深基坑止水帷幕渗漏处理施工工法

1、深基坑止水帷幕渗漏处理施工工法工法编号： ZJ1GF-XXX-2011编制单位：中建一局集团第二建筑有限公司 主要执笔人：刘超、马冬斌、谢中原、王雁飞1 前言目前，大、中型深基坑止水帷幕多采用三轴深层搅拌桩，但在止水帷幕施工中由于受地基土 层性质、施工方法、施工深度及机械故障等因素影响，止水帷幕局部会出现薄弱点和施工缝，在 土方开挖阶段出现渗水、漏水现象，同时土方开挖时由于施工顺序和方法不合理及操作不当等原 因造成局部出现不可避免的渗漏现象， 基坑渗漏将直接影响基坑安全， 进而影响基坑周边建筑物、 构筑物道路、地下管线的安全。 “深基坑止水帷幕渗漏处理施工工法”是一种有效解决止水帷幕 漏水的施

2、工方法。2 工法特点其主要特点是施工简单、 速度快， 能够在短时间内解决基坑漏水问题， 降低漏水对周边环境 的影响。该工法具有施工机具、 设备体积小、 调动灵活， 适用狭窄的施工现场和不同深度层次要求的 堵漏，对周围环境影响小等优点。费用低，主要材料为水泥和水玻璃，辅材为快硬水泥、塑料管等。3适用范围本工法适用于各种大、 中深基坑止水帷幕渗水、 漏水处理， 尤其适用市区基坑周边环境复杂、 施工场区狭窄和需要及时处理的不同深度层次堵漏，对保护基坑周围重要建筑、道路和附近的重 要管线 （如煤气、电缆大口径水管等 ）和防止由于基坑漏水产生的不均匀沉降破坏效果尤为明显。4 工艺原理止水帷幕漏水处理的工

3、法原理是“内堵、外封” ，“内堵”即在基坑内侧围护桩间浇筑混凝土 做挡水墙或用快硬水泥插管引流然后扎管封堵漏水点。 “外封”即外侧采用双液注浆施工，双液 注浆利用液压通过注浆管把两种浆液（水泥和水玻璃）短时间内混合均匀的注入地层中，浆液充 填、渗透和挤密等方式， 占据止水帷幕与围护桩之间及止水帷幕外侧由于漏水造成的孔洞及空隙， 将松散的土颗粒或空洞胶结成一个整体，堵塞漏水的通道，短时间内形成结构新、强度较好和化 学稳定性良好的结实体，达到封堵的目的。5工艺流程及操作要点5.1 工艺流程图 5.1.1-1 止水帷幕渗漏处理施工工艺流程框图5.2 施工操作要点桩间渗水处理要点围护桩施工时，由于土层

4、变化大、施工操作不当等原因造成局部围护桩桩间距离过大，围护 桩桩间渗水，造成桩间土体脱落，形成较大的孔洞，围护桩与止水帷幕之间距离较近，孔洞较大 时（ 400mm ）围护桩将无法对止水帷幕进行有效支撑，由于止水帷幕为水泥土搅拌桩，有变形 就会出现断裂、漏水，对基坑安全带来安全隐患。1 土方开挖阶段派专人对已开挖部分桩间距离过大的部位进行统计，发现渗水现象及时进行 处理。或在桩上打孔植钢筋） ，桩间设置2 在围护桩中心偏外位置处将围护桩的箍筋局部剔凿出来 12200 单层钢筋网片。3 渗漏点高度 3m 以下的采用木模板在外侧进行单侧支模。 漏点高度大于 3m 的采用喷射 C20细石砼封堵。4 浇

