关于基坑内承压水突涌堵水技术的探讨

关于基坑内承压水突涌堵水技术的探讨

周勇飞

山东正元建设工程有限责任公司山东济南250101

摘要：目前由于基础设施建设的需要，楼层越来越高，基坑也越来越深。随之而来的是地下承压水的揭露，可能导致基坑涌水而无法进行基础底板施工，因此需要进行承压水的封堵。本文通过工程实例，详细地介绍承压水地区基坑开挖过程中承压水突涌封堵的设计与施工技术。

关键词：基坑；承压水；突涌；素混凝土桩；压力注浆；超流态后注浆桩；堵水；水文观测

序言

随着城市基础设施建设的需要，楼层越来越高，基坑开挖深度也越来越深。随之而来的是地下承压水的揭露，可能导致基坑突涌而无法进行基础底板施工，因此需要对产生突涌的承压水的进行封堵。下面我们以一个工程实例进行说明。

1工程概况

拟建建筑物为商业用楼，地处济南市中心繁华地带，地上7层，地下2层，基坑开挖深度为-12.10m（绝对高程19.20m），基坑开挖时需进行支护及地下水控制。根据场地岩土工程条件、场地基岩面埋深等值线图和现场开挖至-6.00m（绝对高程25.30m）时，局部出现地下承压水突涌情况，为了土方开挖及后续工程的施工，需要对产生承压水突涌的部位进行封堵止水。

2工程地质条件

场地内主要地层情况如下：

①杂填土；②素填土；③层粉质粘土；④层粗粒混合土；④-1层胶结砾岩，钙质胶结。⑤层粘土；⑥层残积土，为闪长岩风化残积物。⑦层全风化闪长岩；⑧层强风化闪长岩。⑨层中风化灰岩。

其中⑨层中风化灰岩是承压水发育的良好地段。

3水文地质环境

场区地下水分为3层：

⑴第四系潜水：位于第⑤层粘土之上，稳定水位埋深约1.00～4.50m，水位年变幅2.00m左右，其综合渗透系数K为1.5×10-3～2.0×10-3cm/s，属于中等透水层。补给来源主要为大气降水及地表径流等，排泄方式主要为地面蒸发及地下径流。

⑵基岩裂隙水：主要存在于下部基岩风化壳，具承压性。静止水位埋深2.89～3.08m，其在风化岩带中渗透系数K为6.12×10-5～9.58×10-4cm/s，属于弱～中等透水层。该层水主要受南部山区地下水径流入渗补给。

⑶岩溶裂隙水：主要赋存于中风化石灰岩中，根据勘察资料提供的数据及附近泉水的水头，其水头标高在27.20m左右，随丰水期及枯水期有一定的波动。

4堵水设计

根据目前承压水突涌出水点的位置，以冒水点为圆心，布置半径6.00m的圆形堵水范围。在外圈采用素混凝土桩及注浆孔相间形成止水帷幕，最外圈以内采用高压注浆工艺，注浆段绝对高程19.20m～7.20m；注浆深度范围内进入中风化石灰岩石2.00m即可终孔。

⑴素混凝土桩：最外圈的素混凝土桩采用长螺旋成桩施工工艺，设计参数见表1。

⑸注浆工艺：最外圈注浆孔均采用“分段注浆，自上而下”分两段注浆的工艺，上面一段顶标高为28.00m，底标高为19.20m，下面一段顶标高19.20m，底标高为7.20m。最外圈以内的注浆孔采用一段注浆，非注浆段采用套管进行护壁，并封堵密实，防止串浆。

（6）超流态后压浆桩设计

①为了更好的达到堵水效果，封堵大的承压水突涌通道，在承压水突涌点附近增设超流态后压浆桩。每个突涌点增设3个桩，钢筋笼及注浆管设置见桩身剖面图。

②根据地层，桩端进入强风化地层，设计桩长11.2-15.00m，桩径500mm，桩身混凝土强度等级为C30。

③后注浆的浆液参数见表3。

5堵水施工

5.1施工顺序

素混凝土桩—外圈分段压力注浆—超流态后压浆桩施工—圈内压力注浆—水文观测孔施工—水文观测

5.2堵水施工

由于水头压力高出施工地面标高，在堵水施工过程中，必须不间断地排水，直至封堵结束。

⑴外圈素混凝土桩施工，保证桩身的连续性和均匀性，保证桩的垂直度。

⑵外圈注浆，形成止水帷幕，采用分段注浆保证止水帷幕的效果，防止圈内压力注浆浆液自土台侧壁流出。

⑶超流态后压浆桩施工，封堵大的地下裂隙，防止压力注浆的浆液随地下水一起大量涌出。

⑷圈内压力注浆，采取由外及内“蚕食”法，逐渐封堵地下裂隙，逐渐缩小突涌范围，提高堵水成功率。

⑸水文观测孔施工，孔深15.00m，孔底标高

13.40m，不得穿透封堵深度范围。

6总结

本工程通过对某工程施工现场产生的承压水突涌地质条件及成因进行了分析，经过缜密的设计，采取了外围素混凝土桩加高压注浆止水帷幕+圈内压力注浆+突涌点附近超流态后压浆桩的设计及施工方案，严格按方案一环扣一环施工，堵水工作取得成功，达到了堵水的目的，为承压水突涌的封堵提供了良好的设计与施工经验。

参考文献

［1］中国建筑科学研究院，《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）。

［2］中国水利水电基础工程局，《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）。