堵排結(jié)合在超深基坑地下室滲漏治理中的應(yīng)用

劉艷磊，李紹東，魏 鑫，王 晶，龐 珺

（中國建筑第八工程局有限公司華北公司，天津 300450）

0 引言

在城市建設(shè)發(fā)展過程中，為滿足人們對地下停車位的數(shù)量和地下空間的需求，城市核心商務(wù)區(qū)建造的建筑地下室設(shè)計層數(shù)和深度不斷增加。而與此同時也給建筑施工和施工質(zhì)量控制帶來巨大挑戰(zhàn)。雖然近年來隨著建筑設(shè)計、施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，地下室外墻滲漏情況出現(xiàn)的概率逐漸降低，但在復(fù)雜地質(zhì)條件與各種不利因素的影響下，超深基坑的地下室外墻滲漏現(xiàn)象仍較為普遍。近年來，地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻兩墻合一的疊合墻設(shè)計形式具有占用空間小、剛度大、工程量相對較小、節(jié)約建筑成本、縮短工期、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，但內(nèi)襯墻一旦出現(xiàn)滲漏將直接影響地下室的使用功能、觀感和舒適性，且地下室外墻后期的維護(hù)使用成本增加，因此地下室內(nèi)襯墻的滲漏問題治理尤為重要。

1 工程概況

某商業(yè)綜合體項(xiàng)目位于天津市核心商務(wù)區(qū)，地下5層，地下車庫范圍基坑深度27.9m，基坑最深處達(dá)31.3m，地下室建筑面積7.3萬m2。本項(xiàng)目所處位置的水文地質(zhì)條件較差，屬富水軟土地區(qū)。場地埋深150m范圍內(nèi)土層呈層狀分布，主要由上層人工填土、黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂組成。人工填土以下土層受土層沉積、地質(zhì)年代及海陸變遷影響規(guī)律性明顯，為黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂，土層水平向較均勻，豎向各土層巖性及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)差異較大。場地范圍內(nèi)地下水受基底構(gòu)造、地質(zhì)巖性和地形、地貌、氣象一級海進(jìn)海退等綜合因素影響，水文地質(zhì)條件復(fù)雜。本場地埋深58m范圍內(nèi)可劃分為1個潛水含水層和2個承壓含水層，潛水含水層埋深約14.5m，第1承壓含水層厚度約6m，其底板埋深約31.5m；第2承壓含水層厚度約15m，其底板埋深約58.0m。本工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為“地下連續(xù)墻+4道鋼筋混凝土內(nèi)支撐”支撐體系，地下連續(xù)墻深度為60m，地下連續(xù)墻厚度有1.0m和1.2m兩種。地下連續(xù)墻截斷兩層承壓含水層，地庫底板標(biāo)高位于第1層承壓含水層。地下室外墻設(shè)計形式為地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻兩墻合一的疊合墻，中間設(shè)有1層4mm厚瀝青基聚酯胎自粘防水卷材，內(nèi)襯墻墻體厚度300mm，混凝土強(qiáng)度等級C50，抗?jié)B等級P10。

2 地下室滲漏原因分析

本工程在主體結(jié)構(gòu)施工完成、降水井全部封閉完畢后，地下4層和地下5層?xùn)|南角內(nèi)襯墻局部出現(xiàn)滲漏水情況，滲漏水點(diǎn)位30余處，滲漏面積約200m2，經(jīng)項(xiàng)目參建各方相關(guān)人員現(xiàn)場查勘與討論分析，此區(qū)域滲漏水的滲漏通道為本工程降水井全部封閉后導(dǎo)致地下室周圍水位升高，水壓力增大，項(xiàng)目周邊地下水通過項(xiàng)目地下連續(xù)墻接頭薄弱處進(jìn)入地下連續(xù)墻與防水卷材之間的空腔內(nèi)，地下連續(xù)墻空腔內(nèi)的水通過卷材接頭或破損處進(jìn)入內(nèi)襯墻裂縫，并最終通過內(nèi)襯墻裂縫進(jìn)入地下室內(nèi)部，形成上述地下室滲漏情況。上述地下連續(xù)墻接頭薄弱位置、地下連續(xù)墻與防水卷材間空腔、防水卷材的破損及內(nèi)襯墻裂縫形成的原因如下。

