地下連續(xù)墻滲漏原因及處理措施研究

牟明俊，馬草原，李文龍，許躍攀，陳佐洪

(中國建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100070)

0 引言

地下連續(xù)墻主要是采用專用的挖槽機(jī)械設(shè)備，沿著深開挖工程的周邊，采用泥漿護(hù)壁，開挖出具有一定寬度與深度的溝槽。清槽后，在溝槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，然后采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土灌注，形成一個單元槽段，逐段進(jìn)行施工，使之連接成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻體。

地下連續(xù)墻作為一種截水、防滲、承重、擋水結(jié)構(gòu)，因其在深基坑工程中發(fā)揮重要作用而得到廣泛應(yīng)用。然而，在水文地質(zhì)條件、施工不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊懴拢叵逻B續(xù)墻容易出現(xiàn)滲漏問題，基于此，本文將結(jié)合某深基坑工程，對地下連續(xù)墻滲漏原因及處理措施進(jìn)行深入研究和分析。

1 工程概況

某擬建項(xiàng)目的建筑面積為15 865 m2，其中地上構(gòu)筑物6個，地下構(gòu)筑物20個，開挖深度為6.5～8.6 m，主要用于污水處理。基坑開挖面積為2.7萬m2，開挖深度為16.2～22.5 m，該基坑采用地連墻+2道鋼筋混凝土內(nèi)支撐的支護(hù)形式，其中地下連續(xù)墻厚度為1 m，要求入微風(fēng)化巖不小于1.5 m；止水體系為地下連續(xù)墻自防水，抗?jié)B等級為P8。

根據(jù)鉆探揭露，項(xiàng)目施工范圍內(nèi)地質(zhì)按時代成因自上而下可分為人工填土層(Q4ml)、第四紀(jì)晚更新世坡積層(Q3dl)、沖積層(Q3al)、殘積層(Q3el)以及燕山期花崗巖帶(r53(1))。巖土分層自上而下為素填土、含砂粉質(zhì)黏土、砂(礫)質(zhì)黏性土、全風(fēng)化花崗巖帶、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖帶、中風(fēng)化花崗巖帶。項(xiàng)目場地地下水分布于第四系土層及燕山期基巖空隙-裂隙中，以潛水及基巖裂隙水類型為主，局部存在上層滯水。測得水位高程為2.40～10.30 m，受季節(jié)性降雨影響較大。此外，在雨季還可能存在上層滯水、第四系潛水上漲等現(xiàn)象，豐雨期間水量較大。

2 地下連續(xù)墻滲漏情況

當(dāng)深基坑采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，就需要承受側(cè)向水土壓力，因此在地下連續(xù)墻施工過程中，要求其能夠滿足擋土、擋水要求。但是，在多種因素的影響下，地下連續(xù)墻滲漏是地下連續(xù)墻施工中比較常見的問題。在本次基坑施工中，當(dāng)基坑開挖至第二道鋼筋混凝土內(nèi)支撐底時，地下連續(xù)墻出現(xiàn)了不同程度的滲漏，具體情況如下：相鄰地連墻墻體接縫處部分地方出現(xiàn)自上而下的條狀濕漬；圈梁下方的接縫處存在滴漏現(xiàn)象；地連墻腰部的局部區(qū)域出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。其中，以相鄰地連墻墻體接縫滲漏問題最為嚴(yán)重。

3 滲漏原因

3.1 相鄰地下連續(xù)墻墻體接縫出現(xiàn)滲漏的原因

由于地下連續(xù)墻施工時分成若干個單元槽段，然后進(jìn)行逐段施工，最終連成一個整體，因此各個單元槽段之間存在接縫，而在施工中接縫處極易發(fā)生滲漏情況。通過現(xiàn)場勘察本次擬建項(xiàng)目中地下連續(xù)墻墻體接縫處滲漏情況，結(jié)合相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，對本項(xiàng)目中地下連續(xù)墻接縫處出現(xiàn)滲漏的原因進(jìn)行如下分析。

