地铁基坑内勘探孔涌水的封堵及加固处理技术研究

地铁基坑内勘探孔涌水的封堵及加固处理技术研究

周立娜

中铁一局集团天津建设工程有限公司天津300250

摘要：目前，随着社会经济的快速发展，我国城市轨道交通建设的步伐愈来愈快，地铁建设项目也越来越多，其地铁深基坑开挖施工的安全日益受到关注。本文简单分析了如何面对基坑开挖期间基坑内出现勘探孔涌水的情况的封堵和处理方法，通过对勘探孔的封堵和后续处理的技术研究，有效避免地铁基坑开挖过程中出现的风险。

关键词：基坑；勘探孔；涌水；施工技术

引言

在地铁车站基坑开挖施工过程中，基坑内出现涌水问题是影响基坑安全的重要因素，因为基坑内涌水会直接导致基坑外地下水位的下降，进而导致基坑周边地表和建筑物出现不同程度的沉降，严重影响基坑周边环境安全。特别是在基坑内若存在未封堵到位的既有勘探孔，极有可能会发生基坑内勘探孔涌水现象，给基坑施工带来较大安全风险。因此，对基坑内勘探孔涌水要严加防范，才能保证后续基坑施工的安全，顺利完成车站的整体工程。

1基坑内出现勘探孔涌水的原因

在地铁工程施工前，勘察单位会在地铁车站基坑开挖范围内留有部分勘探孔，并在勘察作业完成后对其采用水泥浆进行了封堵。但是由于勘探孔封堵不到位或者封堵水泥浆后期强度较小。在基坑开挖过程中，勘探孔会在土层内的承压水的压力作用下出现向上涌水的现象。直接影响基坑开挖作业的正常进行，严重者还会直接影响基坑外周边环境的安全。

2基坑内勘探孔涌水的技术处理方案

2.1选择合适的封堵方法

针对基坑内的勘探孔涌水封堵，目前主要有两种封堵方法，一种是采用双液注浆的方法，也即向涌水孔内注水泥浆与水玻璃的混合浆液。另一种是采用注聚氨酯的方案，也即向涌水孔内注聚氨酯混合溶液。具体选择哪种注浆方法主要要看勘探孔的涌水压力，若勘探孔涌水为承压水，且压力较大，宜采用注聚氨酯的方法进行封堵。反之，若勘探孔涌水为潜水或微承压水，压力较小，宜采用注双液浆的方法进行封堵。

2.2选择合适的封堵注浆材料及设备

2.2.1双液注浆

（1）注浆材料：宜采用水泥及水玻璃双液注浆，水灰比1：1，水玻璃与水泥浆体积比为1：1。

（2）注浆机械：宜采用HFV5D型双液注浆泵，并配备高压注浆管路系统和制浆设备，注浆压力0.3～0.5MPa。

（3）双液注浆芯管宜采用22mm焊接钢管，丝扣连接，每节长2m。

2.2.2聚氨酯注浆

（1）注浆材料：宜采用油性聚氨酯与水性聚氨酯混合溶液，比例为1：1。

（2）注浆机械：宜采用IE-01高压注浆机，并配备高压注浆管路系统。注浆压力0.5MPa。

（3）聚氨酯注浆芯管宜采用22mm焊接钢管，丝扣连接，每节长2m。

2.3勘探孔涌水封堵方法

在基坑开挖过程中发现勘探孔涌水现象应及时在涌水口四周搭设围堰，同时向孔内下注浆芯管，使用水不漏对勘探孔洞口芯管处进行封堵，并在涌水口安装导流管，将涌水进行导流。同时应采用混凝土将涌水口上部进行混凝土压填，压填过程中应注意不要破坏注浆芯管及导流管。混凝土压填完成后及时进行双液注浆或聚氨酯注浆进行注浆封堵作业。随着封堵注浆作业的进行，水流会逐渐减小直至停止涌水，注浆封堵作业完成，勘探孔涌水得到有效控制。在注浆作业过程中要时刻注意注浆压力的变化，并随涌水量的大小进行注浆压力的调整，但最大不宜超过0.5MPa。

图1勘探孔涌水注浆封堵示意图

3基坑内勘探孔后期加固技术处理

基坑内勘探孔在注浆作业完成封堵后，不宜立即进行后续土方开挖作业，由于注浆材料的强度较小，若强行进行开挖，可能会再次出现勘探孔涌水情况，为保证基坑安全，宜采用先进行坑底旋喷桩加固的方式对勘探孔处进行坑底加固处理，加固处理完成后再进行探孔探测，若探孔无出水现象，则说明加固措施良好，可进行压填混凝土的破除及剩余土方的开挖。

3.1勘探孔加固方法

为保证基坑底以下勘探孔内封堵密实，无涌水现象，需要对勘探孔周边进行单管旋喷加固，加固范围为勘探孔周边1.5m半径范围内进行Φ600@400单管旋喷加固，且在周边封闭的情况下，孔位可适当调整。加固深度为自设计基坑底以下5m，单管旋喷桩规格为Φ600@400咬合布置，同时可根据岩土地勘报告中所需加固地层的地质特征，适当调整加固旋喷桩间距，且应提高水泥掺量，也可适当增加早强剂。注浆材料宜采用P32.5普通硅酸盐水泥，制备的水泥浆液水灰比为1：1；喷射注浆压力为20～25MPa，喷嘴旋转速度15～25r/min，喷嘴提升速度30～50cm/min。加固桩布置见下图所示：

图3勘探孔加固及探水孔位置剖面示意图

综上所述，在地铁车站基坑开挖过程中，对基坑内既有勘探孔的处理是一项重要的工程内容，不但对基坑安全性、稳定性有直接影响，而且还对基坑周边地表及建筑物安全有较大影响。在施工过程中，只有掌握勘探孔涌水封堵的技术措施，及时进行封堵处理，才能保证基坑开挖的顺利进行，进而保证基坑施工的整体安全。此外，还要根据注浆材料及技术的不断进步，逐渐完善涌水孔封堵的技术措施，确保地铁车站基坑施工的安全。