堵排結(jié)合在超深基坑地下室滲漏治理中的應(yīng)用

劉艷磊，李紹東，魏 鑫，王 晶，龐 珺

（中國(guó)建筑第八工程局有限公司華北公司，天津 300450）

0 引言

在城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程中，為滿足人們對(duì)地下停車位的數(shù)量和地下空間的需求，城市核心商務(wù)區(qū)建造的建筑地下室設(shè)計(jì)層數(shù)和深度不斷增加。而與此同時(shí)也給建筑施工和施工質(zhì)量控制帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。雖然近年來(lái)隨著建筑設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，地下室外墻滲漏情況出現(xiàn)的概率逐漸降低，但在復(fù)雜地質(zhì)條件與各種不利因素的影響下，超深基坑的地下室外墻滲漏現(xiàn)象仍較為普遍。近年來(lái)，地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻兩墻合一的疊合墻設(shè)計(jì)形式具有占用空間小、剛度大、工程量相對(duì)較小、節(jié)約建筑成本、縮短工期、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，但內(nèi)襯墻一旦出現(xiàn)滲漏將直接影響地下室的使用功能、觀感和舒適性，且地下室外墻后期的維護(hù)使用成本增加，因此地下室內(nèi)襯墻的滲漏問(wèn)題治理尤為重要。

1 工程概況

某商業(yè)綜合體項(xiàng)目位于天津市核心商務(wù)區(qū)，地下5層，地下車庫(kù)范圍基坑深度27.9m，基坑最深處達(dá)31.3m，地下室建筑面積7.3萬(wàn)m2。本項(xiàng)目所處位置的水文地質(zhì)條件較差，屬富水軟土地區(qū)。場(chǎng)地埋深150m范圍內(nèi)土層呈層狀分布，主要由上層人工填土、黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂組成。人工填土以下土層受土層沉積、地質(zhì)年代及海陸變遷影響規(guī)律性明顯，為黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂，土層水平向較均勻，豎向各土層巖性及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)差異較大。場(chǎng)地范圍內(nèi)地下水受基底構(gòu)造、地質(zhì)巖性和地形、地貌、氣象一級(jí)海進(jìn)海退等綜合因素影響，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。本場(chǎng)地埋深58m范圍內(nèi)可劃分為1個(gè)潛水含水層和2個(gè)承壓含水層，潛水含水層埋深約14.5m，第1承壓含水層厚度約6m，其底板埋深約31.5m；第2承壓含水層厚度約15m，其底板埋深約58.0m。本工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為“地下連續(xù)墻+4道鋼筋混凝土內(nèi)支撐”支撐體系，地下連續(xù)墻深度為60m，地下連續(xù)墻厚度有1.0m和1.2m兩種。地下連續(xù)墻截?cái)鄡蓪映袎汉畬樱貛?kù)底板標(biāo)高位于第1層承壓含水層。地下室外墻設(shè)計(jì)形式為地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻兩墻合一的疊合墻，中間設(shè)有1層4mm厚瀝青基聚酯胎自粘防水卷材，內(nèi)襯墻墻體厚度300mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50，抗?jié)B等級(jí)P10。

2 地下室滲漏原因分析

本工程在主體結(jié)構(gòu)施工完成、降水井全部封閉完畢后，地下4層和地下5層?xùn)|南角內(nèi)襯墻局部出現(xiàn)滲漏水情況，滲漏水點(diǎn)位30余處，滲漏面積約200m2，經(jīng)項(xiàng)目參建各方相關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)查勘與討論分析，此區(qū)域滲漏水的滲漏通道為本工程降水井全部封閉后導(dǎo)致地下室周圍水位升高，水壓力增大，項(xiàng)目周邊地下水通過(guò)項(xiàng)目地下連續(xù)墻接頭薄弱處進(jìn)入地下連續(xù)墻與防水卷材之間的空腔內(nèi)，地下連續(xù)墻空腔內(nèi)的水通過(guò)卷材接頭或破損處進(jìn)入內(nèi)襯墻裂縫，并最終通過(guò)內(nèi)襯墻裂縫進(jìn)入地下室內(nèi)部，形成上述地下室滲漏情況。上述地下連續(xù)墻接頭薄弱位置、地下連續(xù)墻與防水卷材間空腔、防水卷材的破損及內(nèi)襯墻裂縫形成的原因如下。