1)成槽階段。根據(jù)地質(zhì)勘察資料顯示，本次擬建項(xiàng)目砂層較厚，砂層厚度可達(dá)24.6 m。而在地下連續(xù)墻成槽階段，沖擊鉆需要穿過厚厚的砂層入巖，在沖力作用下，極易出現(xiàn)坍孔、樁身頸縮等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致地下連續(xù)墻出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。因此，在成槽實(shí)踐中，為避免出現(xiàn)地下連續(xù)墻質(zhì)量問題，往往會提高泥漿的相對密度。但是澆筑混凝土后，受地下連續(xù)墻較深、泥漿密度等因素的影響，沖擊鉆在鉆孔底部巨大浮力作用下，在工字鋼板刷壁時，會減弱對槽段底板的側(cè)壁泥皮、工字鋼板的清理效果，接頭處清理不徹底，便會造成地下連續(xù)墻接縫處出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

2)鋼筋籠吊裝階段。在此次施工中，一期槽段在鋼筋籠吊裝時發(fā)生了傾斜，導(dǎo)致二期槽段形成孔口窄、下部寬的正梯形形狀。因此，為了確保二期槽段鋼筋籠的順利吊裝，需要結(jié)合二期槽段孔口的實(shí)際尺寸只做鋼筋籠，會導(dǎo)致二期槽段的實(shí)際寬度h小于原設(shè)計寬度H，這樣一期、二期槽段下部就會形成“真空”段，容易出現(xiàn)流水、流砂等現(xiàn)象，如圖1所示。同時，由于一期槽段傾斜，這就導(dǎo)致無法清理一期槽段工字鋼板上的泥皮，進(jìn)而引發(fā)滲漏現(xiàn)象。

圖1 地下連續(xù)墻槽段開挖剖面圖

3)水下混凝土灌注階段。此次項(xiàng)目水下混凝土灌注施工中采用導(dǎo)管法。在施工中，借助于導(dǎo)管將混凝土灌注到槽段底板，在混凝土的流動性、粘聚力等作用下，逐漸排出上部泥漿及懸浮物。但是，在此過程中，與工字鋼板相接處的泥漿及懸浮物必然不能被完全排擠干凈。同時，因?yàn)槟酀{相對密度過大問題仍然存在，導(dǎo)致灌注的混凝土流動不暢，為后續(xù)接縫處出現(xiàn)滲漏留下隱患。此外，如果水下混凝土灌注施工中，注漿質(zhì)量較差，會引起地下連續(xù)墻的不均勻沉降，使地下連續(xù)墻接縫處出現(xiàn)相對位移，也是造成地下連續(xù)墻接縫滲漏的原因之一。

除上述原因外，土方開挖施工不當(dāng)也會引起地下連續(xù)墻縫滲漏。在土方開挖施工中，由于坑內(nèi)外土體存在壓力差，如果在施工中沒有及時進(jìn)行內(nèi)支撐施工，地下連續(xù)墻出現(xiàn)水平位移就會導(dǎo)致接縫處出現(xiàn)錯位裂縫，隨著時間的推移，相鄰槽段之間也會出現(xiàn)錯位，進(jìn)而引發(fā)接縫滲漏。

3.2 圈梁下方出現(xiàn)滲漏的原因

在地下連續(xù)墻施工中，圍檁中心標(biāo)高與第一道支撐的高度一致，而第一道支撐的高度通常會低于周邊自然地面，因此圍檁中心標(biāo)高也低于周邊自然地面。在此情況下，導(dǎo)致圍檁與地下連續(xù)墻之間的施工縫出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象，圍檁與地下連續(xù)墻接頭處的混凝土不能始終處于緊密結(jié)合狀態(tài)，隨著時間的推移，接縫處就會出現(xiàn)一條滲水通縫，造成圈梁下方的接縫處出現(xiàn)滴漏現(xiàn)象。

