巖溶地區深基坑止水中逐區逐排法灌漿的應用

■廖輝輝

（廣州華磊建筑基礎工程有限公司　廣東　廣州　510403）

巖溶地區深基坑止水中逐區逐排法灌漿的應用

■廖輝輝

（廣州華磊建筑基礎工程有限公司廣東廣州510403）

在巖溶地區，近幾年發生了幾次深基坑工程的基坑涌水事故，不僅給企業造成了很嚴重的經濟損失，也嚴重影響工作人員的生命財產安全。因此，在巖溶地區進行深基坑的施工作業時，要防止基坑涌水情況的出現，確保工程的安全實施。本文將通過工程實例，介紹逐區逐排法灌漿的施工工藝和需要注意的安全事項，以期提高在巖溶地區進行深基坑止水施工的安全和質量。

巖溶地區深基坑止水逐區逐排法灌漿

1　工程實例

某市新建的一個水廠取水泵房，建設地點位于巖溶地區江邊。通過對當地的地質勘查發現，在基坑表面大概2m以下的位置有些沉積土，而其他的部分則是完整的石灰巖石。根據這樣的施工環境，決定采用分級放坡，人工爆破及機械清碴的干作業方法對基坑土石方開挖。由于泵房是在江邊建設，所以基坑在開挖過程中，坑內會滲入少量水。但隨著開挖深度的不斷加大，當開挖深度加大時，靠近江邊的基坑一側滲水情況越來越嚴重，坑底中央甚至冒水，影響了基坑作業的繼續進行。最后施工方通過對工程物探以及坑內超前鉆探的結果進行研究，決定在靠近江邊一側的基坑以逐區逐排法灌漿。

2　工程概況

2.1工程地質條件

通過對坑內的鉆探發現，在泵房筏板底，有一塊微風化石灰基巖，堅硬且較完整。在巖層中，發現巖溶裂隙的發育較為成熟，有較多的地下水量；巖溶發育的表現為形成巖溶裂隙以及一些小規模的溶洞，巖溶裂隙之間彼此相通。根據工程物探推測，巖溶裂隙應該有6處通道(如圖1)，參照基坑周邊高度，埋深高度在15～35m之間，相對于筏板底處于較高位置；從對現場勘查發現，該工程位于江邊，有利于地下水的排泄，地下水可與江水連通形成互補關系。該地區巖溶地下水豐富，有良好的補給條件；當需要給深基坑進行抽水作業時，可以從南部的巖溶地下水補給，也可以通過西北部左江河水反補給，可以在泵房的西北面(如圖1①處)和西南面(如圖1②處)設置進水位置。

圖1　物探推測巖溶發育帶分布平面圖

2.2施工方案選擇

巖溶地區的深基坑建設是一項極其重要且十分復雜的工程，必須要做好充足的準備工作，以確保工程的順利實施。在開工建設之前，建設單位通過邀請房建，水利及路橋等專業的專家開展專門的研究討論會，得出兩種初步的施工方案。方案1，先在基坑四周進行帷幕灌漿止水，然后再以干法作業繼續施工。；方案2，先通過水下爆破的方式開挖好基坑，然后采用沉井法的施工方法進行泵房鋼筋砼基礎作業。通過粗略的財務計算工作發現，方案1會增加工程費用約120萬，且這種方法對于止住坑底中心的管涌效果不是很明顯，就算暫時止住，當繼續往下進行爆破開挖基坑時，可能會導致重新滲水的出現，這樣就必須再次進行灌漿作業，又會增加費用。方案2對于止住坑底中心的管涌效果還可以，但是由于工程量比較復雜，會延長建設工期，增加約160萬費用。因此，為了降低工程的建設費用，結合勘察報告研究分析，再根據各專家意見，決定采用逐區逐排法灌漿止水，止水成功后再接著往下繼續施工。

3　逐區逐排法灌漿設計

3.1設計參數

1～5m的孔距，0．5m的排距，R=1～1.5m的灌漿擴散半徑。0．2～3MPa的灌漿壓力 (根據滲漏漿速度進行調整)。0.8：1至1：l的水灰比，如果滲漿速率太快的話，增加3%左右的水玻璃速凝或間斷分段進行灌漿。采用PC32．5復合硅酸鹽水泥。