1）本工程地下連續(xù)墻成槽深度60m，鋼筋籠長約58.4m，采用H型鋼接頭，在前期地下連續(xù)墻施工時，接頭處刷壁次數(shù)不夠?qū)е挛磳⒌叵逻B續(xù)墻H型鋼接頭清刷干凈，后期澆筑地下連續(xù)墻混凝土?xí)r混凝土與H型鋼接頭之間夾泥，形成此薄弱點(diǎn)。

2）在地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻之間的防水卷材施工前，未將地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)表面泥土清理干凈，且地下連續(xù)墻本身平整度較差，卷材施工前未剔鑿平整，導(dǎo)致防水卷材未能與地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)有效貼合形成空腔，導(dǎo)致地下水通過不合格地下連續(xù)墻接頭處進(jìn)入此空腔。

3）防水卷材施工前未將地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)尖銳凸起物剔除平整造成防水卷材破損。

4）后期內(nèi)襯墻鋼筋施工、模板安裝過程中未做好防水卷材的成品保護(hù)，工人操作失誤將防水卷材破壞。

5）內(nèi)襯墻混凝土由于澆筑振搗、養(yǎng)護(hù)不到位和混凝土收縮形成裂縫。

3 地下室滲漏治理措施

3.1 滲漏治理原則

本工程基礎(chǔ)底板標(biāo)高位于第1承壓含水層，基坑深度達(dá)27.9m，基礎(chǔ)底板位置地下水壓力較大，且上述滲漏情況是在降水井全部封閉后出現(xiàn)，說明基坑降水井封閉后基坑周圍地下水位升高，水壓力增大，地下水依次通過地下連續(xù)墻、防水卷材、內(nèi)襯墻等薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)入地下室內(nèi)部。若單純采用注漿封堵方法將現(xiàn)有滲漏點(diǎn)封堵后，地下承壓水極可能從其他相對薄弱位置進(jìn)入地下室內(nèi)部形成新的滲漏點(diǎn)，新的滲漏點(diǎn)仍需重新注漿封堵，且每次注漿封堵的成本較高。通過上述綜合分析，本項(xiàng)目擬采用“堵為主、排為輔”堵排相結(jié)合的方式解決地下室滲漏水問題，即對大部分的地下室滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，并在原滲漏點(diǎn)標(biāo)高最低位置預(yù)留合適數(shù)量的泄壓排水孔以進(jìn)行不間斷排水，泄壓排水孔做暗埋施工處理以保證地下室內(nèi)襯墻表面干燥。

3.2 施工方法

地下室滲漏點(diǎn)注漿封堵時，由于地下連續(xù)墻與防水卷材空腔內(nèi)聚集的水壓力影響，注漿封堵難度相對較大，為降低此影響，首先在地下5層最低滲漏點(diǎn)位置采用鉆孔設(shè)備鉆出泄壓孔，地下連續(xù)墻與防水卷材間空腔內(nèi)的積水將從此泄壓孔排出，此泄壓孔也作為后期的永久排水孔。通過現(xiàn)場試驗(yàn)，泄壓孔鉆好后防水卷材與地下連續(xù)墻間空腔內(nèi)的壓力積水會排出，一段時間后空腔內(nèi)的積水基本無壓力，此后泄壓孔上方及周邊的水將依靠重力匯聚至泄壓孔位置并通過此孔排出，通過觀察發(fā)現(xiàn)3～5d后泄壓孔上方及周邊的原滲漏點(diǎn)滲水量減小甚至出現(xiàn)不再滲水現(xiàn)象。依據(jù)上述現(xiàn)場試驗(yàn)效果制定本項(xiàng)目地下室滲漏治理的施工方法，即先在地下室B5層的最低滲漏點(diǎn)位置鉆出泄壓排水孔，泄壓5d后將泄壓排水孔標(biāo)高以上的其他原滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，封堵完成后查看封堵效果，若泄壓孔標(biāo)高以上位置原滲漏點(diǎn)均不再滲漏后，再將此泄壓排水孔進(jìn)行開槽埋管，將泄壓孔內(nèi)少量滲水引至地下5層周圈排水溝，最終通過排水溝引至集水坑內(nèi)，集水坑內(nèi)收集的水通過排水泵排出地下室（見圖1）。

