地連墻接縫聲吶滲流檢測和接縫防滲技術研究

石重慶

中鐵一局集團有限公司，中國·廣西 南寧 530000

1 引言

論文將通過數字化定量檢測，探明基坑止水結構發生滲漏缺陷的坐標位置與滲漏流速、流向、流量等滲漏流場量化指標，制定嚴格的地連墻體風險預警、預報滲控評估體系。

2 地連墻接縫聲吶滲流檢測

針對金湖車站地下巖土工程狀況，基坑地連墻切入泥巖深度7.5m到接近底板，地鐵隧道穿過完整的第四紀覆蓋層，①1圓礫填土、①2素填土、②3-2粉質粘土、③1粉土、④1-1粉砂、④2-2中砂、⑤1-1圓礫、⑦1-3泥巖、⑦2-2泥質粉砂巖、⑦2-3泥質粉砂巖。因其中的粉砂層、礫石層透水性很強，而且有一定的承壓性，基坑結構底板標高48.967m。基坑開挖底板所承受的水頭壓力12.203～28.453m，再加上基坑周圍高層建筑密布，其地下隱蔽工程施工難度所帶來的風險是很大的[1]。針對此類工程技術難點問題，在基坑開挖之前，對地連墻體的止水結構縫進行聲吶滲流檢測，實現對地下隱蔽工程可能出現的事故隱患進行預測預報，防患于未然。

2.1 現場工況測量

現場滲流測量時間2016年9月—2017年3月，對基坑的65個水文地質墻縫進行了鉆孔，鉆孔距離地下連續外壁50～150cm，測量孔與地連墻同深，將坑內地下水位降低到開挖底板以下。測量時基坑內處于降水過程，降水深度在25～30m，現場水文地質測量數據，是在20m水頭作用下的滲流環境下，利用聲吶法測量65個墻縫處的地下水滲流場的流速、流向、流量和滲透系數與地連墻的施工質量的對應數據。

2.2 現場數據測量

各測量孔滲透流速聲吶測量數據包括原位測量孔內每米滲透流速、滲流方向、滲漏流量及滲透系數的分布數據等。

2.2.1 單孔滲流量

數據顯示，65個測量孔總滲漏量為1.66E+04cm3/s，其中單孔滲漏流量超過1.0E+02cm3/s的共10個。

2.2.2 各測量孔滲透流速

測量數據顯示：65個測量孔中，有8個測孔的平均滲漏流速超過2.0E-04cm/s。

2.2.3 各測量孔滲透系數

滲透系數是工程地質應用中非常重要的水文地質參數，“聲吶滲流測量方法”是通過現場原位測量到的每米“達西”流速，再依據測量到的滲流方向上的水力梯度與流速等值網絡圖，通過滲透系數K（K=u/J）計算公式獲得[2]。各測量孔的滲透系數值見表1。其中，表1中的紅色部分是滲透系數超標的數值，超標數值的K值均大于2.0E-03cm/s，這些坐標位置的滲漏缺陷，應引起施工方的重視，并采取工程補強措施。

在包圍的滲漏通道區域均為漏水通道發生異常的坐標位置與滲漏流速數據。定標為滲透系數大于1.0E-03cm/s應采取補強加固措施，滲透系數在1.0E-03cm/s和2.0E-04cm/s之間的為有滲漏風險的坐標位置，建議在開挖中引起注意，并制定相應的應急處置方案。

65個孔的平均滲透系數大于1.0E-04cm/s有7個測量孔。在此場地的巖土層中出現了7個大于1.0E-03cm/s滲透系數值，其滲透值已達到了滲透層的滲透系數值，很明顯在上述測量深度已經形成滲漏通道，特別是在基坑的拐角區域出現滲透系數超標的概率增高，說明此處的工程施工難度較高，出現的滲漏風險相對加大[3]。

3 地連墻接縫注漿防滲

根據聲吶檢測結果，為預防地連墻接縫發生滲漏水情況，在基坑頂部距地連墻接縫0.5m處鉆孔2個，對接縫處形成包圍，采用袖閥管注漿的方式對接縫處進行加固處理。注漿深度自基坑外水位線至底板底以下200cm且入巖不小于100cm。

根據表1、表2所示的機械設備和漿液的特點，結合車站地質條件，場地情況及周邊環境，本著高效、節約成本的原則，最終選擇以地質鉆機為主要設備進行鉆孔，漿液采用水泥漿、雙液漿＋化學漿進行加固處理，圓礫層采用化學漿液進行加固防滲漏，粉砂層和粉土層采用雙液漿進行加固堵漏，如施工周期大于三個月，選擇在注射化學漿液處進行二次注漿。

表1 各機械優缺點對比表

表2 各種漿液優缺點對比表

采用設備：C6鉆機、地質鉆機、坑道鉆機。

選用漿液：水泥漿、雙液漿、化學漿、水泥漿加化學漿。

4 滲漏通道注漿防滲效果對比

針對金湖基坑止水帷幕縫測量到的10個滲漏缺陷，經過灌漿處理后，再次進行驗證性測量，10個灌漿前后滲透流速測量數據新型對比。這10個存在滲漏缺陷的位置有5個是發生在基坑的拐角處，說明在地連墻的施工過程中，這里的施工質量與拐角處的施工工藝與技術難度有相關性。從局部堵漏效果看，主要滲漏通道的主流速得到了顯著的改善，滲漏通道的滲漏得到了控制，超前實施定量定位檢測、預防、封堵是保證深基坑順利開挖的重要保證。

5 結語

論文根據中國南寧地鐵3號線金湖換乘車站深基坑滲漏風險控制為實例，本次工程中選用了聲吶滲漏檢測法對65幅地連墻的止水帷幕實施了滲流檢測，快速、準確找到了地連墻的滲漏通道位置，指導封堵灌漿過程，復測驗證灌漿效果，基坑滲漏水量迅速得到控制。深入地研究與探討了地連墻接縫聲吶滲透檢測和接縫防滲技術，為深基坑止水帷幕滲漏流速的檢測預警、滲控風險治理、應急事故的處置，提供了完整的深基坑滲漏缺陷解決方案。相信地連墻接縫聲吶滲透檢測和接縫防滲技術會在以后的類似工程中發揮其強大的作用。