1）本工程地下連續(xù)墻成槽深度60m，鋼筋籠長(zhǎng)約58.4m，采用H型鋼接頭，在前期地下連續(xù)墻施工時(shí)，接頭處刷壁次數(shù)不夠?qū)е挛磳⒌叵逻B續(xù)墻H型鋼接頭清刷干凈，后期澆筑地下連續(xù)墻混凝土?xí)r混凝土與H型鋼接頭之間夾泥，形成此薄弱點(diǎn)。

2）在地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻之間的防水卷材施工前，未將地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)表面泥土清理干凈，且地下連續(xù)墻本身平整度較差，卷材施工前未剔鑿平整，導(dǎo)致防水卷材未能與地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)有效貼合形成空腔，導(dǎo)致地下水通過(guò)不合格地下連續(xù)墻接頭處進(jìn)入此空腔。

3）防水卷材施工前未將地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)尖銳凸起物剔除平整造成防水卷材破損。

4）后期內(nèi)襯墻鋼筋施工、模板安裝過(guò)程中未做好防水卷材的成品保護(hù)，工人操作失誤將防水卷材破壞。

5）內(nèi)襯墻混凝土由于澆筑振搗、養(yǎng)護(hù)不到位和混凝土收縮形成裂縫。

3 地下室滲漏治理措施

3.1 滲漏治理原則

本工程基礎(chǔ)底板標(biāo)高位于第1承壓含水層，基坑深度達(dá)27.9m，基礎(chǔ)底板位置地下水壓力較大，且上述滲漏情況是在降水井全部封閉后出現(xiàn)，說(shuō)明基坑降水井封閉后基坑周圍地下水位升高，水壓力增大，地下水依次通過(guò)地下連續(xù)墻、防水卷材、內(nèi)襯墻等薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)入地下室內(nèi)部。若單純采用注漿封堵方法將現(xiàn)有滲漏點(diǎn)封堵后，地下承壓水極可能從其他相對(duì)薄弱位置進(jìn)入地下室內(nèi)部形成新的滲漏點(diǎn)，新的滲漏點(diǎn)仍需重新注漿封堵，且每次注漿封堵的成本較高。通過(guò)上述綜合分析，本項(xiàng)目擬采用“堵為主、排為輔”堵排相結(jié)合的方式解決地下室滲漏水問(wèn)題，即對(duì)大部分的地下室滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，并在原滲漏點(diǎn)標(biāo)高最低位置預(yù)留合適數(shù)量的泄壓排水孔以進(jìn)行不間斷排水，泄壓排水孔做暗埋施工處理以保證地下室內(nèi)襯墻表面干燥。

3.2 施工方法

地下室滲漏點(diǎn)注漿封堵時(shí)，由于地下連續(xù)墻與防水卷材空腔內(nèi)聚集的水壓力影響，注漿封堵難度相對(duì)較大，為降低此影響，首先在地下5層最低滲漏點(diǎn)位置采用鉆孔設(shè)備鉆出泄壓孔，地下連續(xù)墻與防水卷材間空腔內(nèi)的積水將從此泄壓孔排出，此泄壓孔也作為后期的永久排水孔。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，泄壓孔鉆好后防水卷材與地下連續(xù)墻間空腔內(nèi)的壓力積水會(huì)排出，一段時(shí)間后空腔內(nèi)的積水基本無(wú)壓力，此后泄壓孔上方及周邊的水將依靠重力匯聚至泄壓孔位置并通過(guò)此孔排出，通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)3～5d后泄壓孔上方及周邊的原滲漏點(diǎn)滲水量減小甚至出現(xiàn)不再滲水現(xiàn)象。依據(jù)上述現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果制定本項(xiàng)目地下室滲漏治理的施工方法，即先在地下室B5層的最低滲漏點(diǎn)位置鉆出泄壓排水孔，泄壓5d后將泄壓排水孔標(biāo)高以上的其他原滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，封堵完成后查看封堵效果，若泄壓孔標(biāo)高以上位置原滲漏點(diǎn)均不再滲漏后，再將此泄壓排水孔進(jìn)行開(kāi)槽埋管，將泄壓孔內(nèi)少量滲水引至地下5層周圈排水溝，最終通過(guò)排水溝引至集水坑內(nèi)，集水坑內(nèi)收集的水通過(guò)排水泵排出地下室（見(jiàn)圖1）。

