深基坑岩石裂隙水降排止水施工关键技术研究

管子良，任昌国，刘书蔚

（中建二局第二建筑工程有限公司，山东 青岛 266427)

随着我国工程建设项目高度和难度的日益增加，工程中深基坑的比例也越来越高，由深基坑带来的岩石裂隙水也成了施工中常见的问题，其具有水位较高、水量较大，降排止水质量难以控制等特点。为保证建筑项目楼体底板的防水质量可以满足人民的生活需求与安全，对深基坑里底板施工前的岩石裂隙水降排止水施工新技术的开发已经是施工的重中之重。而深基坑周边设置有其他建筑物或道路，过度降水反而会对周边建筑物及道路造成不利影响，因此，如何科学开展岩石裂隙水降排止水成了建设工程要解决的关键问题。

1 工程概况

青岛融创西发东区1 号地项目位于青岛市西海岸新区，总用地面积约8.4 万m2，总建筑面积为166 873.39m2。共包括12 栋洋房、6 栋高层住宅、3 栋配套及地下车库，地下车库基础采用柱下独基＋防水板，主楼基础采用筏板基础。

本工程根据场地地质调查和野外钻探显示场地为构造剥蚀地貌及滨海堆积地貌，后经人工改造而成现状。场区基坑底部及边坡部分为燕山晚期花岗岩、白垩系青山群凝灰岩、局部发育有煌斑岩岩脉及碎裂岩，且煌斑岩岩脉及碎裂岩的分布与厚度均不均匀，基坑侧壁及底部有岩石裂隙水大量涌出。

2 岩石裂隙水降排水思路

本工程临近海边，地下水位高，针对基坑开挖过程中出现的地下明水，采取了相对应的降排水施工方法。但由于土方开挖后达到基坑底设计标高后不符合持力层设计要求，超挖部位开挖完毕并达到持力层设计要求后已超出原有降排水系统的覆盖范围，并且在基坑侧壁及底部涌出大量岩石裂隙水。在施工阶段先讲不符合要求岩土层的挖除，再设置排（截)水沟、盲沟及集水坑等进行降排水工作，根据所发现的降排水速度慢、水流量大及排（截)水沟与盲沟走向不合理等问题找到解决办法，并付诸实施等。

3 施工工艺流程

施工控制点测放、坡顶开挖放线→止水帷幕桩放线及施工→降水井施工→预降水→土方分层开挖及支护→人工清槽至设计标高→超挖不符合要求岩土层→设置排（截)水沟与集水坑→设置盲沟→基础换填。

4 关键技术

4.1 止水帷幕施工技术

止水帷幕是深基坑降水的第一道屏障，止水帷幕的施工质量会直接影响岩石裂隙水的渗流。针对上述问题，笔者基于项目具体情况，对高压旋喷桩止水帷幕、深层搅拌桩止水帷幕、旋喷桩止水帷幕、螺旋钻机素砼止水帷幕及压浆止水帷幕等各类止水帷幕进行了对比分析研究，根据止水帷幕的适用条件、施工工艺特点、造价及工期情况最终确定了旋喷桩止水帷幕。并对旋喷桩止水帷幕自身存在的优缺点和易发生质量问题的工艺进行具体研究改进，使其能够顺利应用于本项目，具体施工步骤及方法如下。

1)根据现场情况，进行场地平整，选好地点摆放水泥浆搅拌桶，并做好技术交底工作。

2)根据施工图放出施工轴线。在施工轴线上确定孔位，编上桩号、序号，桩位应严格按照图纸设计测设，偏差不得大于50mm。

3)修建排污和灰浆拌制系统。旋喷桩施工过程中将会产生10%～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。

4)桩机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆与桩位一致，偏差应在50mm 以内，钻孔垂直度误差小于1%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常。

5)启动桩机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，引孔至入强风化流纹岩不小于1 000mm后，停止钻进，旋转不停。

6)按照水灰比进行浆液配置。

7)高压泥浆泵压力增到施工设计值，坐底喷浆30s后，边喷浆边旋转，直至达到设计要求。为提高桩底端质量，在桩底部1.0m 范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。

