深圳数码城地铁车站基坑涌水及处理技术

戈仁杰

（中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京 101100）

岩溶地质对地铁车站基坑的设计施工及运营维护安全性具有较大影响。当基坑底部下覆土层自重不足以平衡承压水头差时，地下水将冲毁土层造成突涌灾害。同时，基坑涌水导致地下水位下降可能会进一步造成周边房屋开裂和不均匀沉降。

本文以深圳数码城地铁站基坑工程为例，数码城站处于灰岩地层系岩溶强发育地区，在工程施工前以对地下溶洞进行过处理，但近期车站周边房屋仍出现建筑开裂、沉降现象。经补充勘察房屋为浅基础下方存在溶洞，初步判断与岩溶裂隙水发育存在关联。为确保基坑及周边环境安全，结合车站基坑岩溶裂隙水渗漏情况，进行研究，旨在快速、有效解决基坑裂隙水问题阻断基坑与外部裂隙水联系。

1 工程概况

数码城站是深圳市城市轨道交通16号线工程第4座车站，位于黄阁路与清林路交叉口，沿黄阁路南北向布置。车站为地下一层侧式站台车站，车站长514.36m，主体结构宽度16.5~77.6m，基坑深度12.7~18.4m。场地地层岩性较复杂，覆盖层主要为全新统人工填土层、上更新统冲洪积层、残积层，下伏基岩为石炭系下统石蹬子组灰岩和测水组砂岩。场地地下水主要有松散岩类孔隙水、裂隙岩溶水。车站主体范围内岩溶强发育，因此，需要对车站主体范围内溶洞进行处理。

车站围护结构采用直径1000mm@750套管咬合桩，主要依靠围护结构套管咬合桩对基坑周边进行封闭截断基坑内外的水力联系，基底通过将溶洞充填密实再注浆的方式防止基坑外的岩溶水通过溶洞进入基坑内。基坑内每隔15m设置降水井，土层开挖采用随挖随降的方式，将地下水降至开挖面以下约1m；岩层采用明排的方式排水。车站共设置两道钢筋混凝土支撑，第一道支撑为800×1000mm混凝土米字型支撑和1000×1000mm混凝土桁架支撑，典型水平间距为9m ，端头井间距约4m；第二道支撑为800×1000mm混凝土米字型支撑和1200×1200mm混凝土桁架支撑，典型水平间距为9m，端头井范围支撑为800×1000mm钢筋砼支撑，间距约为4m。如图1、图2所示。

图1 数码城站主体围护结构平面图

图2 数码城站主体围护结构横剖面图

2 周边建筑物险情及基坑涌水情况

2.1 周边建筑物险情

位于黄阁路与清林路交叉处的龙岗中专实训楼建于 2003 年，整栋楼由东侧段和西侧段组成，东西两侧之间有伸缩缝。2004 年起，先后发现东侧段的北侧、南侧墙体开裂。截至2019 年 11 月 22 日，监测报告提示，沉降情况大体稳定，可观测使用。2020 年 4 月 29 日报告提示，西侧段大体稳定，东侧段出现不均匀沉降。其中，1#、3#、4#监测点，以 2019年 12 月 24 日监测数据为基准，至 2020 年 5月 27 日，5 个月累计沉降分别为 18.9、36.4、34.2mm。大楼东侧段出现墙体、梁、柱开裂，门窗因挤压无法开启等情况，西侧段近期也出现墙体、地面裂缝情况。目前东侧段实训楼已于2020年8月被拆除。数码城站周边情况如图3所示。

图3 数码城站周边环境情况示意图

天健现代城居民楼，主体框架结构地下2层停车场，地面层楼22层；晶晶幼儿园浅基础地面2层局部3层，无地下室结构。于2020年6月墙体出现开裂，当时车站北端未进行开挖，距离车站开挖面最小净距380m。

2.2 基坑涌水情况

车站车站主体基坑在2020年5月开挖A区到底时，出现基底裂隙涌水情况，采用进行后退式注浆封堵，并进行抽排。如图4。

图4 车站南段（A区）基底涌水点分布（Q1~Q5）

3 涌水原因分析及处理措施

3.1 涌水原因

经补充勘察，该建筑物原地基下存在溶洞未进行处理，采用潜基础形式始终存在不均匀沉降。

结合数据分析和地勘情况显示基底以下5~20m存在微风化灰岩，基岩裂隙水具有承压性，上部约15m的土层开挖后，承压性增大，继而沿裂隙发育涌出，基坑外的基岩裂隙超过了咬合桩桩底，坑外与基坑可能存在水力联通造成失水。

3.2 处理措施

3.2.1 处理方案

基于对基坑裂隙水及周边建筑沉降原因的分析，以及多次专题会各方的建议和对策，同时综合当前基坑监测情况及周边环境变化情况，为确保安全，制定处理方案总体思路如下：

(1)车站基坑设计最深处是换乘段，深度为22.4m，目前已开挖约8.8m，围护结构嵌固深度为2.5m。附属结构开挖深度12.5m，围护结构嵌固深度为2m。随着基坑向下进一步开挖，基坑内裂隙水降水面逐渐下降，影响范围也会扩大。为防止基坑外裂隙水进入坑内，对即将开挖的换乘段基底以下一定深度范围内的溶蚀裂隙采用双液浆注浆加固，封堵岩溶裂隙水渗流通道；

(2)因车站A出入口后续开挖基坑距离龙岗中专未拆除的西侧楼最小净距仅5m，B号出入口距离已开裂房屋天健晶晶幼儿园最小净距8m，对开挖及基底以下一定深度范围内的溶蚀裂隙采用双液浆注浆加固，封堵岩溶裂隙水渗流通道。

3.2.2 注浆范围及注浆深度

(1) 注浆范围

基底采用满堂注浆加固，加固深度为基底以下5m，具体如图5所示。

图5 基坑渗水区域注浆加固范围示意图

(2) 注浆孔间距

注浆孔间距取2m×2m，原则上在岩溶处理阶段布设过注浆孔的区域不在设注浆孔，如处理过岩溶的区域仍有较大涌水，则重新布设注浆孔。注浆孔布置见图5。

(3) 注浆材料

1)注浆管：采用A48×3.25mm钢管，长5m;

2)浆液:采用双液浆。其中水泥采用S.P.O.42.5,水玻璃波美度≥30；

3）注浆压力：终孔压力取2MPa。

4 结语

本文分析了数码城车站基坑涌水的原因并提出了处理措施。

（1）该建筑物原地基下存在溶洞未进行处理，采用潜基础形式始终存在不均匀沉降。而车站车站主体基坑在2020年5月开挖A区到底时，出现基底裂隙涌水情况。

（2）车站基坑设计最深处是换乘段，随着基坑向下进一步开挖，基坑内裂隙水降水面逐渐下降，影响范围也会扩大。为防止基坑外裂隙水进入坑内，对即将开挖的换乘段基底以下一定深度范围内的溶蚀裂隙采用双液浆注浆加固，封堵岩溶裂隙水渗流通道。

（3）因车站出入口距离周边建筑物过近，为有效减少基坑开挖对周边建筑物产生开裂、沉降的有害影响。因此，对开挖及基底以下一定深度范围内的溶蚀裂隙采用双液浆注浆加固，封堵岩溶裂隙水渗流通道。