基坑底涌水的处理实践
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【摘要】佛山某基坑场区附近地质条件比较复杂。在施工过程中由于附近存在溶洞而引发坑底涌水现象，本文主要介绍了控制基底涌水止水效果保证基坑安全的处理技术，总结了成功的施工实践。
【关键词】 基坑 岩溶水处理
中图分类号： TV551.4 文献标识码： A 文章编号：
地下施工地质条件比较复杂，存在大量不可预见因素的影响，为保证施工安全，现场设置突发事件应急小组，通过建立有效的紧急情况预警机制，对现场的紧急情况进行预警预先。识别危险源和紧急情况，做好危急事件的潜伏期并及时进行处理 针对工程特点，制定详细应急措施加强监测力度，一旦确认围护结构变形过大，发生渗漏管涌或流砂等事件、应急措施能立即启动。严格控制基坑变形，确保周围建筑物和道路的安全。本文针对基坑底涌水、止水基坑安全的处理技术进行了论述，以供参考。
1 工程概况
1.1地理位置
佛山某基坑位于佛山南海区中心的桂澜路上，场区附近的人流、车流量较大，本场地范围交通繁忙。
1.2地质情况
根据本车站岩土工程勘察报告显示，由上而下土质情况分别为：〈1-2〉杂填土、〈2-2〉淤泥质砂层、〈4-1〉粉质粘土、〈9C-1〉微风化岩；另在钻孔MGF3-LG-60中揭露到2个溶洞，厚度为0.3m和0.7m，位于基坑外距离车站基坑约8m处，按勘察单位提供的地质详勘资料显示在车站基坑范围内未揭露溶洞，开挖过程中未发现溶洞。
1.3围护结构设计
围护结构采用800mm地下连续墙+内支撑支护形式，其中基坑连续墙深度为23米，嵌固深度为基底下6.0m，支护结构为两道混凝土支撑+两道钢支撑，基坑开挖深度为17m，基底地层为〈4-1〉粉质粘土层。
2涌水发生及原因分析
土方开挖到基底后，发生基底涌水，现场立即启动应急预案，进行应急处理，出现涌水前基坑内的4道支撑已按设计图纸架设完毕。涌水初期涌水量约为80立方/小时，稳定后为50立方/小时。
原因分析：经过查阅地质资料及现场钻孔勘察，分析勘察地质情况，并结合施工过程中的验证，可以确定，基坑外侧及基坑内侧均存在溶洞。基坑开挖至基坑底范围后，地基土在溶洞承压水的作用下将基底的粘土层（或破碎层）击穿，发生了涌水现象。
3处理方案
根据各方会议研究并达成的意见，基底涌水处理主要思路如下：基坑内外侧同时处理，基坑内侧在涌水初期通过在基坑内堆压砂袋和填砂反压削弱涌水量的同时防止涌水带有砂颗粒流出，确保基坑安全，在基底基本无明显涌流情况下对于基坑内钻孔注浆或聚氨酯对溶洞进行处理。
3.1基坑外侧处理方案
在基坑外侧两排钻孔注浆，直至钻孔无揭露溶、土洞为止，钻孔深度按基底以下9米进行控制。其中在第一排钻孔注浆基本完成后再向外加设一排注浆孔，加宽处理溶洞范围，注浆孔距现连续墙边注浆孔排距为1000mm对现有注浆效果进行巩固。注浆使用Ф48镀锌钢管注浆。
3.2基坑内侧处理方案
首先在基坑内回填砂包反压涌水，削弱涌水流量，同时也方便后期基坑开挖处理。在涌水被削弱后于基坑内钻孔主要安排在涌水点附近进行，钻孔间距1000mm，深度按基底下6m进行控制，钻孔有注浆处理及探明溶洞的双重作用。
另在基坑内距离涌水附近加设挡水坝，挡水坝使用砖砌筑，防止涌水流进基坑另一侧。
4处理方案实施
4.1 基坑外侧施工方法
基坑外侧主要是钻孔注浆施工，先行施工紧帖基坑边的第一排钻孔，第二排钻孔待第一排注浆孔基本施工完成后安排施工。钻孔采用地质钻机，按地质勘察钻探需求探明地层情况，之后埋管作注浆孔用。
