岩溶基坑防渗施工方案

岩溶基坑防渗施工方案我前几年在南方灰岩发育区做过一个深基坑项目，刚进场开挖不到三米就遇到了岩溶渗漏水，浑水带着泥沙不停地往基坑里涌，当时甲方和监理都跟着捏一把汗，我们赶紧结合现场实际情况调整细化，做了这套完整的岩溶基坑防渗施工方案，最后顺利解决了问题，整个项目没出任何渗漏安全事故，接下来我就把这套方案完整梳理出来。1工程概况及防渗施工必要性1.1项目基本情况我们这个项目是城市近郊的商业综合体深基坑，基坑总面积大概8000平方，最深开挖深度18米，需要做两层地下室，场地周边五百米范围内有三个居民小区，还有一条城市主供水管线从场地北侧二十米外经过，一旦防渗出问题，不仅基坑施工没法进行，还可能引发周边地面沉降，威胁居民和管线安全，要求非常严。1.2场地岩溶地质条件我们进场之后结合原勘察报告做了补勘，发现场地整体坐落在连续灰岩岩层上，岩溶发育程度远高于勘察报告的预判，整个场地范围内大大小小探明的溶洞有72个，其中直径超过3米的大型溶洞有11个，还有4条连通性较好的溶蚀裂隙带，其中一条暗溶沟还和场外一公里外的河涌连通，地下水水位高，水头差最大能达到七八米，而且地下水流动性强，给防渗施工带来了很大难度。1.3防渗施工的必要性我之前就听过同行说过，另一个同区域的基坑项目就是没重视岩溶防渗，开挖的时候遇到大的涌水带泥，冲塌了一半边坡，淹了刚绑扎好的钢筋，耽误了三个多月工期，还赔了不少钱，所以我们从一开始就确定了“防渗先行”的原则，必须把所有岩溶渗漏的隐患提前处理好，绝对不能带着隐患开挖，这是整个项目顺利推进的前提，容不得半点马虎。说完项目的基本情况和防渗的必要性，接下来我就给大家讲一下我们做这个防渗施工的总体部署安排。2防渗施工总体部署2.1施工总体目标我们定的目标非常明确，第一就是保证基坑开挖和主体结构施工全周期实现干场作业，单个渗漏点的出水量控制在设计允许的范围内，不出现大规模涌水涌沙事故；第二就是保证周边建筑和管线的安全，周边地面沉降控制在允许范围内，不出现因为渗漏引发的沉降超标问题；第三就是防渗效果要保证到基坑回填完成，主体结构验收合格，满足整个施工周期的要求。2.2人员与设备配置我们专门组建了12人的防渗专项施工班组，其中有两位班长都是有十多年岩溶地区施工经验的老工人，处理过不少复杂的渗漏问题，我作为项目技术负责人，也天天盯在防渗施工现场，随时调整方案处理问题。设备方面我们配了三台地质勘察钻机，两台高压注浆泵，三台潜孔钻，还有风镐、铁锹等预处理工具，另外专门备了一台柴油发电机，防止突发停电耽误注浆，还配了水位监测仪、流量表、钻孔测斜仪这些检测设备，提前全部调试到位，保证随时能用。2.3总体施工流程安排我们结合岩溶地质的特点，确定了“先勘察排查、后预处理、再整体封堵、最后补充处理”的总体顺序，遵循“先深层后浅层、先大通道后小裂隙”的原则，一步步推进，绝对不抢进度，稳扎稳打，每一步验收合格之后再进行下一道工序，避免留下隐患。总体安排定好之后，核心就是具体的施工工艺，这也是整个方案最关键的部分，我给大家详细说一下每一步怎么做。3核心防渗施工工艺3.1施工前岩溶专项勘察排查原勘察报告的孔距一般都比较大，很多小型岩溶和隐蔽的溶沟很难发现，所以我们在正式施工前自己做了全场地的加密勘察，用物探先扫一遍，然后每隔五米打一个超前勘察孔，孔深超过基坑设计底标高至少五米，每个钻孔都安排专人记录钻进速度、涌水流量、溶洞大小、填充物类型，最后把所有数据汇总，画出整个场地的溶洞分布、裂隙走向、地下水水流方向图，把所有连通性好的岩溶通道都标注出来。我那时候天天跟着钻机班跑，一个孔一个孔核对记录，后来真的找到了一个原勘察没发现的暗溶沟，要是没提前找出来，开挖的时候肯定出大问题，现在想想都后怕。3.2表层溶蚀裂隙与小型开口溶洞预处理表层埋深小于五米的张开裂隙和小型开口溶洞是前期开挖最容易出问题的地方，我们的处理方法是，先把表层的浮土和松散废渣全部挖除，露出完整的基岩面，然后用高压清水把裂隙和溶洞内部冲洗干净，把泥沙冲出来。对于宽度大于5毫米的张开裂隙，我们先把干硬性水泥防水砂浆嵌进去填实，然后再刷一遍水泥基渗透结晶型防水涂料，让涂料渗到裂隙内部；宽度小于5毫米的裂隙直接刷两遍渗透结晶就可以。对于直径小于两米的小型开口溶洞，我们先填级配碎石，填到离洞口半米的位置，再浇筑C20混凝土封口，最后打注浆孔注水泥浆把剩下的空隙填实。这一步看起来非常琐碎，但是做好了能解决百分之八十的前期表层渗漏问题，绝对不能偷懒。