谷雨 陳高敏

中交隧道工程局有限公司 北京 100011

目前城市建設(shè)中，建筑周邊和地下環(huán)境復(fù)雜，地下水位高等不利因素，對(duì)較大、較深規(guī)模的基坑工程提出了較高的安全要求。如何在開挖基坑土方施工前捕捉圍護(hù)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)即滲漏風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，提前掌握安全管理的主動(dòng)權(quán)，由事后的應(yīng)急搶險(xiǎn)轉(zhuǎn)向事前對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的主動(dòng)控制，消除支護(hù)工程滲漏水導(dǎo)致的質(zhì)量安全事故。

1 工程概況

上海地鐵14號(hào)線銅川路車站位于上海普陀區(qū)中心城區(qū)，毗鄰普陀區(qū)政府大樓、普陀區(qū)圖書館以及上海市體育宮等多個(gè)重要建筑。該站為T型換乘站，共有6個(gè)出入口和4組風(fēng)亭。車站圍護(hù)形式采用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，基坑支護(hù)體系采用地下連續(xù)墻圍護(hù)+混凝土內(nèi)支撐+鋼支撐，基坑最大開挖深度27m、地墻最深58m，土方開挖采用明挖方式，隨挖隨撐，以保證基坑穩(wěn)定。

水文地質(zhì)條件：

根據(jù)銅川路地質(zhì)勘察報(bào)告，本車站地基土在55.30m深度范圍內(nèi)均為第四紀(jì)松散沉積物，屬第四系濱海平原地基土沉積層，主要由飽和粘性土、粉性和粉砂組成，一般具有成層分布特點(diǎn)。地下水主要為淺部粘性土、粉性土層中的潛水，勘察期間測(cè)得的地下水靜止水位埋深一般為0.30-1.50m；部分地區(qū)深部粉土、砂土層中的（微）承壓水，承壓水一般埋深變化范圍為3.0m-12.0m。

2 深基坑風(fēng)險(xiǎn)分析

根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、周邊環(huán)境、地質(zhì)情況及地下連續(xù)墻現(xiàn)狀，經(jīng)專家論證，認(rèn)為地下連續(xù)墻承壓含水層滲漏是本工程基坑施工重大風(fēng)險(xiǎn)源。對(duì)于地下連續(xù)墻滲漏缺陷進(jìn)行檢測(cè)，常見的檢測(cè)方法有電阻率法、自然電場(chǎng)法、超深三維成像技術(shù)、溫度示蹤法及群井抽水試驗(yàn)法等。但實(shí)踐中上述方法存在時(shí)間長、檢測(cè)精度不高、結(jié)果與實(shí)際往往存在較大偏差等問題，因此采用一種快速、精度較高的檢測(cè)方法對(duì)本工程地下連續(xù)墻滲漏情況進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)已經(jīng)迫在眉睫。經(jīng)對(duì)業(yè)界進(jìn)行調(diào)查，了解到FGM滲漏檢測(cè)技術(shù)能夠較為精確的檢測(cè)地下連續(xù)墻缺陷的具體部位并能夠判定地下連續(xù)墻滲漏的嚴(yán)重程度。為此，研究決定引入FGM滲漏檢測(cè)技術(shù)來降低深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)[1]。

3 FGM地下連續(xù)墻檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備介紹

通過綜合滲流場(chǎng)的電化學(xué)反應(yīng)技術(shù)，電流場(chǎng)的電流追蹤技術(shù)，多傳感器系統(tǒng)技術(shù)，可移動(dòng)地下工程滲漏探測(cè)系統(tǒng)技術(shù)，對(duì)地下止水帷幕進(jìn)行預(yù)先檢測(cè)。在基坑開挖前和隧道進(jìn)出洞前捕捉滲漏風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，掌握安全管理的主動(dòng)權(quán)。由事后危機(jī)處理向風(fēng)險(xiǎn)控制轉(zhuǎn)型，消除由承壓水引起的地質(zhì)災(zāi)害[2]。

3.1 檢測(cè)目的

用圍護(hù)結(jié)構(gòu)電流場(chǎng)與滲流場(chǎng)聯(lián)合滲漏探測(cè)分析儀及探測(cè)方法技術(shù)（FGM）檢測(cè)地下連續(xù)墻的防水效果。

3.2 檢測(cè)原理

FGM滲漏水檢測(cè)技術(shù)是對(duì)地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程發(fā)生滲漏時(shí)水中微弱離子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行高靈敏度量測(cè)，從而探測(cè)復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的滲漏情況。在實(shí)際探測(cè)中，即便是輕微的滲漏，也會(huì)由于水離子的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生整個(gè)地層電場(chǎng)的變化，對(duì)于此變化，通過開發(fā)的多通道多傳感器高精度量測(cè)系統(tǒng)，可以把握電場(chǎng)異常的位置，從而探得滲漏點(diǎn)。

