1、1某工程关于减少连续墙接缝渗漏处理时间的技术探索摘要:在地铁深基坑工程的施工过程中,主要安全风险来源包括开挖支撑的时空效应控制失当以及基坑底部的破坏和四周围护结构的质量缺陷。其中围护工程部分的连续墙接缝的施工质量缺陷诱发渗漏,将对周边道路、管线、房屋产生不良甚至毁灭性影响,因此,连续墙接缝渗漏处理时间越短,对工程施工的质量和安全就越有保障。本文针对地铁车站地下连续墙施工中频发的渗漏问题进行分析,旨在寻找可靠的技术措施,最大限度规避此类安全质量风险。 关键词:深基坑 渗漏 地下水 中图分类号:TV551.4 文献标识码: A 文章编号: 地下连续墙:是用专用设备沿着深基础或地下构筑周边采用泥浆护
2、壁开挖出一条具有一定宽度与深度的沟槽,在槽内设置钢筋笼,采用导管法在泥浆中浇筑混凝土,筑成一单元墙段,依次顺序施工,以某种接头方法连接成的一道连续的地下钢筋混凝土墙,以便基坑开挖时防渗、挡土,作为邻近建筑物基础的支护以及直接成为承受直接荷载的基础结构的一部分。地下连续墙单元墙幅间的结合部位称为墙缝,由于施工工艺、机械设备、地质条件等多方面原因,可能导致连续墙接缝不严实或夹泥夹砂,若在基坑开挖阶段,对墙缝加强措施不足,水、流砂等便会在上覆水土压力作用下,从接缝薄弱处涌出而造成的渗漏险情。 工程简介 2工程地处江南水网地区,地育水系极为发达,地下水位高,一般在地面以下 1 米处。浅地基土属第四系沉
3、积层,土质多为粘土、粉土及粉砂,土体含水率高,在该地区进行地下工程施工难度较大。工程为地下两层岛式车站,采用明挖顺作法施工。车站长 125 米,最大基坑宽度 58米33 米,基坑开挖深度 16.5 米19.33 米。主体围护采用 800mm 厚地下连续墙,围护深度 32 米,共涉及连续墙 75 幅,接缝 76 条,单元墙幅间采用锁口管接头进行连接。本工程是单位重点项目,目标是创国家级优质工程。本车站工程计划工期 650 天,分三期施工,时间紧,任务重。同时由于基坑开挖深度达到 16.5 米19.33 米,此深度刚好位于粉砂、粉土层范围内,施工风险高,难度大。目前,基坑正在开挖阶段,连续墙接缝的
4、渗漏水的处理问题对整个车站的施工进度及质量安全有极为重要的影响。 二、现场情况 针对基坑开挖期间连续墙接缝渗漏渗漏点处理时间长的问题,公司项目部进行了详细的研究调查。对导致接缝渗漏点处理时间长的因素进行统计,主要问题:1)渗漏点集中在粉砂层,堵漏效果差,2)接缝预处理质量低,导致二次渗漏等,其中渗漏点集中在粉砂层这项的质量问题占到总因素的 73%以上。从工程工期安排出发,接缝处理时间越短越好,但结合本地区的实际情况,仅仅依靠连续墙接缝的抗渗挡水效果保证基坑完全不渗漏不太现实。施工工期筹划包含了接缝漏水等问题的处理时间,考虑接缝渗漏对基坑安全及周边环境影响等因素,结合先前处理经验,公司项目部将单
5、条接缝平均处理时间设定为一周左右。 3三、原因分析 基坑渗漏问题直接影响工程进度、施工质量和基坑安全。处理过程则是工程进度、施工质量、基坑安全等的最后保障。处理时间越长,导致基坑底部暴露时间越长,渗漏量增大,极大增加基坑危险。此过程必须引起高度重视,其重要程度不亚于主体结构施工。项目部成员通过对人、机、料、法、环等方面进行了分析,共找到原因 11 项影响因素,经过现场验证,发现影响基坑开挖期间连续墙接缝渗漏渗漏点处理时间长的主要因素是 1)开挖墙缝周边土体时,未及时探明墙缝渗漏情况提前对渗漏危险点采取的加强措施,2)地下水位高,土体含水率大。 四、解决方法 1、开挖墙缝周边土体时,未及时探明墙