5、筑砼 （C20） 采用汽车泵进行浇筑。5 砼强度达到要求后将模板拆除，具体做法见图 所示。 对于孔洞较小的部位可采用干海带加塞的方法进行处理。 基本操作方法是将渗水的地方挖成 里大外小的洞隙，然后用干海带塞堵，海带吸水后体积澎涨起到止水作用，外侧采用快硬水泥进 行加固封堵。图 5.2.1-1 桩间处理土体122004001-1浇筑C30混凝土围护桩5.2.2 “内堵”堵漏施工要点漏水点如漏水量不大且夹带少量泥砂时，可采用“内堵”的方法进行封堵：1 漏点处理：清除漏水部位围护桩间的泥土和杂质，将渗漏处凿成反楔型孔洞，两侧凿到围 护桩边，将围护桩表面泥土清理干净。2 拌制水泥： 快速堵漏必须选用

6、“双快速凝水泥” ，将水泥与水按 1:0.2 的比例反复揉捏成团， 封口时按水泥：水 =1:0.3 搅拌成均匀的腻子状，双快水泥初凝时间为0.2h，终凝时间 1.5h。3 塞入填充物： 如缝隙中泥沙流失较多， 内部出现较大孔洞时， 将旧棉絮或破布塞入孔洞内， 旧棉絮或破布既可以阻止泥沙流失防止孔洞扩大，又可以透水。4 插入导管：在楔形孔洞底部将拌制好的水泥平铺一层，厚度约为孔洞的三分之一，快速将 事先准备好的长度约 1.5m 的 25 塑料管（管径根据漏点水流量调整）一端插入到漏水点深处， 将水管压入平铺的水泥内，确认漏水点水流从管内流走时继续铺拌制好的水泥固定导水管。5 封住漏水口：将拌好的

7、水泥团迅速塞进渗水口，将插入的导水管周围全部用水泥团封住。 确认漏水全部由导水管排出其他部位不再渗水后，在孔洞周围延出 10cm 的范围再刮压一层，如 果流水压力较大时，可采取在围护桩打膨胀螺丝加钢筋网进行加固，固定好导管后在导管端部塞 入滤网过滤泥沙，保证管内只流水不带走泥沙。6 养护：养护不小于 4h 小时，如天气炎热，适当喷水养护。7 扎管止水：待水泥硬化满足强度（ 20MPa 以上）要求后，将塑料导水管用铅丝扎死止水。有时由于水压力较大，扎管后水可能从其他部位渗漏出来，依照上述方法重新进行引流封堵直至 堵为止，见图 、 、所示。棉絮物图 5.2.2-2 插管引流棉絮物快硬水泥封口 铅丝

8、扎管 围护桩图 扎管止水5.2.3 “外封”堵漏施工要点 如漏水量较大且夹带泥沙时，必须采用“外封”的方法进行封堵，具体做法如下：1 在基坑内侧找到漏水源头，清理漏水点里侧及孔洞周边，修挖时把渗漏点挖成里大外小的 型式，便于安装干海带等膨胀材料，同时填塞棉絮减小漏水中携带的泥砂。2 回填做围堰：对漏点迅速回填土做围堰，严重漏水时浇筑砼做围堰，减少漏水对基坑的破 坏。3 钻进成孔：采用汽车吊将钻机在漏水点处就位，调整好垂直度后开始钻孔，钻孔深度为漏 水点下 1m 左右，钻孔见图 所示。图 钻孔4 安放注浆管：钻到深度后提升钻杆，安放注浆管（ 25 镀锌管），安放注浆管过程中如遇 到砂土层出现钻孔

9、塌方，采用改装的平板振捣器将注浆管压入预定深度，在注浆管上连接带有两 个阀门的三通，分别用来连接水泥注浆泵和水玻璃注浆泵，5 注水泥浆： 按照水灰比 0.7:1 搅拌水泥浆，先注入水泥浆确认注浆管是否在漏水通道附近， 如注浆过程中持续注浆未流出水泥浆，可适当提升注浆管 1520cm，漏水点流出水泥浆后才能确 认找到漏水通道。6 双液注浆：双液注浆是静压注浆中的一种，即利用液压通过注浆管把水泥溶液和水玻璃短 时间内混合均匀生成水泥胶，然后注入地层中。利用水泥胶凝结速度快，强度提高快的特点封堵 渗漏通道，达到堵漏目的。水泥的水解产物 Ca（OH） 与水玻璃相遇迅速结合成一种水泥胶状体，其反应机理：