3.3 地下連續(xù)墻腰部出現(xiàn)滲漏的原因

由于在水下混凝土灌注施工中，導(dǎo)管埋置深度未達(dá)到設(shè)計深度，導(dǎo)致在混凝土灌注過程中墻體內(nèi)部形成窩泥造成墻體夾泥，進(jìn)而造成地下連續(xù)墻腰部局部出現(xiàn)滲漏；在地下連續(xù)墻施工中，在大型機(jī)械荷載作用下，槽壁兩側(cè)的土體產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。縮孔后就會導(dǎo)致鋼筋露出地面，在開挖施工完成后并未做好相應(yīng)的處理，導(dǎo)致地下連續(xù)墻鋼筋發(fā)生銹蝕，進(jìn)而形成滲漏。

4 滲漏處理措施

結(jié)合項(xiàng)目地下連續(xù)墻滲漏出現(xiàn)的原因，主要從輕微滲漏處理、流水流砂滲漏處理、與圍檁施工縫滲漏處理、地下連續(xù)墻腰部局部滲漏處理4個方面對地下連續(xù)墻滲漏問題進(jìn)行處理。

4.1 輕微滲漏處理

針對地下連續(xù)墻墻體濕漬、小量滴漏等輕微滲漏情況，應(yīng)采取如下步驟進(jìn)行處理。

1)當(dāng)發(fā)現(xiàn)地連墻出現(xiàn)滲漏情況后，立即停止土方開挖作業(yè)，查明滲漏點(diǎn)并分析滲漏原因。

2)清除滲漏點(diǎn)范圍及其周邊的松散混凝土、夾砂、夾泥等，檢查是否存在嚴(yán)重質(zhì)量缺陷，輕微滲漏情況可在基坑內(nèi)側(cè)采取堵漏措施。

3)按照水泥和水1：(0.3～0.35)的比例配制堵漏材料，并攪拌均勻。

4)人工開鑿深度50～100 mm深的“V”形槽，將堵漏料捏成料團(tuán)，塞進(jìn)“V” 形槽內(nèi)搗實(shí)，起到止漏效果。

5)在基坑外側(cè)的2個地下連續(xù)墻接縫處，采用高壓旋噴止水樁的方式進(jìn)行堵漏處理。

4.2 流水、流砂滲漏處理

針對地下連續(xù)墻滲漏情況嚴(yán)重的流水、流砂情況，應(yīng)采取如下步驟進(jìn)行處理。

1)通過仔細(xì)觀察，確定地下連續(xù)墻滲漏位置，應(yīng)在滲漏部位采用黏土回填，滲水量較大部位可先堆砂包，再回填反壓土，止住大量滲水。

2)移走滲漏部位基坑上部的材料、大型機(jī)械等堆載物。

3)在止住大量滲水后，開始進(jìn)行滲水縫隙的處理，具體處理步驟如下。①將接縫處的泥土清理干凈，采取配制的堵漏材料對縫隙進(jìn)行堵死，針對縫隙較大的，可先在縫隙內(nèi)塞入棉絮再配合使用堵漏材料。②簡單鑿開接縫處兩側(cè)的地下連續(xù)墻，使工字型鋼板、鋼筋露出，采用30 cm×100 cm的鋼板焊接、封堵地下連續(xù)墻兩側(cè)的工字型鋼板、鋼筋。③先鑿開漏水部位，再根據(jù)水量大小，在地下連續(xù)墻的中部、底部位置預(yù)留導(dǎo)流水管，利用導(dǎo)流水管將積水排至基坑集水井內(nèi)，挖除反壓土。

4)在滲漏范圍的基坑頂部，采用高壓旋噴止水樁，旋噴樁止水樁施打至基底以下5 m或至巖面。

5)待旋噴樁止水樁施工完成7 d后，如果導(dǎo)流水管排出清水，即可進(jìn)行土方開挖和結(jié)構(gòu)施工，并自上向下逐步拆除導(dǎo)流水管。