6、缝渗漏情况 根据之前的基坑开挖情况以及开挖方案,开挖分区段进行,先开挖区段中间部分,留土护壁,再开挖连续墙附近土体。具体施工方法见下图: 留土护壁开挖工序示意图 采用此开挖方法,优点是可以留土护壁,减少墙缝无处理暴露时间,同时也可以提高基坑开挖进度。但缺点也比较明显,在未探明墙缝安全情况的条件下,挖掉了区段中间部分的土体,一旦在第四步、第五步开挖过程中出现接缝严重渗漏,那整个施工阶段将变得非常被动,不但要停止一切开挖作业,还可能将面临简单的少量土体堆压无法堵漏的情况。4同时钢支撑架设时间也相应延长,增加了坑底无撑暴露时间,不利连续墙变形控制。此问题在 WZDT2WZDT2 轴接缝周围土体开挖过
7、程中体现尤为明显。该条接缝的处理时间达到 15 天,不但因接缝本身渗漏危及基坑安全,还严重影响了施工进度,增加了基坑暴露时间,对基坑安全造成很大威胁。 针对以上情况,项目部的措施是开挖墙缝周边时,提前探明墙缝周边安全情况,并制定相应的掏槽验缝施工程序后,每次开挖作业前,特别是涉及墙缝周边的开挖作业前,都严格贯彻了掏槽验缝程序,提前掌握接缝安全情况,及时采取接缝处理措施。在此后的基坑开挖中,该区段未发生漏砂事故,将接缝处理时间控制在了最短范围内,完全达到了预期效果。 2、地下水为高,土体含水率大。 标准段地质剖面图 由上图可见,地下水位高,水位位于地面以下 1 米处。2 层层顶标高-6.5 左右
8、,底板以上 6 米范围均属该种土层,含水量较大,达到33%,属于微承压水层,加之该土层渗透系数达到 3.00E-3cm/s,相比该区域的粘土渗透系数,大了将近 1000 倍,这是导致2 层遇水自稳能力差的主要原因,极容易发生流砂危险。在这种情况下,一旦连续墙接缝在该土层出现问题,势必导致接缝渗漏砂问题,若堵漏措施不合理,渗漏将不断加大,最后危及基坑安全。 5项目部的是措施加强降水和水位监控:1)加强降水,所有承压水井必须 24 小时工作,同时,派专人 24 小时对承压水抽水情况进行巡视。2)提高水位监测频率,从每天 1 次,提高至每天 2 次。3)提高地表沉降监测频率,从每天 1 次,提高至每
9、天 2 次。 通过以上实施,为基坑开挖工作提供了必要的理论依据,减少了基坑开挖过程中墙缝的渗漏问题。 五、措施效益 1、施工进度 针对主要原因,采取以上对策之后,接缝的处理情况参见下表: 活动后接缝处理时间表 可见,实施期间,共出现渗漏点 3 处,处理总时间 15 天,平均每条接缝处理时间为 5 天。 2、经济效益 根据以往接缝处理经验,当单条接缝处理时间超过 10 天,直接导致的机械、人工、材料等方面的追加投入超过上万元。通过措施的实施,缩短了接缝的处理时间,降低了基坑渗漏风险,不但直接节约了接缝处理费用,同时减少了由于接缝渗漏问题带来的业主罚款、次生问题处理费用等,有一定的经济效益。 3.社会及环境效益 6降低了基坑施工对周围环境的影响,由于开挖阶段对接缝渗漏问题进行了及时有效处理,减小了地面沉降问题对周边道路和建筑的影响,保证了道路通行能力和周边建筑物的安全,将施工对周围群众的生产、生活的影响降到了最低。 通过以上的措施,一定程度地缩短了后期连续墙接缝渗漏点的处理时间,从源头减少接缝的渗漏,保证基坑安全,缩短工期,创造更大价值。