复杂软土地基地下连续墙渗漏检测技术

□文/曾波 吕长岩

复杂软土地基地下连续墙渗漏检测技术

□文/曾波 吕长岩

随着地下空间的加大利用，地下连续墙作为一种综合性能良好的基坑围护结构被广泛采用，但由于水下混凝土浇筑的不确定性以及在地下连续墙施工过程中由于操作不当引起的地下连续墙接缝夹泥等原因导致地下连续墙渗漏问题时有发生，因此如何在土方开挖前对已施工完成的地下连续墙进行渗漏检测成为关键。

地下连续墙；渗漏；检测

1　工程概况

天汇中心项目位于天津市和平区，包括2栋办公楼、2栋公寓及商业裙房和4层地下室，是一座集办公楼、商业和公寓于一体的综合性建筑。工程总建筑面积为368 967 m2，基坑代表深度19.85 m，局部深度达到24.90 m，开挖难度大，属超深一级基坑。围护墙结构体系采用1 000 mm厚两墙合一地下连续墙，共计114幅647 m，混凝土设计强度等级均为C40，抗渗等级P10，地下连续墙相邻槽段之间采用圆形锁口管接头。

2　施工工艺原理

地下连续墙施工完毕后，需在基坑挖开前对其进行抗渗检测，检验地下连续墙的止水效果。地下连续墙渗漏检测是利用止水帷幕内外水头差的渗透力，使渗漏点处发生渗流，导致坑外水位下降。因此假设地下连续墙施工质量达标，基坑内降水将不会造成坑外地下水位的大幅下降，反之，若地下连续墙发生渗漏，则该处坑外的地下水位必然发生比较大的变幅，同时因地下连续墙局部渗漏导致此处渗漏部位上部土体含水率较大，可知此处位置地下连续墙发生渗漏，利用上述原理可以通过降水加观测及土体现场观察的综合方法对地下连续墙的施工缺陷处进行初步判断。

需要注意的是，这种检测方法仅能对地下连续墙已存在的较大缺陷进行初步判断，对于随基坑开挖和坑内外水头压力差变大而逐步发展形成的地下连续墙渗漏则不能短时间内测出，但随着基坑开挖及降水运行过程的进行，这种渗漏也是能在坑外地下水位的变化上反映出来的。

3　检测目的及方法

3.1检测目的

渗漏检测的目的是通过测量基坑外地下水位在基坑降水和基坑开挖过程中的变化情况，了解基坑围护结构的止水效果，及时发现和防止围护结构渗漏、基坑外水土向坑内流失，是判断基坑周边环境安全性的主要依据之一。

3.2适用条件

适用于深基坑施工过程中采用地下连续墙、SMW工法桩、排桩等刚性围护结构。

3.3检测方法

待地下连续墙施工完毕，在原有观测井设计的基础上增加9口潜水观测井，增加22口承压水观测井，布置增加的观测井时着重布置在地下连续墙拐角处及施工过程中质量有缺陷的位置，同时因天津地区地质原因，存在着水平渗透性较好但垂向渗透性较差的特性，因此井损大，导致可能井内的水位下降很快，但实际地下水位并没有大幅度的下降，若检测时间短，以井内水位认为是坑内水位，容易引起误判，则不能准确的判断地下连续墙是否发生渗漏，给后期的开挖造成极大的困难。考虑此问题，选用坑内降水井作为坑内水位观测井，观测实际地下水位，进行对比分析绘制水位降深与时间的曲线图，同时以基坑内靠近地下连续墙的疏干井作为水量观测疏干井，记录井的抽水量并绘制坑内抽水量与时间的曲线图，综合判断地下水位，利用上述原理观测地下连续墙是否有渗漏情况的发生。

新增加承压水观测井和潜水观测井具体施工方法与原有观测井施工一致，通过安排专职人员进行水位和水量监测并做好数据分析工作，从而有效的对地下连续墙渗漏进行检测，提前发现渗漏点进行修补，确保基坑开挖过程中的安全与稳定。

根据场地内降水水位，重点监测分为4个步骤。

1）在正式挖土之前开启全部疏干降水井运行7 d，将地下水位降至-6.0 m，密切关注坑内外观测井水位变化及水量变化，通过对坑外观测井水位及水量信息的分析整理，绘制水位降深与时间的曲线图、坑内抽水量与时间的曲线图，观察两个曲线图综合判定某处地下连续墙是否存在明显缺陷，如发现某处观测井曲线变化异常，则重点监测此部位并查看相关的地下连续墙施工记录，如果发现此处地下连续墙施工异常，存在缺陷，则视为此处发生渗漏，应做好补救措施，再进行第一步土方开挖。

2）在进行第二大步土方开挖前，将井内水位降至-12.0 m，同时利用坑内外观测井密切进行水位观测及水量观测，做好记录，重复步骤1进行检测，如发现渗漏及时做好相应的处理措施后再进行土方开挖。

3）在进行第三大步土方开挖前，将井内水位降至-18.0 m，重复上述步骤，如发现渗漏及时处理。

4）在进行第四大步土方开挖前，将井内水位降至-22.0 m，重复上述步骤，如发现渗漏及时处理。

4　坑外观测井井位布置

4.1布置原则

观测井位置尽可能布置在地下连续墙拐角及质量有缺陷的地方并靠近接缝处，同时选择离地下连续墙较近的疏干井作为基坑内水量观测疏干井，进行水量统计观测，选用基坑中部的疏干井作为基坑内水位观测井，进行基坑内部水位观测。本工程主要采用坑外观测井作为水位观测井，在原有坑外观测井基础上增加9口潜水观测井、22口承压水观测井，加上原设计的观测井共计67口，见图1。

