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岩土研究院

地下连续墙接缝漏水原因分析和补救方案

3501 2020-12-28 14:24:52


1.前言

随着城际铁路交通工程的迅速发展，明挖隧道越来越多，基坑规模也越来越大，人们对基坑工程的安全更加重视，基坑工程设计理念从强度控制设计提升到变形控制设计。地下连续墙成为基坑围护体系的主要措施，其作用是挡土和止水，而对于地下水赋存、渗透性较强的土质条件下对地下水的处理往往成为基坑围护成败的关键。


2.基坑工程中对地下水的认识

地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水，按其特性分为潜水与承压水。潜水是指地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水，潜水有自由水面，地表至潜水面间的距离为潜水埋藏深度，潜水层以上没有连续的隔水层，不承压或仅局部承压，降水和地表水通过包气带下渗补给。承压水是指充满两个隔水层之间的含水层中的地下水，典型的承压含水层可分为补给区、承压区及排泄区三部分，承压水由于顶部有隔水层，它的补给区小于分布区，动态变化不大，它承受静水压力，在适宜的地形条件下,当钻孔打到含水层时,水便喷出地表，形成自喷水流，故又称自流水。

 

承压含水层的顶面承受静水压力是其基本特点，承压水充满在两个隔水层之间，补给区位置较高而使该处具有较高的势能，由于静水压力传递的结果，使其他地区的承压含水层顶面不仅承受大气压力和上覆岩土的压力，而且还承受静水压力，其水面不是自由表面。在承压水位高于地表时，可以沿天然或人工开凿的通道溢出地表，所以又称作自流水。含水层没有被水所充满，有与潜水性质相似的自由水面，则称为层间无压水。承压水对基坑工程的设计施工影响最大，勘察时应高度重视并关注勘测范围及深度。


3.地下连续墙渗漏水的主要部位及原因分析

 从结构角度考虑的渗漏部位及原因分析：连续墙渗漏主要是墙缝渗漏，在采用传统接头管的地连墙施工中,液压抓斗在开挖紧靠墙体接头一侧的槽孔时,不可避免地会碰撞或啃坏墙体接头,使墙体接头凹凸不平；尽管在成槽后进行刷壁,但是在刷除墙体接头凸面上土碴泥皮的同时,也将泥浆搪进了接头的凹坑之中。因此,成墙之后,墙体接缝处的渗漏水现象仍然很常见。


4.连续墙接缝开挖后渗漏补救措施

在富水区高水位基坑设计过程中连续墙接头设计一般采用工字钢接头，并在地下连续墙每条施工缝处设计高压旋喷桩3根补充止水，桩径Ф800mm，桩中心距 400mm，桩中心距地下连续墙200mm，桩长为地下水位以上1m至隧道底板底面以下0.5m。▼

施工过程中由于工艺做的不到位，质量达不到设计要求，局部接头出现薄弱点，开挖后发现接头有渗漏现象，应立即堵漏，可视其漏水程度不同采取相应措施，封堵方法：在有微量漏水时，可采用防水砂浆修补；漏水较严重时，可用软管引流，同时用水玻璃或化学灌浆封住，在地下墙背面，也需进行化学灌浆；漏水成洞眼，有可能产生大量土砂漏入，需及时采用堆土堵住，然后进行引流和化学灌浆处理。

若水土流失出现外侧地表塌陷的处理措施：先采取坑内填土，反压回填，然后为封闭止水，在连续墙外侧2.6m处，施做2圈Ф800@600mm双管旋喷桩止水帷幕，桩长17m。在封闭的止水帷幕内施工袖阀管注浆,浆液采用水泥水玻璃双液浆。
袖阀管类型：采用Ф51硬质PVC管，能够承受的最大压力大于3.0MPa；注浆孔开孔间距为330mm，开孔处管外紧箍橡胶套，覆盖注浆孔；袖阀管的底端头用闷盖盖紧，防止套壳料进入袖阀管；套壳料采用水泥、膨润土和水拌合而成，套壳料配合比：普通硅酸盐水泥：膨润土：水=2:1:4。注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，水泥浆水灰比W:C=1:1～1.5:1;双液浆配合比C:S=1:1，水玻璃浓度30Be'，模数=2.6。浆液扩散半径0.7m,待套壳料达到一定强度后进行注浆施工，注浆顺序从外向内，采用分段后退式注浆方式，分段长度0.8m。注浆压力值控制在1.5～2.0MPa。注浆加固体需满足强度不小于0.2MPa，渗透系数K<10-5cm/s，有效提高地层的止水抗渗能力。单孔每延米注浆量不小于0.5mm3，注浆终孔压力不小于1.0MPa，注浆深度进入连续墙底。
在旋喷帷幕外侧的塌陷区，采用Ф108mm钢花管回填注浆，浆液采用水泥单液浆。注浆浆液：采用425#普通硅酸盐水泥浆，水灰比为0.5：1～1：1，扩散半径0.4m，注浆压力1.0～3.0MPa，单孔每延米注浆量不小于0.5mm3，注浆终孔压力不小于1.0MPa。注浆顺序按由外向内、间隔跳孔注浆施工作业。


5.结语

5.1、地下连续墙渗漏较严重的部位集中在施工缝部位，防渗漏方案的设计以及施工,应以此为重点。
5.2、合理选择配合比参数也是混凝土具有良好抗渗性的保证。
5.3、采用工字钢或复合锁口管连接的墙体接头工艺是预防地下连续墙接缝渗漏水非常有效的方法。
5.4、采用高压旋喷注浆防渗漏的辅助措施以及化学注浆处理渗漏的应急措施都是不可缺少的。
5.5、出现渗水，应及时封堵，若地下水控制不当可能造成基槽侧壁土体的流失，造成潜蚀，严重时造成体积很大的“空洞”，威胁体系的整体稳定性，甚至会造成周边建筑物倾斜或倒塌。
5.6、对于槽底土质为粉土或砂土时，可能造成基底的管涌或基底抗隆起失效，造成基坑侧面地面变形过大，引起临近建筑，道路或地下设施的破坏。


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