城市深基坑维护压水试验技术分析

王敬堂

（冶金工业部华东勘查基础工程总公司，安徽 合肥 230088）

0 引言

城市建设核心区土地紧张，建筑密度大，后期建设对已有建筑物影响是必须重视的，常规的抽水试验已不能满足要求，重要敏感地段需要多手段检测，本文论述压水试验检测在深基坑施工中应用。

1 工程简介

恒大中心项目工程场地位于深圳市南山区深圳湾超级总部基地，白石四道与深湾三路交汇处东南侧。拟建约400m 地面建筑物及6 层地下建筑物。基坑开挖深度39.05～42.35m。项目北侧地形复杂，紧邻地铁9 号线及11 号线，基坑围护结构外边距隧道外边线最短仅3.0m。基坑底部岩层，场地内部有一条东西向破碎带穿过。依照设计要求采用灌浆止水，以确保地铁安全运行，基坑与地铁位置如图1 所示。

图1 基坑与地铁位置

2 工程地质条件

场地内分布的地层。

2.1 人工填土层（Qml）

人工填土在场地内各钻孔均有分布，为多次堆填，局部新近堆填，按物质成分的不同分为素填土、填石、填砂3 个亚层：

（1）素填土（层序号①1）：褐黄、灰黄色，稍湿，松散状态，成分以黏性土为主，混碎石块、混凝土块、碎块石等建筑垃圾。

（2）填石（层序号①2）：浅肉红、灰白、青灰色，稍湿，稍密～中密状态，成分主要为微风化花岗岩及砂岩块石，块径一般5～320cm，大者可达80cm 以上，块石间混杂有30～40%的黏性素填土、石英砂砾或碎石。

（3）填砂（层序号①3）：灰黑、灰黄、褐黄等色，稍湿，松散状态。砂为石英质，以中粗砂为主，含粉细砂、砾砂及有机质等，分选性较差。

2.2 第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）

淤泥（层序号②）：深灰～灰黑色，饱和，流塑状态，局部软塑状态，土质细腻，含少量粉细砂及白色贝壳等生物碎屑，有机质含量一般为6.54%～9.71%，局部相变为淤泥或淤泥质粉质黏土。

2.3 第四系全新统冲洪积沉积层（Q3al+pl）

（1）黏土（层序号③1）：褐黄、褐灰、褐红色，湿，可塑状态，土质较均匀，不均匀含少量粉细砂及中粗砂。

（2）含黏性土砾砂（层序号③2）：灰白、褐黄、褐红色，饱和，稍密~中密状态。砂粒成分为石英质，次棱角~次圆状，不均匀含25%～40%左右的粘粒及少量的石英质小卵石。

2.4 第四系残积层（Qel）

砾质黏性土（层序号④）：褐黄、褐红、棕红杂灰白色，湿，可塑～硬塑状态为主，由燕山期粗粒花岗岩风化残积而成，除石英外其他矿物已风化成粘性土，不均匀含7.2%～33.6%的石英角砾。

2.5 燕山期粗粒花岗岩（ηβ5K1）

场地内下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩，似斑状结构，块状构造，主要由长石、石英、云母等矿物组成。根据钻探揭露和岩石的风化程度划分为全、强、中、微等风化4 个带，其岩性特征如下。

（1）全风化粗粒花岗岩（层序号⑤1）：褐红、褐黄色，稍湿，坚硬状态，原岩结。

（2）强风化粗粒花岗岩（层序号⑤2）：褐红、褐黄色，风化裂隙发育，岩石风化强烈，原岩结构大部分破坏，局部绿泥石化现象显著。

（3）中风化粗粒花岗岩（层序号⑤3）：褐黄、肉红色，岩石裂隙发育。属较软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

（4）微风化粗粒花岗岩（层序号⑤4）肉红色、灰~青灰色，微裂隙发育，裂隙呈闭合状，属较坚硬岩~坚硬岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ类。