4.2坑外观测井点位埋设

新增承压水观测井、潜水观测井具体做法按照原有观测井施工，见表1和图2。

表1　新增观测井

图2　观测井剖面

4.3观测内容

4.3.1水位监测

水准联测各管口高程后，直接用钢尺水位仪测试管内水位深度。慢慢将探头放入水面，刚接触水面时在钢尺上读数一次，然后慢慢将探头拉出水面，当探头刚离开水面时在钢尺上再读数一次，取两次平均值即为水面之深度。特别需要注意的是初始值的测定在开工前2～3 d，在晴天连续测试水位取其平均值为水位初始值；遇雨天，在雨天后1～2 d测定初始值，以减小外界因素的影响。

水位监测计算公式

式中：h水为水位高程；h孔口为孔口高程；h探为地下水位深（管口与管内水面的高度差）；dh水i为本次水位变化；Dh水i为累计水位变化。

以在稳定期间内一天内水位下降不得超过200 mm，一周内累计水位下降不得超过1 m作为监测依据，如果某处水位下降超过上述规定视为该处有渗漏发生，及时上报并做好相应处理措施。

4.3.2水量监测

在进行基坑内外观测井水位观测的同时，通过坑内水量观测疏干井进行水量监测。在每一个基坑内水量观测疏干井的抽水口处安装一水表，记录此口井的抽水量，算出此井的水位应下降尺寸，同时对比水位监测，如果出现抽水量很大，但不见井内水位下降或隔几日后水位上升，则说明地下连续墙有渗漏发生，配合水位监测进行地下连续墙渗漏处的判断并及时做好相应处理措施。

4.4观测要求

以土方开挖进度作为节点，在开挖过程中分6、12、18、22 m进行重点观测，及时发现渗漏，做好处理措施，避免事故发生。

5　检测数据分析及处理

5.1检测数据分析

例如在基坑开挖过程中，持续进行水位观测，突然GY20号井水位出现大范围变动，直接从-6 m水位跌至-12 m，表示此处接头缝位置发生渗漏，而此处地下连续墙施工时有缺陷，则确定此处有问题，立即进行高压旋喷桩封堵处理。

5.2渗漏处理

1）若渗水量较小、不影响施工也不影响周边环境的情况，可采用坑底设沟排水的方法。对渗水量较大，但没有泥砂带出，造成施工困难，而对周围影响不大的情况，可采用引流-修补法。即在渗漏较严重的部位先在围护墙上水平（略向上）打入一根钢管，内径20～30 mm，使其穿透支护墙体进入墙背土体内，由此将水从该管引出，而后将管边围护墙的薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封堵，待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后，再将钢管出水口封住。如封住管口后出现第二处渗漏时，按上面方法再进行引流-修补。

2）如漏水位置埋深较大，则可在墙后采用压密注双液浆方法，浆液中应掺入水玻璃，即水泥和水玻璃的混合液，配比一定要先进行试配，得到最佳凝固速率，使其刚好在接缝处进行凝固，从而达到止水的效果，压力0.5～0.8 MPa，对地下连续墙基本没有影响。

如在基坑较深部位土方开挖过程中发现局部土体较其他附近部位湿润，经过墙后压密注浆处理后，效果不明显，仍然存在土中含水过大，此部位可能存在较大渗漏点，为避免后续开挖过程中上部土体自重小于承压水压力，导致承压水喷出，需在基坑内紧贴地下连续墙打3排φ800 mm@400 mm高压旋喷桩以减小承压水压力，高压旋喷桩长度需挡住第一承压水层，长度为7 m，标高在-11.65～-32.0 m范围内，每排打几根高压旋喷桩依据渗漏宽度决定，每排宽度需大于漏水宽度范围两边各1 m。应注意，其施工对支护墙会产生一定压力，有时会引起支护墙向坑内较大的侧向位移，必要时应在坑内局部回土后进行，待注浆达到止水效果后再重新开挖。

6　结语

地下连续墙施工完成后，利用坑内降水井降水的同时检测了地下连续墙的渗漏问题，在做检测点、检测、取值、分析方面都非常便利，数据结果也可靠可信，避免了大的设备成本和人力成本，减少了施工时间，保证了工程进度。此方法有效解决了深基坑地下连续墙抗渗性能检测的问题且施工简便，数据分析简单可靠。同时在整个施工过程中，对施工工具和施工人员的专业素质要求并不太高，节约了人力和机具成本。

［1］GB50108—2008，地下工程防水技术规范［S］.

［2］刘刚.深基坑工程地下连续墙渗漏原因及预防［J］.陕西煤炭，2007，（6）：50-51.

［3］徐宁.某排桩支护基坑渗漏水的事故处理及原因分析［J］.广州建筑，2007，35（3）：33-36.

□吕长岩/中建五局第三建设有限公司。

TU476+.3

1008-3197（2016）02-17-03

2016-02-04

曾波/男，1982年出生，工程师，中建五局第三建设有限公司，从事工程技术管理工作。

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.02.005