基 坑 开 挖 中 引 水 法 和 压 密 注 浆 法 的 防 渗 技 术 及 应 用黎 海 航(中国地质工程公司上海公司四 0 二工程处 ,上海 201101)摘 要 :介 绍了在基坑开挖中采用引水法和压密注浆法处理渗漏点的技术措施和方法 ,以及在工程实践中的应用 。关键词 :基坑开挖 ;渗漏点 ;引水法 ;压密注浆法(2) 钢板桩挡土 ,在其后凹出的位置布点 ,间距 0. 4m 左右 。(3) 水泥土 搅拌桩坝体 :遇搭接缝较宽或渗水点较大时 ,在 桩 顶 部垂直搭接缝或渗水口前后布点 ,前一点距 基 坑 边 0. 3m ,后 面 点位距前一点 0. 8 1. 0m。用钻机 成 孔 注 浆 ,可 减 少 注 浆 压 力 对坝体的推力 ,浆液 对渗水位置起到充分填充作用 。遇大的渗水在 坝体后至少布三排注浆孔 ,形成一定的帷幕厚度 。2. 2 注浆压力随 深度不同 而 变 化 ,通 常 在 粘 性 土 中 为 0. 2 0. 3MPa ,砂 性 土 中 为 0. 2 0. 5MPa 。防 渗 注 浆 一 般 在 基 坑 开 挖 过 程 或 基 坑 已开挖到底的情况下注浆 ,着重要考 虑基坑的稳定性 。注浆深度超过开挖面下可采用常规值 ,深 度 在 开 挖 面 及 以 上 注 浆 ,尽 量 调 低 注 浆压力 ,以出 浆 顺 畅 为 主 。根 据 施 工 经 验 ,压 力 值 一 般 在 0. 1 0. 2MPa ,注浆时初 始 压 力 较 大 , 应 立 即 调 低 , 否 则 影 响 浆 液 帷 幕形成 。1 引水法在 渗水点 处根 据 渗 水 量 大 小 选 用 不 同 的 引 水 管 , 为 降 低 水 压力 ,在引水管周边用速凝水 泥 封 堵 渗 水 ,让 渗 水 集 中 在 引 水 管中流出 ,最后封堵引水管 ,达到防渗效果 。具体操作如下 :(1) 材料准 备 :速凝水泥 、水管或软胶管 、棉纱头 、海带 、木 桩 、 砖块等 ;(2) 渗漏点 处理措施 : 点状渗漏 , 应 预 先 沿 渗 水 点 周 边 挖 一 直 径 10 20cm、深10cm 左右的封堵口 ;线 状 渗 漏 ,沿 渗 水 缝 挖 一 条 宽 10 20cm、深10cm 的封堵口 。不管 点 状 或 线 状 渗 漏 封 堵 口 均 要 挖 到 桩 新 鲜 面 ,使速凝水泥达到一定的封 堵 厚 度 ,保 证 达 到 速 凝 水 泥 与 桩 有效粘结 。 在复杂地层或遇障碍 物 钻 进 时 ,桩 易 产 生 偏 差 ,出 现 桩 底 部前后或左右错位 ,桩间隙较大时 ,所夹之泥均要挖除 ,并用砖块从底砌筑至正常位置 ,里面空 隙 用 水 泥 或 混 凝 土 填 实 ,顶 部 预 留封 堵口 。若基坑开挖深 、水 压 力 较 大 时 ,砖 墙 边 打 入 木 桩 或 用 钢 管作桩打入 ,增加阻力以防 砖墙被挤垮 。 钻孔桩后排及液化土 层 中 施 工 的 搅 拌 桩 ,发 生 的 渗 漏 口 ,一般较深较大 ,应先用破布 、棉纱头 、海带等材料预先堵塞渗水口 并用木桩压紧 ;遇水 压力较大时 ,可用 较粗的钢筋或钢管 ,多根或单根按一定斜度在堵塞物边打入 ,阻止堵塞物被冲出 。(3) 引水管安放 、渗水口封堵 。渗水口处理好后 ,立即安 放 引 水 管 ,引 水 管 长 根 据 渗 水 口 深 浅截取 ,引水一头 剪成尖头 ,头口朝渗水 处安放 ,并用速凝水泥固定 。从引水管 处开始往其它方向用速凝水泥封堵 ,并与桩粘结紧密 ,让渗水集中在引水管 中 流 出 。数 小 时 后 再 封 堵 一 遍 ,增 加 防 渗效果 。24h 后绑扎引水管 ,可达到防渗效果 。(4) 引水管 绑扎后 ,往往会出现新的渗水点 ,此时应先解开 引 水管 ,按上述方法对出水口处理 ,然后视情况绑扎引水管 。