2.6 构造岩（F）

碎裂岩：中~微风化状，褐红、紫褐、灰绿等色，岩石具碎裂~碎斑结构，构造裂隙极发育。

3 水文地质条件

地下水类型主要有第四系松散层中的孔隙潜水、孔隙承压水和基岩裂隙水3 种。

（1）孔隙潜水：不连续赋存于表层人工填土层中，大部分区域水量较小。

（2）孔隙承压水：主要赋存于第四系上更新统冲洪积含黏性土砾砂层中，其含水量丰富。

（3）基岩裂隙水：基岩裂隙水发育程度、含水性、透水性，受岩体的结构和构造、基岩风化程度、裂隙发育程度、裂隙贯通性等影响。

4 压水试验

4.1 压水试验设计要求

（1）四周帷幕灌浆质量检测：以压水试验检测成果为主，结合钻孔岩芯和灌浆记录等进行综合评定。压水检查在灌浆结束14d 后进行，压水检查孔数为灌浆孔数的3%。

标准为：1.0Lu。其中墙体混凝土与基岩接触段及以下一段的透水率合格率应为100%，其余各段合格率应达90%以上。不合格的孔段透水率不超过设计规定值的150%，但分布不集中。检查不合格的部位进行补灌，直至达到合格为止。

（2）其他要求：检测压水试验点位应位于单独在孔群内且在注浆控制的中间点，压水试验钻孔深度应小于孔群深度2m，压水试验检测试段不少于4 段。

4.2 压水试验目的

通过压水试验检测和抽水试验检测，验证灌浆效果是否满足设计要求。基坑紧邻地铁盾构隧道，经分析计算基坑开挖后地下水会从地下连续墙底部绕流至基坑内部造成周边地下水位下降，有较大可能会引起地铁发生较为严重的沉降变形。为控制地下水位及地下水渗流速度，确保基坑开挖过程地铁变形在地铁保护允许范围内。配合地下连续墙确保基坑周边和岩石承压水进入基坑[1]。

4.3 试验设备及材料

压水实验设备如表1 所示。

表1 压水试验设备

4.4 压水试验工艺流程

（1）压水试验施工工艺如图2 所示。

图2 压水试验工艺

（2）定位放孔：根据设计要求，按坐标放孔位。

（3）钻孔：采用BHD-180 型钻机跟管 146 钻进成孔，钻进至设计标高。

（4）在146 套管内下89 内套管，注入水泥浆固结，拔出146 套管。

（5）基岩钻孔：采用GXY-2Q 进行钻孔取芯，岩芯编录。观察岩石裂隙灌入水泥及固结状况并拍照描述。

（6）压水段岩石冲洗及压水试验。按设计要求从上往下分段钻孔，冲洗至清水后，进行压水试验检测，采用五点法，每孔不少于4 段。

（7）封孔。压水试验全孔结束后，使用水灰比为0.5的浆液封孔，采用全孔灌浆法封孔，岩石段采用压力封孔，89 套管段从下向上重力封孔，如图3 所示。

图3 岩石段压力封孔

4.5 单孔水泥注入量、压水试验

单孔水泥注入量及压水试验结果如图4、图5 所示。

图4 4-ZK7 深度对应灌浆量

图5 4-ZK7 深度对应透水率

4.6 本工程压水试验成果

本工程施工压水试验孔64 个，进行352 段压水试验，个别孔数据异常，经补灌后，透水率全部达到设计要求。透水率0~0.92Lu，平均透水率0.46Lu，如表2 至表4 所示。

表2 A 区压水试验成果

表4 C 区压水试验成果

5 基坑开挖后对压水试验检测

基坑开挖完成后与检测结果符合，保证了基坑安全、地铁安全和运行如图6 所示。

图6 基坑开挖后实景

6 结语

本工程采用压水试验，找出了深基坑维护工程漏水点。

BJ3-1/BJ3-1，AJZ1/AJZ2/AJZ3/AJZ3 两个漏水部位，施工单位在基坑开挖前补充注浆，复检后符合要求，基坑开挖证明检测的必要性，有力保证了基坑安全和地铁安全。在今后深基坑施工中为一种有效地下水渗漏检测手段。

表3 B 区压水试验成果