（1） 处理范围：钻孔主要是沿连续墙外侧进行，分别向南、北两侧延拓钻孔，直至钻孔末发现溶洞为止。
（2） 施工流程图：
图3注浆工艺施工流程
（3） 施工工艺：注浆采用地质钻机成孔，成孔后灌注水泥浆或双液浆（水泥浆+水玻璃浆液）的施工工艺。注浆孔采用分序跳孔施工，先施工一序孔后施工二序孔，相邻的一、二序注浆施工时间间隔在24小时以上。钻孔成孔后，如未揭露溶洞，则直接用双液浆或水泥浆进行封孔；如在钻孔过程中发现较大溶洞（高度≥1.0m）且无填充物时先注水泥砂浆，将溶洞进行填充，至一定量后改用双液浆进行封堵。
双液浆在施工前进行现场配制，胶凝时间控制在10S内。
4.2 基坑内侧施工方法
在涌水初期使用大量砂袋进行回填，削弱涌水流量，由于砂包与砂包之间是紧密接触，缝隙较小，可以防止涌水带有砂颗粒流出，确保基坑安全，同时也方便后期基坑开挖处理。砂包平台堆积高度为2.0米。砂包平台内不得有积水现象，修整后平台要求平整、稳固，符合钻机在基坑内施工的要求。
（1） 基坑内平台施工：
砂包平台修筑范围由西北角涌水处向外延拓，暂定范围约为16 m（长）×14m（宽），平面位置如下：
图4砂包平台范围平面图
（2） 钻孔注浆施工：
① 处理范围：注浆处理范围主要安排在涌水点半径15米范围内钻孔勘察溶洞情况。
② 施工流程图：基坑内施工流程与基坑外侧钻孔注浆施工流程基本相同。
③ 施工工艺：基坑内施工工艺及浆液配置与基坑外侧注浆孔基本相同，主要区别是：在出现揭露溶洞出现大量涌水时或快速漏浆时用聚氨脂进行封堵，若涌水不大或不明显漏浆则用双液浆及水泥浆进行注浆处理。聚氨酯直接使用大功率泥浆泵灌注至溶洞内，聚氨酯遇水后迅速膨胀，在短期内将溶洞水封堵，起到“关水喉”的作用，止水效果明显。
④ 聚氨酯灌注：聚氨酯是一种快速高效的防渗堵漏化学灌浆材料，对于工程中出现的大量涌水、漏水等有独特的止水效果，已在大量的工程中得到广泛应用，主要特点是：a、具有良好的亲水性能，水既是稀释剂，又是固化剂。浆液遇水后先分散乳化，进而凝胶固结；b、可在潮湿或者涌水情况下进行注浆，对水质适应性强，在海水和PH为3－13的水中均能固化；c、固结体为弹性，遇水膨胀，具有弹性止水和以水止水的双重功能；d、施工工艺简便，浆液无需繁杂配制。
5基坑监测
涌水发生后马上安排监测小组对基坑及路面进行监测，主要监测项目有：连续墙测斜、连续墙顶位移、钢支撑轴力、路面沉降、水位监测，其中连续墙侧斜共有8个，墙顶位移共有5个，钢支撑轴力4个，路面沉降共有6个点，水位监测4个，监测目的是确保基坑及路面的安全，为涌水处理提供数据参考。监测结果如下表：
监测结果表明，连续墙测斜、连续墙顶位移、钢支撑轴力、路面沉降、水位监测等均在规范设计允许范围内，基坑及路面处于安全受控状态。
6处理效果
经处理，涌水得以迅速止住，为后续施工创造了条件。本处理方案重点是：1、采用坑外截水与坑内堵水相结合的技术，在注浆成孔的同时探明溶洞范围及发育情况，对方案进行及时调整。 2、采用聚氨酯进行快速临时堵水，利用其遇水膨胀、进而凝胶固结的特性迅速止注涌水，保证止水效果。
7.结束语
由于在基坑内外两侧采取多项措施同时处理，并且措施得到切实有效的落实，处理实践证明本次深基坑基坑底涌水处理过程中采取的处理措施是正确有效的，达到较好的效果。
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