10、Na2 O · nSiO 2+ Ca（OH） 2+ mH2 O CaO · nSiO2 ·mH 2 O+ 2NaOH1）材料：水玻璃 （波美度 35 40），模数 3.0 3.4；普通硅酸盐水泥， PO 42.5，水泥浆液水 灰比为 0.7： 1。2）正式双液注浆前应进行试配，以确定双液能否在 30s 内凝固，配置的水泥、水玻璃浆液 比重应为 1： 1。3）注浆时先注入水泥浆，确认出水口处水泥浆持续不断流出后同时开泵注入水玻璃，两种浆液在 Y 型管终端内混合，堵漏时注浆压力在 0.51MPa ，两个注浆泵以同一泵压注射，注浆见 图 所示。图 双液注浆示意图4）流水

11、口出现粘稠混合浆液、伴随出现气泡时，即用编织袋封堵钢管出水口处，等流水量 逐渐变小直至停止后，停止注浆，观察 l h 后再继续注浆。7 注浆加固：1）静压注浆：漏水点堵住后 24 h 后静压注浆加固，加固点布点沿止水帷幕方向距离堵漏点 左右各 0.5m 位置设置一个加固点，注浆深度为漏水点下 1m，流量为 812L min，加固时注浆 压力在 11.5 MPa 以上。2）劈裂注浆：静压注浆加固时，由于下部土层密实度大浆液不易扩散，且注浆管与钻孔之 间孔隙较大，注浆时返浆严重，因此采用劈裂注浆，钻孔过程中注入陶土粉浆液润滑钻杆、防止 堵孔，同时减少放入劈裂注浆管时的阻力，放入劈裂注浆管后再其上部

12、 1m 处采用水泥浆进行封 堵密实， 2 天后在劈裂管内插入注浆花管，分层（ 50cm）进行注浆，注浆压力为 2 MPa，直至注 满返浆为止，劈裂注浆布点平面位置及做法详见图、 。500500 500 500 单孔劈裂注浆孔围护结构渗漏部位基坑内侧档土灌注桩图 劈裂注浆平面位置示意图图 劈裂注浆剖面示意图5.3 基坑监测措施基坑出现严重漏水等险情时， 在漏水点半径 50m 范围内的监测点单独建立监测系统， 对基坑 深层水平位移、支护结构水平位移、支护结构垂直位移、支撑轴力、桩身应力及其周边建（构） 筑物、道路的动态变化进行监测，每天上午、下午各观测一次，及时报告监测结果，派专门人员 24 小时

13、值班，直至险情结束。6、材料与设备6.1 材料见表 6.1。表 6.1 主要材料表序号物资名称及型号用途备注1普通硅酸盐水泥强度等级为 PO42.5止水注浆现场储备2双快速凝水泥配制化学浆液现场储备3水玻璃波宽 3540°bl配制化学浆液现场储备4陶土粉配制浆液现场储备525 塑料管引水现场储备6封孔用钢模现场储备7 48 钢管引水现场储备8蛇皮袋装土现场储备9海带吸水止水现场储备10劈裂管劈裂注浆现场储备6.2 设备见表 6.2。表 6.2 主要机械设备表序号设备名称型号数量用途备注1钻孔机30 型1台钻孔2注浆泵及配套系统2TGZ-60/2102套注浆3改装平板振动器ZW101台