6)采用高壓單管旋噴樁對塌陷范圍從地表至巖面進(jìn)行加固，然后對上部進(jìn)行回填、硬化處理。

4.3 圍檁施工縫滲漏處理

針對圍檁施工縫滲漏問題，應(yīng)采取以下處理方式:土方開挖施工前，應(yīng)沿冠梁外側(cè)挖設(shè)排水溝槽或埋設(shè)臨時排水管道，快速排泄因降雨而產(chǎn)生的地表水，以降低基坑外地表水流壓力；如果在土方開挖施工過程中，發(fā)現(xiàn)冠梁底部仍存在滲水現(xiàn)象，根據(jù)滲水量，安排前述的滲漏處理步驟進(jìn)行處理。

當(dāng)滲漏情況嚴(yán)重時，可用水泥換填、壓實(shí)滲漏點(diǎn)兩側(cè)1 m范圍內(nèi)的土方，對滲水通道進(jìn)行封堵，防止?jié)B漏水沿施工縫流入基坑內(nèi)。

4.4 地下連續(xù)墻腰部局部滲漏處理

針對地下連續(xù)墻腰部局部滲漏問題，應(yīng)采取以下處理方式。

1)仔細(xì)勘察確定地下連續(xù)墻腰部滲漏位置，清理滲漏范圍內(nèi)的基面，并將基面上突起的混凝土、水泥浮漿、雜質(zhì)等清除干凈，清除后用清水沖洗干凈。

2)在地連墻水平偏上位置埋入一根內(nèi)徑為20～30 mm的鋼管作為導(dǎo)流水管，并穿透墻體至墻壁背土體內(nèi)，進(jìn)行導(dǎo)管引流。如果地下連續(xù)墻腰部滲水接縫較長時，可分段埋入引流鋼管。然后，用水泥將鋼管邊地下連續(xù)墻薄弱處封堵，待水泥達(dá)到一定強(qiáng)度后，采用注漿泵將水溶性聚氨酯堵漏劑進(jìn)行壓力灌漿，使其與地下連續(xù)墻混凝土形成隔水帶。

3)經(jīng)第一次滲漏處理后，在密切關(guān)注此部位滲漏中，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域又出現(xiàn)滲漏。此次需要鑿開滲水部位，在其中埋入導(dǎo)流水管，將外側(cè)封堵，并在裂縫處注入LB-91改性環(huán)氧漿液。滲漏處理具體步驟如下。①人工開鑿規(guī)格為30 mm×30 mm的“V”形槽，清理槽內(nèi)雜物后用聚合物加快硬膠泥進(jìn)行封縫，間隔300～350 mm距離預(yù)埋一道灌漿咀，具體如圖2所示。②采用聚合物防水水泥砂漿對局部不平整基面進(jìn)行修補(bǔ)，確保基面堅實(shí)平整無滲漏。③采用正面壓力，在裂縫處灌注改性環(huán)氧漿液，灌注施工流程為：裂縫處理—封縫—埋設(shè)灌漿嘴—密封檢查—配制漿液—灌漿—封口介紹—檢查。

圖2 裂縫灌漿堵漏示意圖

5 結(jié)語

因地下連續(xù)墻能夠發(fā)揮支護(hù)、止水等作用，在基坑工程中得到廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合某擬建項(xiàng)目，對地下連續(xù)墻相鄰地連墻墻體接縫滲漏、圈梁下方滲漏以及地下連續(xù)墻腰部局部滲漏原因進(jìn)行詳細(xì)分析，并針對不同的滲漏水量及滲水部位，通過滲漏點(diǎn)采用堵漏材料、鋼板焊接封堵、埋設(shè)導(dǎo)流水管、裂縫灌漿等措施進(jìn)行滲漏處理，在本工程中均起到良好的堵漏效果。