圖1 泄壓排水孔示意

3.2.1 泄壓排水孔施工

由于本項(xiàng)目地下室內(nèi)襯墻厚度為300mm，為將地下室內(nèi)襯墻和防水卷材全部鉆透直至防水層與地下連續(xù)墻間空腔位置，故選用400mm長鉆頭進(jìn)行施工，鉆孔深度約為320mm，鉆孔時當(dāng)把內(nèi)襯墻鉆穿后孔內(nèi)出現(xiàn)較大水流后說明防水卷材層也已被鉆穿即可停止鉆孔。為方便后期排水管安裝施工和保證排水效果，鉆頭直徑選用20mm。

泄壓排水孔選擇在地下5層滲漏的最低點(diǎn)位置進(jìn)行施工，本項(xiàng)目實(shí)際滲漏點(diǎn)位置標(biāo)高均在底板結(jié)構(gòu)完成面標(biāo)高以上0.5～1.0m。鉆孔施工完成后需連續(xù)觀察泄壓排水孔內(nèi)排水情況，包括水流變化情況、水流渾濁情況和泄壓排水孔標(biāo)高以上原其他滲漏點(diǎn)位置的滲漏情況。通過連續(xù)3～5d觀察，當(dāng)泄壓排水孔內(nèi)水流較為清澈、水流逐漸減小，且泄壓孔上方原滲漏點(diǎn)滲漏水量明顯降低甚至不再滲漏時，說明此范圍內(nèi)地下水基本已趨于穩(wěn)定且不會對基坑周邊環(huán)境造成不利影響。

泄壓排水孔水平間距可根據(jù)滲漏區(qū)域范圍內(nèi)的滲漏點(diǎn)數(shù)量和滲漏嚴(yán)重程度確定，可先按10～15m間距設(shè)置1個泄壓排水孔，通過觀察若泄壓排水孔上方滲漏情況改善不明顯可適當(dāng)增加泄壓排水孔數(shù)量。

3.2.2 注漿封堵施工

開設(shè)泄壓排水孔后，地下連續(xù)墻與防水卷材之間空腔內(nèi)的積水流出，通過觀察當(dāng)泄壓排水孔內(nèi)水流較為清澈、水流逐漸減小、水流量趨于穩(wěn)定，且泄壓孔標(biāo)高以上其余原滲漏點(diǎn)位置滲漏水量明顯降低甚至不再滲漏時即可進(jìn)行注漿封堵施工，因?yàn)樾箟汉罂涨粌?nèi)的積水水壓力會降低甚至無壓力，可為注漿封堵施工提供有利施工條件。

1）注漿材料 本項(xiàng)目選用聚氨酯灌漿材料作為注漿封堵材料，該材料是以多異氰酸酯與多羥基化合物聚合反應(yīng)制備的預(yù)聚體為主劑。通過灌漿注入墻體裂縫中后遇水后與水反應(yīng)生成不溶于水的具有一定強(qiáng)度固結(jié)體以達(dá)到止水堵漏的效果。

2）安裝注漿針頭 注漿封堵時，首先選用鉆頭直徑為10mm的沖擊鉆打孔，孔深150mm，孔距200～300mm。然后選用具有抑止回流閥和高彈橡膠的針頭（長度為100mm、直徑為8mm），使用扳手將針頭擰緊，使橡膠圈受壓膨脹與孔壁貼緊密封。

3）注漿施工 將專用的注漿導(dǎo)管兩端分別與注漿機(jī)和注漿針頭連接，開啟注漿機(jī)開始注漿，當(dāng)相鄰的注漿孔和裂縫出現(xiàn)漿液后，保持壓力3～5min，即可停止本注漿孔的注漿，自上而下依次對地下室內(nèi)襯墻原滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，待注漿完畢72h后即可去除注漿止水針頭。