14、压入注浆管4电焊机BX1-3002台设备维修5抽水泵150QJ32-58/55台排水6注浆管25 镀锌钢管100m注浆7灰浆搅拌机HJ-1801台搅拌水泥浆7 质量控制7.1 材料要求进场材料（水玻璃、水泥）必须有合格证、检测报告，复试合格后方能使用。7.2 严格检查验收7.2.1 严格作业指导书制度， 为了确保工程质量， 在每道工序进行之前均要由工长制定作业指导书， 明确作业条件、操作工艺、质量标准等内容并对施工班组进行交底。7.2.2 必须严格按照施工方案要求进行施工，不得偷工减料。7.3 质量控制要点7.3.1 双液注浆质量标准见表 7.1。表 7.1 双液注浆堵漏及静压质量标准序号项目

15、控制要点检验方法1钻孔位置允许偏差± 50mm尺量2钻孔垂直度1.5% 吊线测钻杆倾斜度实测3钻孔深度误差应小于 20cm尺量4双液比重比重为 1： 1实测5双液（静压） 注浆压力注浆压力 0.5 1MPa（11.5 MPa）观测6注浆流量812Lmin实测7.3.2 劈裂注浆质量标准见表 7.2 。表 7.2 劈裂注浆加固标准序号项目控制要点检验方法1钻孔位置允许偏差± 50mm尺量2钻孔垂直度精度 1%实测3水灰比0.7 ： 1实测4注浆压力注浆压力 1.5 2MPa观测5注浆速度4060L min实测1 注浆时严格控制注浆压力，防止跑浆堵塞管道和使地表隆起。2 施工中

16、经常监视注浆量及注浆压力，必要时应变换注浆参数。3 注浆过程中随时检查地表监测点，防止出现沉降或抬升过大、过快，引起地面开裂。如有 异常立即停止注浆作业。7.3.3 止水帷幕封堵施工资料做相应存档，并对监理单位作止水帷幕封堵施工质量资料的相应申报。8 安全措施施工人员均需经过三级安全教育，考试合格后方能上岗，进入现场必须戴好安全帽。所有临时用电必须由电工接至作业面，其他人员禁止乱接电线，电气控制箱，电缆，插头连 接处要注意防潮防水，雨天要遮盖。机电设备操作人员应持证上岗， 并按规定使用好个人防护用品， 其它非操作人员禁止操纵机 电设备。夜间施工必须设置足够的照明，危险区段必须设红灯示警。对止水

17、帷幕漏水点外侧水位、沉降及围护桩变形等做相应跟踪及监测。渗漏处理在基坑支撑梁上作业时，支撑梁上做好安全防护架，高处作业时应佩戴安全带。“内堵”在支撑梁下作业时，应搭设好操作平台，防止高处作业跌落。“外封”和注浆加固阶段采用吊车移动钻机时，应有专人指挥，设备绑扎牢固方可起吊，严 谨采用吊车拖、拽设备。9 环保措施钻机在钻孔过程中清洗钻杆的污水设置排水及沉淀池，确保排放到市政管线内无污水。拌制水泥浆时做好粉尘防护措施，施工操作人员应佩戴口罩及手套。后台水泥到场后及时用彩条布覆盖，用过的水泥袋成捆码放好。10 效益分析在大、中型深基坑土方开挖施工中，由于止水帷幕漏水造成周边建筑物及市政道路、管线损

18、坏的案例比比皆是，同时对工程正常施工和基坑安全带来极大影响，如不采取封堵措施则会造成 难以估量的损失，因此采用该工法可以及时封堵漏水点，保护周边建筑物和市政设施，减少建筑 物和管线的修复工作，节约大量费用，均能获得良好的社会效益和经济效益。以封堵一个严重漏水点为例，基本费用如下：设备、人工费用： 25000 元 /个。材料费用：堵漏时每个漏点需水泥2t，水玻璃 2t，加固时每个漏点需水泥 1t。堵漏用水泥： 480 元/t×2t=960 元（ 2t/个）水玻璃： 1200元/t×2t=2400 元（ 2t/个）加固用水泥： 480 元/t×1t=480 元（ 2t/个）总费用： 25000+960+2400+480=26440 元11 工程实例无锡苏宁广场项目位于无锡市市