風道和車站西端設盾構始發井。盾構井處基坑開挖深度約19 m，基坑標準段開挖深度約17 m。車站主體及1號風道采用φ800 mm@1 300 mm鉆孔灌注樁及φ1 000 mm@1 500 mm鉆孔灌注樁，樁間施作φ900 mm長螺旋旋噴攪拌水泥土樁，內支撐采用φ609 mm ×16 mm 鋼管，支撐間距2.5 ～3.5 m，局部設錨索。

2 工程地質及水文地質

主體基坑開挖深度范圍內主要包括以下土層:粉土填土①層、雜填土①1層、粉土③層、粉質黏土③1層、粉細砂③3層、粉細砂④3層、中粗砂④4層、圓礫卵石⑤層、粉質黏土⑥層等?；觾确奂毶阿?層，層厚5～7.8 m，圓礫卵石⑤層，層厚4～6 m，基底圓礫卵石⑤層層厚0.5～2.7 m。圓礫卵石⑤層飽和，低壓縮性，最大粒徑不小于80 mm，一般粒徑2～40 mm，粒徑大于2 mm的超過50%。

根據《巖土工程報告》(2009勘察067-12)，勘察深度范圍內，發現2層地下水，地下水類型分別為潛水(二)和承壓水(四)。地下水詳細情況見表1。

表1 地下水情況

3 基坑開挖及滲漏情況

在1號風道及車站主體基坑內設置疏干井，見圖1。疏干井間距15 m，共設20眼，疏干井井深22 m。1號風道1～4號疏干井在基坑開挖前20 d開始抽水，基坑開挖前，測量水位，1號井水位降至基坑底以上2 m，2號、3號井水位降至基坑底以下2～3 m。4號井水位降至基坑底以上3 m。

1號風道基坑開挖至高程+21.100(水位以下1～2 m)處，出現坑內積水情況，見圖2。出現積水后，在基坑四周設置排水溝，中間設置積水坑，用水泵(100 m3/h)24 h派專人觀察水位情況并及時抽水，在基坑西南角用小挖掘機小范圍開挖，開挖深度1 m，基底出現積水，坑壁滲水情況不明顯。

圖1 疏干井布置(單位:mm)

圖2 坑內積水情況示意

4 滲漏處理方案

采用在基坑內注漿堵漏的處理方案，啟動車站主體基坑內靠近1號風道的部分疏干井抽水，截斷從基坑東邊流向西邊的水源，并在1號風道盾構井基坑周邊增設應急預案降水井，作為水位觀測和應急降水用［1］。

(1)采用設置疏干坑等方式進一步降低地下水位［2］。

(2)沿基坑周邊分段跳挖尋找漏水點，分段縱向長度不大于3 m，挖一段填一段;溝槽開挖橫向寬度不大于2.0 m。若沒有發現漏水點，則分段開挖掛網噴混凝土支護，見圖3。盾構井三邊分為6段，采用跳挖的方法，開挖深度不大于1 m。若樁間土塌落嚴重，可采用樁間打設鋼管的方式進行超前支護，鋼管采用φ50 mm鋼管，長度1.5～2 m。鋼管前端打尖封閉，采用振動錘打設。每兩根鉆孔樁間打設2～4根。樁間土塌落部分需采用噴射混凝土填實［3］。

圖3 基坑開挖及超前支護(單位:m)

(3)漏水點處理方法

若發現漏水點，對發現漏水點的樁間，依據漏水情況采用針對性封堵措施，具體如下。

①漏水點較小時，首先將漏水點掏成孔，孔徑5 cm，孔深大于10 cm，然后將裹網帶花眼水管插入將水導出，水管周圍用水不漏等速效堵漏材料進行封堵，堵漏材料按粉:水=1∶0.25下料，搓揉成團堵于水管周圍。水管里的水集中在集水坑內進行抽排。以實現這部分水的有序排放;待管周圍堵漏材料達到一定強度后，將該排水管彎折封堵，采用堵漏材料將水管封閉入混凝土中，實現堵漏［4］。

②漏水點較大時，滲水高度＜1.0 m，采用手電鉆在鉆孔樁上打孔，插入鋼筋或膨脹螺栓，在漏水點底部同樣打孔插鋼筋，支橫向和豎向模板，埋入帶閥門的花管，花管部位用濾網包裹，將水引出，實現有序排放，見圖4。支模后填入混凝土，并加入速凝早強劑，待混凝土達到強度后，拆模，將閥門關閉，從而實現堵漏的目的。當樁間漏水高度大于1.0 m，確定為系統性漏水，采用袖閥管進行注漿處理。