2 压密注浆法防渗压密注浆法一般在渗水面积 、渗水量 、水压力较大 ,引水法防 渗无法达到效果的情况下使用压密注浆法 。2. 1 点位布置2. 3 注浆量按下式计算 : Q = A. n. a式中 :Q 注浆 量 ,m3 ;A 注 浆有效范围 ,m3 ;n 土的孔隙率 ;a 充填率 , % 。实际施工中深度在开挖面 1. 0m 以下 ,注浆量按计算量的 1. 5 2. 0 倍使用 ,浆 液 易 沿 桩 面 流 动 形 成 帷 幕 。开 挖 面 上 ,以 明 显 见渗水或不渗水为准 ,但不得 一 次 性 连 续 注 浆 ,一 般 以 注 浆 泵 柱塞 6 次来回的注浆 量 ,关 闭 管 口 球 阀 停 15 30min ,然 后 再 注 浆 ,直到达到注浆效果为准 。当注浆后渗水口仍有渗水 ,应再次用钻 机成孔 ,重复注浆 。2. 4 浆液浓度控制浆液浓度的差异 ,直接影响注 浆止水效果 。开始注浆时浆液 宜 稀 ,水灰比控制在 0. 8 1. 0 ,浆 液 易 于 达 到 渗 水 口 。随 后 调 整至设计浓度 ,当渗水量较大时 ,采用 单管双液注浆 (即水泥浆和水 玻璃分别用注浆泵向单根注浆管中送浆 ,注浆管口用三通控制 ) ,水灰比控制在 0. 7 0. 8 ;采 用 双 管 双 液 注 浆 时 ,水 灰 比 控 制 在 0. 5(1) 冒浆 、串浆出现 时 ,应 停 止 注 浆 ,在 孔 口 冒 浆 及 邻 孔 串 浆位置 ,用堵塞物堵塞 ,并加适量的水玻璃与孔口水泥浆混合固结 ,暂停 30min 左右 ,再继续注浆 。(2) 渗水量 大 的 出 水 口 , 若 出 现 冒 浆 尚 未 止 水 时 , 应 停 止 注 浆 ,采用引水法处理渗水口 ,安 放 引 水 管 时 引 水 口 包 一 层 棉 布 或麻袋 ,注浆时浆液不易随渗水流散 ,注浆效果明显 。(3) 出现破坏环境的隆起 时 ,应放慢注 浆速度或停止注浆 ,让 注浆点至隆起处的浆液固结后 ,才能继续注浆 。(4) 开挖面以上 注 浆 时 ,要 边 注 浆 边 观 测 基 坑 位 移 情 况 。出 现 位移量过大或 在 搅 拌 桩 中 产 生 新 的 裂 缝 , 要 终 止 注 浆 或 改 变注浆方法 ,甚至采取覆土的措施后 ,才能继续注浆 。该 大楼围护 体 系 前 排 为 钻 孔 灌 注 桩 挡 土 , 后 为 双 排 止 水 搅拌 桩 ,近 居 民 房 为 单 排 止 水 SMW 工 法 水 泥 土 桩 , 基 坑 开 挖 深11. 5m ,钢支撑 。因居民房拆迁 原 因 ,水 泥 掺 量 为 20 %的 SMW 工 法 桩 先施工 ,搅拌 桩 滞 后 30 天 施 工 ,前 者 强 度 大 ,搭 接 较 差 。基坑开挖后出现渗水 。采用压密注浆 法防渗 ,桩顶平面沿渗水缝前 后 布 2 个注 浆点 ,用钻机 成 孔 与 搅 拌 桩 同 深 ,靠 基 坑 注 浆 孔 用 单管双液法先进行注浆 ,之后成 另 一 注 浆 孔 ,下 塑 料 套 管 与 搅 拌 桩同深 ,在管内自下而上劈裂注浆 ,注 浆后用清水洗套管 ,以便跟踪 重复注浆 。基坑开挖到底后 ,未出 现渗漏 ,止水效良好 。3. 3 北京路物资大厦该围护体系北面因无位 置 施 工 搅 拌 桩 ,前 排 为 钻 孔 灌 注 桩 ,后面布三排压密注浆 ,基坑开挖深 9. 5m ,混凝 土 支 撑 。注 浆 点 间 距与钻孔桩间距相同 ,排距 0. 2m ,呈梅花形布 设 。采 用 单 管 双 液 分层注浆法 ,浆液配比为水泥 清水 水 玻 璃 = 10. 5 0. 60. 20. 3 ,压力值 :0. 2 0. 5MPa 。施 工 时 跳 孔 作 业 ,严 格 按 要 求 注 浆 ,对每一道工序严把质量关 。基坑开挖后效果 较好 ,但有转角及位 移量 2 3cm 的 地 段 , 出 现 渗 水 。