4 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

4.1 檢測(cè)部位及流程

本次地下連續(xù)墻滲漏水檢測(cè)的部位為15號(hào)線銅川路站1號(hào)出入口、1號(hào)風(fēng)亭，總長度為135米，電場(chǎng)發(fā)射源布置在基坑外側(cè)的水位觀測(cè)井內(nèi)，井深36m?；觾?nèi)布置多個(gè)檢測(cè)傳感器。檢測(cè)流程為：FGM引孔→孔位膨潤土回填→安裝檢測(cè)設(shè)備、打坑外觀測(cè)井→檢測(cè)結(jié)果[3]。

具體操作流程如下（以1號(hào)風(fēng)亭為例）：

（1）車站外側(cè)利用水位觀測(cè)井（36m深），作為坑外信號(hào)的發(fā)射井。

（2）本次檢測(cè)共分為3個(gè)檢測(cè)段，分別為檢測(cè)1區(qū)、檢測(cè)2區(qū)。3個(gè)檢測(cè)段分別設(shè)置53個(gè)、35個(gè)和38個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，每孔的深度要打到原狀土；引孔完成后用膨潤土回填（保證孔的完整性）；在基坑外水位觀測(cè)井中布置EFT發(fā)射源其深度約為-36m。

（3）基坑內(nèi)測(cè)不同表面位置布設(shè)可移動(dòng)的負(fù)極（AP），通過發(fā)射源形成強(qiáng)制電場(chǎng)以幾何方向進(jìn)入基坑內(nèi)部的測(cè)量區(qū)域，通過增強(qiáng)示蹤劑來增大流入混凝土結(jié)構(gòu)及墻角下方的滲漏能量，從而探測(cè)滲漏區(qū)域。

4.2 檢測(cè)結(jié)果

本次地下連續(xù)墻滲漏水檢測(cè)共檢測(cè)出5個(gè)建議修補(bǔ)點(diǎn)（有水流入，建議在基坑開挖前預(yù)先加固處理）和5個(gè)注意觀察點(diǎn)（墻體或接縫處陰濕，在基坑開挖時(shí)注意觀察），其中檢測(cè)1區(qū)存在2個(gè)建議修補(bǔ)點(diǎn)、2個(gè)注意觀察點(diǎn)，檢測(cè)2區(qū)存在0個(gè)建議修補(bǔ)點(diǎn)、2個(gè)注意觀察點(diǎn)，在檢測(cè)3區(qū)存在3個(gè)建議修補(bǔ)點(diǎn)、1個(gè)注意觀察點(diǎn)，見圖1、2。

圖1 檢測(cè)1、2區(qū)滲漏水點(diǎn)平面分布圖

5 滲漏點(diǎn)處理措施及效果

為保證基坑開挖的安全進(jìn)行，對(duì)本次檢測(cè)出的5個(gè)滲漏點(diǎn)進(jìn)行深孔注漿及墻內(nèi)修補(bǔ)加固措施，同時(shí)持續(xù)關(guān)注5個(gè)注意觀察點(diǎn)。深孔注漿漿液采用水泥漿+水玻璃漿，在基坑開挖過程中墻內(nèi)修補(bǔ)采用快干水泥等材料對(duì)墻縫進(jìn)行填充封堵，見表1。

表1 滲漏點(diǎn)位置及處理措施

圖2 檢測(cè)3區(qū)滲漏水點(diǎn)平面分布圖

注漿處理：

注漿設(shè)備：采用ZLJ-1200注漿機(jī)、注漿范圍為開挖面至基底以下3m，鉆孔深度為21m，注漿孔垂直地下連續(xù)墻單排布設(shè)，距離地下連續(xù)墻外邊 0.5m，間距為平行地下連續(xù)墻方向每 0.5m設(shè)1根。注漿為水泥漿+水玻璃 雙液漿，注漿壓力控制在1.5-2.0MPa，注漿配合比為水泥漿水灰比= 1∶1（質(zhì)量比），水玻璃:水=1∶1（體積比），水泥漿:水玻璃混合液=1∶1。全部樁位施工完成并具備開挖條件后開始開挖。

在基坑開挖過程中，未發(fā)現(xiàn)明顯地連墻漏砂漏水等現(xiàn)象，其中L1、L2、L4點(diǎn)位發(fā)現(xiàn)水泥漿硬塊，證明深孔注漿堵漏效果良好，L3、L5點(diǎn)位墻體表面有濕漬，無明顯外漏缺陷，從而有力地證明了FGM檢測(cè)技術(shù)可以較好的預(yù)測(cè)滲漏點(diǎn)分布情況。

6 結(jié)語

由于地下工程的復(fù)雜多變和不可預(yù)見性，按目前的科學(xué)手段和技術(shù)水平，在地下水位較高的深基坑中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的滲漏還很難完全避免。基坑一旦發(fā)生滲 漏，若不及時(shí)處理，滲漏將會(huì)給工程帶來重大損失。

本工程采用FGM檢測(cè)技術(shù)，通過與開挖結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，本次FGM檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際滲漏點(diǎn)基本一致，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果滿足地下連續(xù)墻滲漏水預(yù)處理的要求，在基坑開挖過程中，能夠精確、快速、有效的封堵地連墻滲漏點(diǎn)，從而保證了基坑的安全開挖，杜絕了不安全事故的發(fā)生。