圖4 花管引流示意

③出現系統性的漏水點時，則采用袖閥管注漿技術，在漏水部位分段分片的注漿堵漏，其中漿液采用快速凝固的水泥單液注漿或雙液注漿。注漿材料采用P.O32.5 水泥或水泥水玻璃配制而成［5，6］。所注漿液水灰比為0.8∶1，水泥及水玻璃的體積比為1∶1。開挖后發現有系統性漏水，及時用基坑內土方回填至漏水點高程上1.0 m，堆成平臺并碾壓，留出鉆機作業平臺，為堵漏創造施工作業條件，鉆機緊貼坑壁斜向下打孔，打孔深度2.0 m，傾角80°～85°，采用袖閥管注漿方法［4］。

(4)袖閥管注漿需達到的效果:注漿完成24 h后，在相鄰樁間袖閥管安裝高度2.0 m范圍內不出現大面積滲水。如未出現大面積滲水及時掛網噴混凝土封閉。如出現大面積滲水采取以下2種措施:①改用水泥水玻璃雙液注漿，水泥及水玻璃的體積比為1∶1;②在該系統性漏水處將袖閥管的豎向間距由0.35 m增加為0.7 m后，再采用水泥水玻璃雙液注漿［7］。

(5)袖閥管注漿施工工序如圖5所示［8］。

圖5 袖閥管注漿施工工序示意

(6)注漿材料及參數

基坑的注漿袖閥管采用柔性塑膠φ50 mm×5 mm袖閥管。普通水泥漿水灰比為1∶1，注漿壓力控制在1 MPa，參數見表 2。

表2 注漿參數

基坑漏水點采取針對性封堵措施處理后，再采用上述無漏水情況的施工方法進行開挖，掛網噴混凝土支護。

5 基坑開挖的輔助降水措施

啟動車站主體基坑內靠近1號風道的部分疏干井抽水，將東部基坑內的水截斷，使水不流向基坑西部，并在1號風道盾構井基坑外側增加10眼應急預案降水井，降水井距離基坑邊4～8 m，降水井間距為8～8.5 m，井深均為23 m，管井內安裝15 m3/h潛水泵。

1號風道基坑外應急預案降水井布置如圖6所示。

圖6 應急預案降水井布置(單位:m)

應急預案降水井在基坑繼續開挖前施工完成并安裝水泵備用。若采用其他措施后仍不能有效止水或出現涌水、涌砂等險情威脅基坑安全的情況下，則啟動水泵抽水。

6 質量保證措施

(1)嚴格按照現場試驗確定的參數進行施工。袖閥管施工長度及角度偏差符合要求，若現場鉆孔孔位因為客觀條件限制不能滿足設計要求，應進行移位并進行計算確定參數，必要時應進行補充。

(2)注漿材料必須滿足方案的漿液配合比要求，漿液配比應符合方案要求，專人配漿，配漿時最大誤差為±5%。

(3)漿液攪拌應均勻，特種水泥漿攪拌時間為3～5 min，但不得超過30 min。

(4)注漿過程中，時刻注意泵壓和流量的變化，若吸漿量很大或壓力突然下降，注漿壓力長時間不上升，應查明原因，如工作面漏漿，可采取封堵措施。

(5)注漿過程中若發生串漿時，可采取兩孔同時注漿措施;注漿過程中壓力突然升高，應及時查找原因，進行處理;一臺泵發生故障時，應立即換上備用泵繼續注漿。

(6)預埋注漿管或導流管時，將孔口清理干凈，孔口對準出水點埋設。

(7)混凝土澆筑時要人工振搗密實，避免因振搗不實造成二次滲漏。

7 結語

百子灣站基坑目前已經施工完畢。在施工過程中，針對大量滲漏，采取了系統性的處理措施，特別是使用袖閥管注漿技術對系統性滲漏進行處理，效果非常明顯。袖閥管注漿技術設備簡單，應用面廣。施工環節是袖閥管注漿質量控制重點，鉆孔和套殼料的質量對實現分層、定量、重復多次注漿等有至關重要的影響。袖閥管注漿中最大的難題是注漿槍在袖閥管內的移動和注漿芯管的拆卸。注漿槍的移動是因其上下兩端的碗式止漿塞承受的壓力不同，止漿塞與管壁間產生很大的摩擦阻力，有時也因注漿壓力較大，導致止漿塞翻轉增加了摩擦阻力。建議采用臺階式止漿橡膠塞防止止漿塞翻轉，或者增加一個連通管，以平衡注漿槍底部袖閥管的封閉空腔與上部空腔的壓力差。

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