经 重 复 注 浆 后 , 止 水 效 果 明显 ,达到止水目的 。4 几点体会(1) 在众多基坑防渗方法中 ,用引水法和压密注浆法 ,在实 际 应用中经济 、操作 简便 、效果明显 ,充分 显示其优越性 。(2) 选择防渗方法 时 ,应根据基坑渗水量大小的情况 ,认真 分 析 基坑围护 地质条件 、周 边 环 境 条 件 ,选 择 正 确 的 防 渗 方 法 。选用 的方法并非是 单 一 的 , 往 往 是 多 种 方 法 的 组 合 , 只 要 简 便 、经 济 ,达到防渗效果就可 。(3) 水泥土搅拌 桩 坝 体 围 护 ,应 注 意 位 移 量 变 化 情 况 。根 据 多个基坑监护观察经验 (在坝体宽 开挖深 = 0. 7 情况下 ) ,位移量达 5 8cm 时最易产生较长裂缝及出现渗水 。当出现较长的裂缝时 ,应及时 用速凝水泥封闭 ,不能等到渗水出 现再处理 。(4) 前排钻孔桩挡土 后 排 压 密 注 浆 止 水 的 方 法 ,能 起 到 止 水 防渗作用 ,但往往随基坑开挖 深 度 变 化 及 位 移 量 产 生 ,易 产 生 新的 渗水点 ,重复注 浆次数 多 。因 此 设 备 及 人 员 必 须 留 守 ,全 过 程 跟踪注浆 。(5) 压密注浆防渗施工中 ,注浆是一个从充填 、渗透 、压 密 、挤 压 、劈裂的演变过程 ,因此注 浆 方 法 、浆 液 配 比 、压 力 值 应 根 据 渗漏 情况变 化 ,及时 作 调 整 , 以 利 于 注 浆 帷 幕 的 形 成 , 达 到 防 渗 目 的 。在没有支撑体系下的注 浆 压 力 ,仅 凭 公 式 计 算 是 不 够 的 ,还应 根据现场观 察 情 况 、位 移 量 观 测 数 据 , 综 合 考 虑 确 定 压 力 值 。根据位移量大小决定是否继续注浆或终止注浆 。(6) 基坑开挖过程 中 ,桩 基 施 工 单 位 ,要 派 人 员 全 过 程 监 护 。 尤 其在复杂地层或液化土 层 存 在 的 情 况 下 ,要 有 人 在 现 场 ,发 现问 题及时处 理 。若等到上级 单 位 或 总 包 单 位 通 知 桩 基 施 工 单 位 到 场时 ,已是较 棘 手 的 问 题 。因 此 将 渗 漏 隐 患 在 萌 芽 状 态 处 理好 ,才是最佳方法 。(5) 施工设 备 : DBJ - 2 振 动 沉 管 机 , SYB5050 -泵 , G - 2AS 钻机 ,1m3 搅拌桶 ,自制 储浆桶等 。3 工程实例3. 1 华东师大某教学大楼 液 压 注 浆其 围护体系 为 土 钉 墙 外 加 双 排 搅 拌 桩 止 水 , 土 钉 锚 杆 纵 向间距 1. 5m ,横向间 距 1. 0m ,抗拔力 72kN ,基坑开挖深 6. 2m。该场 地地层 10m 以上为强液化砂质粉土层 ,含水量较大 。土钉锚杆分层施工至深 4. 0 5. 5m 时 ,南东转角处搅拌桩底 部 搭接不紧 ,错开 宽 5 15cm ,长 1. 5m 的 间 隙 。开 始 涌 出 大 量 的泥 砂 ,之后大量渗水 。施工 单 位 对 渗 水 缝 采 用 引 水 法 处 理 ,引 水 管 选 用长 1. 0m、直径 1. 0 寸钢管 2 根 ,引水口包麻袋 2 层 ,分设在深 4. 0m 与 5. 0m ,用海 带 堵 塞 渗 水 缝 。因 渗 水 量 较 大 ,用 水 桶 估 测 约 25 30m3昼夜 ,2 根引水管 满 管 水 流 出 ,无 法 封 闭 。现 场 观察 ,渗水已与下水管道联通 ,转角处 形成一个大坑 。分析以上情况 ,采取双液注浆 措施 : (1) 用 8t 黄砂填进 大坑 ;(2) 渗水缝后布 三 排 注 浆 孔 , 点 距 0. 8m 、排 距 0. 5m ,梅 花 形 布设 ;(3) 用双管双液注 浆 ,尽量填充流失砂土形成的孔隙 ,并使 浆 液流至渗水口