圖1 泄壓排水孔示意

3.2.1 泄壓排水孔施工

由于本項(xiàng)目地下室內(nèi)襯墻厚度為300mm，為將地下室內(nèi)襯墻和防水卷材全部鉆透直至防水層與地下連續(xù)墻間空腔位置，故選用400mm長(zhǎng)鉆頭進(jìn)行施工，鉆孔深度約為320mm，鉆孔時(shí)當(dāng)把內(nèi)襯墻鉆穿后孔內(nèi)出現(xiàn)較大水流后說(shuō)明防水卷材層也已被鉆穿即可停止鉆孔。為方便后期排水管安裝施工和保證排水效果，鉆頭直徑選用20mm。

泄壓排水孔選擇在地下5層滲漏的最低點(diǎn)位置進(jìn)行施工，本項(xiàng)目實(shí)際滲漏點(diǎn)位置標(biāo)高均在底板結(jié)構(gòu)完成面標(biāo)高以上0.5～1.0m。鉆孔施工完成后需連續(xù)觀察泄壓排水孔內(nèi)排水情況，包括水流變化情況、水流渾濁情況和泄壓排水孔標(biāo)高以上原其他滲漏點(diǎn)位置的滲漏情況。通過(guò)連續(xù)3～5d觀察，當(dāng)泄壓排水孔內(nèi)水流較為清澈、水流逐漸減小，且泄壓孔上方原滲漏點(diǎn)滲漏水量明顯降低甚至不再滲漏時(shí)，說(shuō)明此范圍內(nèi)地下水基本已趨于穩(wěn)定且不會(huì)對(duì)基坑周邊環(huán)境造成不利影響。

泄壓排水孔水平間距可根據(jù)滲漏區(qū)域范圍內(nèi)的滲漏點(diǎn)數(shù)量和滲漏嚴(yán)重程度確定，可先按10～15m間距設(shè)置1個(gè)泄壓排水孔，通過(guò)觀察若泄壓排水孔上方滲漏情況改善不明顯可適當(dāng)增加泄壓排水孔數(shù)量。

3.2.2 注漿封堵施工

開(kāi)設(shè)泄壓排水孔后，地下連續(xù)墻與防水卷材之間空腔內(nèi)的積水流出，通過(guò)觀察當(dāng)泄壓排水孔內(nèi)水流較為清澈、水流逐漸減小、水流量趨于穩(wěn)定，且泄壓孔標(biāo)高以上其余原滲漏點(diǎn)位置滲漏水量明顯降低甚至不再滲漏時(shí)即可進(jìn)行注漿封堵施工，因?yàn)樾箟汉罂涨粌?nèi)的積水水壓力會(huì)降低甚至無(wú)壓力，可為注漿封堵施工提供有利施工條件。

1）注漿材料 本項(xiàng)目選用聚氨酯灌漿材料作為注漿封堵材料，該材料是以多異氰酸酯與多羥基化合物聚合反應(yīng)制備的預(yù)聚體為主劑。通過(guò)灌漿注入墻體裂縫中后遇水后與水反應(yīng)生成不溶于水的具有一定強(qiáng)度固結(jié)體以達(dá)到止水堵漏的效果。

2）安裝注漿針頭 注漿封堵時(shí)，首先選用鉆頭直徑為10mm的沖擊鉆打孔，孔深150mm，孔距200～300mm。然后選用具有抑止回流閥和高彈橡膠的針頭（長(zhǎng)度為100mm、直徑為8mm），使用扳手將針頭擰緊，使橡膠圈受壓膨脹與孔壁貼緊密封。

3）注漿施工 將專用的注漿導(dǎo)管兩端分別與注漿機(jī)和注漿針頭連接，開(kāi)啟注漿機(jī)開(kāi)始注漿，當(dāng)相鄰的注漿孔和裂縫出現(xiàn)漿液后，保持壓力3～5min，即可停止本注漿孔的注漿，自上而下依次對(duì)地下室內(nèi)襯墻原滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，待注漿完畢72h后即可去除注漿止水針頭。