3.2灌漿孔布置及止水目標

結合勘探資料研究分析，根據滲漏情況把基坑周邊劃分成I，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四個灌漿區。I，Ⅱ區的滲水情況比較嚴重，Ⅲ，Ⅳ區未出現滲漏情況。I、Ⅱ區灌漿孔以兩排分布在圍堰內側的基坑上。45m的止水段共布60個孔，15m的平均孔深，筏板基礎底要高出孔底約5m。在基坑二級平臺上布置Ⅲ，Ⅳ區灌漿孔，也分兩排布置，60m止水段長共布80個孔，25m的平均孔深，筏板基礎底要高出孔底約5m。通過在基坑邊進行高壓灌注水泥漿，部分注入水玻璃，從而形成止水帷幕，基坑的滲水量保持在每小時50立方米之內。

4　施工流程及要求

4.1施工流程圖（如圖2）

圖2　施工流程圖

4.2施工要求

（1）施工步驟

在施工之前，要先建立好測量控制點，搞好施工標志并標定鉆孔位置。要按設計深度鉆孔，鉆孔深度與設計位置的偏差控制在1%左右。然后下注漿花管，孔口套管以及注漿鉆桿，并對孔口密封裝置進行安裝，注漿工作要從孔底開始進行。

（2）在進行注漿作業時，每次的上拔高度應控制在0．5m之內，等漿注滿之后，再提升灌注下一段。當單位吸漿量小于0．4至0．6L／min?m時，要再等待半個小時才可終止灌漿工作。

（3）在壓注漿體之前，漿體要經過攪拌機充分地攪拌均勻，然后才能進行壓注。在注漿過程中還需要對漿體不停緩慢攪拌，防止漿液凝固。

（4）注漿孔采用跳注法，即間隔成孔，每成一個孔就灌注一個孔。

（5）施工順序。第1區第一排先開始施工，等到灌漿48h后，再進行基坑內抽水工作，并檢查止水效果。試探滲水路線情況，如果滲水量在每小時50立方米之內，則可以結束灌漿。否則的話，則需要進行下一區或下一排的灌漿工作，保證滲水量符合設計要求。

（6）灌漿方法采用單孔自下而上分段逐次灌漿。

（7）在進行灌漿作業時，如果發現巖石透水嚴重，及時調整吸漿量大小之后再繼續灌漿。

（8）漿液的濃度要由稀逐漸變濃。對于較大的巖溶導水通道，可以加適量的細砂或水玻璃灌進行堵塞。

（9）結束灌漿條件。條件1，當灌漿段單位吸漿量小于試驗值時，在延續一定時間后終止灌漿作業。還要對灌漿段長度因素進行考慮。條件2，當灌漿段單位長度吸漿率小于試驗值時，在延續一定時間后終止灌漿作業，還要對灌漿段的灌漿壓力因素進行考慮。條件3，出現竄漿，冒漿或返漿情況時，結束灌漿。

5　特殊情況處理及預防措施

5.1灌漿中斷

為了避免出現灌漿中斷現象，要選用狀態良好的灌漿泵進行灌漿作業，這樣可以保證機器能夠長期連續正常作業。灌漿工具性能要良好，各管之間的連接要順暢牢固。灌漿作業之前要對設備壓力表準確校正。對灌漿所用的材料進行專門的管理。

5.2竄漿

為了避免出現竄漿現象，可以加大首個次序孔之間的孔距。合理延長相鄰次序孔的施工時間，也可以防止出現竄漿。

5.3返漿

使鉆孔孔徑保持均勻一致。對孔與灌漿管之間進行堵塞。改變灌漿作業方法，實行分段灌漿。先進行灌水試驗，再進行灌漿作業。

5.4大量漏漿

灌漿壓力要適當較小。減少進漿量。灌漿的濃度要增加。實行間歇灌漿。增加化學漿材。

6　結束語

在巖溶地區進行深基坑工程的建設中，通過應用逐區逐排法灌漿方法，不僅極大地降低了安全事故發生的概率，還減少了工程費用，大大提高了深基坑止水施工的工作質量和工作效率，對工程的經濟效益和社會效益都有著極大地促進作用。

[1]鐘顯奇，蔣學文,葉勇.巖溶地區深基坑支護及止水方法.廣東省基礎工程公司工程技術文集 [C],2009.

[2]秦尚林,王紅亮,克高果.深井降水基坑涌水涌砂原因分析及對策 [J].巖土力學.2005 (1O).

[3]方旭慧,孫海翔,鐘忠林.深基坑支護結構漏水 (管涌)綜合治理探討 [J].西部探礦工程.2000(3).

TV551.4[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-461-2

廖輝輝（1982～），男，碩士，研究方向為巖土工程施工技術與工程管理；住建部注冊一級建造師、注冊監理工程師，廣州公共資源交易中心評標專家。