3.2.3 開槽埋管及面層施工

泄壓排水孔標(biāo)高上方原滲漏點(diǎn)注漿封堵施工完畢72h后觀察注漿效果，若此位置不再有滲漏即可去除注漿止水針頭。然后即可開始對泄壓排水孔位置的開槽埋管及面層施工，目的是通過排水管將泄壓孔的水流引至地下5層周圍的排水溝中，通過排水溝將水匯集至附近集水井內(nèi)。

1）內(nèi)襯墻體開槽 開槽前需在內(nèi)襯墻表面進(jìn)行畫線以確保開槽質(zhì)量，在上述泄壓排水孔正下方采用開槽機(jī)開出寬20mm、深20mm的槽，槽的下底標(biāo)高位于地下室周圈排水溝底部高100mm處。注意開槽過程中不得將內(nèi)襯墻外部水平鋼筋切斷，如遇到內(nèi)襯墻水平鋼筋時可將水平鋼筋向地下連續(xù)墻一側(cè)進(jìn)行彎折。

2）暗埋排水管施工 考慮到材料的耐久性，排水管選用直徑16mm的PVC管，排水管由兩部分組成，一部分是安裝在泄壓排水孔內(nèi)的水平管，水平管長度為200mm；另一部分是安裝在內(nèi)襯墻墻體開槽內(nèi)的豎向管，豎向管長度與墻體豎向開槽長度一致，豎向與水平向兩部分管采用彎頭連接，需做好彎頭處的密封。泄壓排水孔內(nèi)的水平管安裝前需將泄壓孔內(nèi)泥砂等雜物清理干凈，并在水平管最里端包裹2層無紡布用于過濾泥砂等雜質(zhì)，以防止后期少量泥砂將排水管堵塞影響排水效果。泄壓孔內(nèi)水平管與泄壓孔壁之間的縫隙采用堵漏王進(jìn)行封堵，封堵長度120～150mm。豎向排水管與墻體豎向開槽之間的縫隙同樣采用堵漏王進(jìn)行封堵。排水管與堵漏王施工完畢后等待24h，觀察泄壓孔內(nèi)水是否從排水管內(nèi)流出，并觀察排水管與孔壁之間的封堵是否有濕漬，若表面無濕漬說明封堵效果較好，若有濕漬則需重新返工進(jìn)行封堵。

3）內(nèi)襯墻面層施工 通過觀察排水管與孔壁封堵處干燥且水從排水管中順利流出即可進(jìn)行墻體面層施工，面層施工前，首先將泄壓排水孔及墻體開槽周圍表面清理干凈，并涂刷2遍水泥基滲透結(jié)晶防水涂料，防水涂料施工完畢并養(yǎng)護(hù)7d后即可進(jìn)行地下室內(nèi)襯墻保溫砂漿面層施工，面層施工時應(yīng)在墻體開槽位置處鋪設(shè)耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布做掛網(wǎng)防裂措施，以防止后期此位置開裂。

3.2.4 地下4層滲漏處理措施

1）排水泄壓以及地下4層高部位裂縫封堵措施和上述滲漏點(diǎn)處理方式相同。

2）滲漏點(diǎn)排水原理同上述施工排水步驟，由于地下4層地下室周邊沒有排水溝，所以地下4層暗埋豎向排水管需穿過地下5層頂板、暗埋入地下5層墻體導(dǎo)入地下5層排水溝內(nèi)，最后匯集到地下5層排水溝內(nèi)，排水管穿地下5層頂板部位作為施工重點(diǎn)，做好防滲漏措施，防止后期地下5層頂板部位的二次滲漏風(fēng)險。

4 結(jié)語

通過對地下室滲漏水的原因進(jìn)行綜合分析，提出針對性解決措施，首先在地下5層最低滲漏點(diǎn)位置開設(shè)泄壓排水孔，待泄壓排水孔內(nèi)水流穩(wěn)定后，即可對泄壓孔上方其余原滲漏點(diǎn)進(jìn)行注漿封堵，封堵完畢后開始對泄壓排水孔進(jìn)行開槽埋管引流施工。采用堵排結(jié)合的方式解決了地下室滲漏難題，施工效果較好，可為類似工程提供參考。