8)旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将桩机移位。

4.2 降水井施工技术

降水井是降低地下水位的主要措施，基坑内水位的高低和降水井的大小、数量、形式息息相关。针对以上问题，笔者带领团队从规范、实际情况出发，对降水井布置的位置、大小、数量以及形式进行研究试验，通过对比不同降水井形式的优缺点，然后对它们的单位降水量进行正交试验，最终研究出能满足降水需求的降水井形式，从而达到更好的降水效果。

本项目成孔施工机械设备选用SW-100 型工程钻机及其配套设备。采用下井壁管、滤水管、填砂砾料、粘性土等成井工艺。

4.3 盲沟施工技术

由于本项目岩石裂隙水水位较高，为了想达到较好的降水效果，基于地质勘查报告及场地限制，仅依靠边坡底部的排水明沟是无法满足降排止水的要求，最终采用明暗排相互结合的方式，增设盲沟排水，保障施工进度。

以场区西侧典型换填部位为例，依据基坑降排水方案，以及超挖后基坑侧壁及底部的岩石裂隙水大量涌出，对于侧壁裂隙水在场地内采用人工开挖排（截)水沟，按宽300mm，深300mm进行人工清理；对于底部裂隙水在场地内开挖盲沟，盲沟采用粒径不大于4cm 的碎石进行回填，按采用自然排水将场地内雨水汇入场地内临时集水坑内，疏导地表水即可。

场区西侧典型换填部位的集水井定位、排水沟及盲沟走向如图1、图2 所示。

图1 场区西侧基坑降排水图

图2 盲沟剖面图

4.4 深基坑边坡支护技术

深基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性。岩石裂隙水从边坡侧壁涌出，以及排水时对边坡底的冲刷，对深基坑边坡的稳定性均会造成影响。针对以上问题，笔者结合现场土方开挖的顺序、进度及降水形式、降水量，综合考虑了降排止水对基坑边坡带来的影响，对重力式挡墙、扶壁式挡墙、悬臂式支护、板肋式或格构式锚杆挡墙支护、排桩式锚杆挡墙支护、锚喷支护、坡率法等边坡支护形式进行试验对比研究，最终确定边坡支护采用土钉墙形式，具体施工流程不再赘述。

4.5 降水二次利用技术

岩石裂隙水本质上属于地下水，含泥含沙量均较小，普遍的基坑降水是经三级沉淀后排入市政雨水井，导致了一定的水资源浪费。笔者通过研究降水二次利用技术，结合施工现场实际条件，在现场合适位置布设三级沉淀池以及基坑降水二次利用回路。基坑降排水先排入三级沉淀池，经沉淀合格后进入基坑降水二次利用回路，主要利用在现场主干道的喷淋降尘、施工位置及场区主出入口的雾炮降尘、塔机自动喷淋降尘系统、大门处车辆出口的全自动洗车台、土方施工中施工场区内的洒水车洒水、现场绿植绿化的养护、混凝土养护、预拌砂浆的拌和、车载泵泵管的冲洗等等。

在研究过程中发现基坑降水单独设置二次利用回路时会导致水压不足，因此，基坑降水二次利用回路需在合适位置适时的分部分并入临时用水管道。同时，研究还发现基坑排水量远大于二次利用的用水量，在三级沉淀池与基坑降水二次利用回路处设置溢流通道，使多余的基坑降排水通过液位浮球阀启动的水泵排至市政雨水井。

5 结语

通过对于深基坑岩石裂隙水降排止水的研究，制定了一套实用性强的针对深基坑岩石裂隙水降排止水工艺流程，采用人工配合机械设置的降排水措施较好地解决了岩石裂隙水大量涌出导致基坑开挖及施工困难的问题，使降排水后的施工条件满足施工要求。该工艺流程的成功应用，使本住宅项目获得了施工质量好、施工成本低、施工效率高、性能优质的基础底板及防水，确保了建筑的品质优良。此外，基坑降排水二次利用，减少了带泥车辆、扬尘等对周围环境的影响，展示出良好的环境效益。