3.2.3 開(kāi)槽埋管及面層施工

泄壓排水孔標(biāo)高上方原滲漏點(diǎn)注漿封堵施工完畢72h后觀察注漿效果，若此位置不再有滲漏即可去除注漿止水針頭。然后即可開(kāi)始對(duì)泄壓排水孔位置的開(kāi)槽埋管及面層施工，目的是通過(guò)排水管將泄壓孔的水流引至地下5層周圍的排水溝中，通過(guò)排水溝將水匯集至附近集水井內(nèi)。

1）內(nèi)襯墻體開(kāi)槽 開(kāi)槽前需在內(nèi)襯墻表面進(jìn)行畫線以確保開(kāi)槽質(zhì)量，在上述泄壓排水孔正下方采用開(kāi)槽機(jī)開(kāi)出寬20mm、深20mm的槽，槽的下底標(biāo)高位于地下室周圈排水溝底部高100mm處。注意開(kāi)槽過(guò)程中不得將內(nèi)襯墻外部水平鋼筋切斷，如遇到內(nèi)襯墻水平鋼筋時(shí)可將水平鋼筋向地下連續(xù)墻一側(cè)進(jìn)行彎折。

2）暗埋排水管施工 考慮到材料的耐久性，排水管選用直徑16mm的PVC管，排水管由兩部分組成，一部分是安裝在泄壓排水孔內(nèi)的水平管，水平管長(zhǎng)度為200mm；另一部分是安裝在內(nèi)襯墻墻體開(kāi)槽內(nèi)的豎向管，豎向管長(zhǎng)度與墻體豎向開(kāi)槽長(zhǎng)度一致，豎向與水平向兩部分管采用彎頭連接，需做好彎頭處的密封。泄壓排水孔內(nèi)的水平管安裝前需將泄壓孔內(nèi)泥砂等雜物清理干凈，并在水平管最里端包裹2層無(wú)紡布用于過(guò)濾泥砂等雜質(zhì)，以防止后期少量泥砂將排水管堵塞影響排水效果。泄壓孔內(nèi)水平管與泄壓孔壁之間的縫隙采用堵漏王進(jìn)行封堵，封堵長(zhǎng)度120～150mm。豎向排水管與墻體豎向開(kāi)槽之間的縫隙同樣采用堵漏王進(jìn)行封堵。排水管與堵漏王施工完畢后等待24h，觀察泄壓孔內(nèi)水是否從排水管內(nèi)流出，并觀察排水管與孔壁之間的封堵是否有濕漬，若表面無(wú)濕漬說(shuō)明封堵效果較好，若有濕漬則需重新返工進(jìn)行封堵。

3）內(nèi)襯墻面層施工 通過(guò)觀察排水管與孔壁封堵處干燥且水從排水管中順利流出即可進(jìn)行墻體面層施工，面層施工前，首先將泄壓排水孔及墻體開(kāi)槽周圍表面清理干凈，并涂刷2遍水泥基滲透結(jié)晶防水涂料，防水涂料施工完畢并養(yǎng)護(hù)7d后即可進(jìn)行地下室內(nèi)襯墻保溫砂漿面層施工，面層施工時(shí)應(yīng)在墻體開(kāi)槽位置處鋪設(shè)耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布做掛網(wǎng)防裂措施，以防止后期此位置開(kāi)裂。

3.2.4 地下4層滲漏處理措施

1）排水泄壓以及地下4層高部位裂縫封堵措施和上述滲漏點(diǎn)處理方式相同。

2）滲漏點(diǎn)排水原理同上述施工排水步驟，由于地下4層地下室周邊沒(méi)有排水溝，所以地下4層暗埋豎向排水管需穿過(guò)地下5層頂板、暗埋入地下5層墻體導(dǎo)入地下5層排水溝內(nèi)，最后匯集到地下5層排水溝內(nèi)，排水管穿地下5層頂板部位作為施工重點(diǎn)，做好防滲漏措施，防止后期地下5層頂板部位的二次滲漏風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)地下室滲漏水的原因進(jìn)行綜合分析，提出針對(duì)性解決措施，首先在地下5層最低滲漏點(diǎn)位置開(kāi)設(shè)泄壓排水孔，待泄壓排水孔內(nèi)水流穩(wěn)定后，即可對(duì)泄壓孔上方其余原滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，封堵完畢后開(kāi)始對(duì)泄壓排水孔進(jìn)行開(kāi)槽埋管引流施工。采用堵排結(jié)合的方式解決了地下室滲漏難題，施工效果較好，可為類似工程提供參考。