3.3填充型溶洞防渗处理场地里大部分溶洞都是填充型的，填充物大多是黏土或者粉砂，本身稳定性差，容易被地下水带走形成渗漏通道，我们的处理方法是，在溶洞范围按照一米的间距布置梅花形注浆孔，孔深超过溶洞底板至少一米，如果溶洞高度超过三米，我们就分层注浆，先注底部再注上部，避免一次注浆注不实。注浆我们用的是水泥水玻璃双液浆，因为双液浆凝固速度快，不容易被流动的地下水冲走，注浆压力控制在0.3到0.5兆帕，压力不能太大，不然容易把周边的岩体撑裂，反而产生新的裂隙。注浆的时候我们采用间隔跳注的方法，避免串浆把相邻的注浆孔堵死，有一次我们注一个直径五米的大溶洞，串浆串到了十米外的钻孔，我们就先停了这个孔，换旁边的孔注，等六个小时凝固之后再回来注，就顺利注满了。3.4深层连通岩溶暗通道防渗封堵和场外连通的深层岩溶暗通道是风险最高的，一旦开挖打通，涌水量大还会带泥沙出来，我们的处理方法是，先根据勘察找到暗通道的大致走向，在暗通道进入基坑的位置打两个导流孔，先把地下水导出来，降低水头压力，避免注浆的时候压力太大顶不开浆液。然后我们沿着通道洞口回填级配碎石，一层一层压实，填到差不多的时候再填装满水泥的编织袋，把通道的大致轮廓堵死，减小过水断面，然后再打注浆孔注双液浆，等浆液凝固之后，再注纯水泥浆稳压十分钟，保证把所有空隙都填实。我们当时遇到的那条和河涌连通的暗溶沟，涨水的时候水头有六米多，就是按照这个方法处理的，堵完之后再也没有涌过水，当时做完我悬了半个多月的心才放下来。3.5基坑外围防渗帷幕施工处理完所有的岩溶之后，我们沿着基坑红线做了一圈高压旋喷防渗帷幕，把整个基坑围起来，挡住外围的地下水，桩距按照40厘米布置，相邻桩搭接不小于20厘米，桩端深入到灰岩下面的不透水层至少两米，保证帷幕不漏水。施工的时候如果旋喷桩遇到溶洞，我们就放慢提升速度，增加水泥用量，保证桩体把溶洞整个填充完整，不会留下空隙，我们每施工五根桩就抽一根做钻芯检测，检查桩体的完整性和强度，有没有断桩或者空隙，不合格的马上在旁边补桩，保证帷幕连续完整。工艺都做完之后，不是就万事大吉了，还要做好过程质量管控和突发情况的应急准备，我接下来给大家说一下这部分的内容。4质量管控与应急处理措施4.1过程质量检测要点我们每一步施工都有严格的检测验收，预处理完成之后，我们会逐个检查表层有没有开裂、有没有空隙，不合格的马上返工。注浆施工的时候，每个孔都安排专人记录注浆压力和注浆量，如果注浆量超过设计值一倍还不升压，就说明溶洞比我们预判的大，我们就暂停注浆，等半个小时让浆液凝固之后再注，或者往浆液里加适量的细砂，提高浆液的稠度，保证能填满空隙。防渗帷幕施工完成之后，我们做了围井抽水试验，检测帷幕的渗水量，符合设计要求之后才开始开挖，开挖过程中我们每天监测基坑内外的水位和周边地面的沉降，只要有一点异常就马上停下来排查处理。4.2常见渗漏问题应急处理我们提前就准备好了应急预案和应急物资，开挖过程中如果遇到小的渗漏点，我们马上埋导流管把水引出来，然后用快硬水泥把渗漏点周边封堵，等水泥凝固之后再注水泥浆加固，就能堵住。如果遇到大的涌水，我们不会强行堵，先往基坑里回灌地下水，平衡水头压力，防止涌水冲垮基坑侧壁带走泥沙，然后再从基坑外围打斜注浆孔，往渗漏通道注双液浆封堵，我们现场提前备了两千多个编织袋、五十吨水泥、十吨水玻璃，还有四台大功率抽水泵，随时可以投入使用，我那时候手机24小时不关机，就怕夜间突发涌水没人及时处理。除了质量和应急，安全文明施工也是不能少的，我简单说一下我们的保障措施。5安全文明施工保障措施5.1安全管理措施我们所有进场施工的人员都做了专项安全教育和安全技术交底，每天开工前都要开十分钟的班前会，检查个人防护和设备状态，没问题才开工。钻机施工的时候，钻孔孔口都做了防护围栏，防止人员失足掉进去，注浆施工的时候，工人都戴防护手套和护目镜，防止高压浆液喷出来伤人，夜间施工有足够的照明，基坑边缘都做了防护栏杆和警示标识，从来没出过安全事故。5.2文明施工措施我们现场的注浆废水都排到沉淀池，沉淀之后再往外排，不会把带水泥浆的水直接排出去污染周边环境，注浆产生的废渣都集中收集运到指定的堆放点，不会乱堆乱放，材料都分类堆放在指定区域，堆得整整齐齐，现场每天安排工人打扫，不会弄得满地都是水泥浆，周边居民也从来没投诉过我们。整个方案就是这样，我们这个项目按照这套方案施工，整个开挖和主体施工过程都保持了干场作业，没有出现任何大规模涌水渗漏事故