1.引言

位于上海北側(cè)的崇明縣是世界上最大的河口沖積島，其地貌屬于上海地區(qū)四大地貌單元中的河口、砂島類型。一般上海崇明地區(qū)基坑開挖后局部會出現(xiàn)流砂、管涌現(xiàn)象，造成基坑無法正常施工。出現(xiàn)“流砂、管涌現(xiàn)象”導(dǎo)致邊坡塌方，地質(zhì)破壞；有的內(nèi)部基坑土體發(fā)生較大的位移，影響臨近建筑物的安全。上海大學(xué)附屬新華醫(yī)院崇明分院擴建工程緊鄰長江，且長江常水位高于本工程基坑標高，在深基坑施工中應(yīng)對地下水的處理給予應(yīng)有的重視。本工程深基坑圍護形式采用重力壩加局部支撐，考慮到崇明地區(qū)特殊地質(zhì)情況，雖然本工程布置了大量二級井點降水，如果基底地下涌水量太大，或者止水帷幕旁邊滲漏較嚴重，所以在基坑開挖施工方案中考慮了現(xiàn)場的應(yīng)急處理措施，并根據(jù)開挖具體情況采用單液壓密注漿或雙液壓密注漿進行止水。

2.工程概況

上海大學(xué)附屬新華醫(yī)院崇明分院擴建工程，總建筑面積53389平方米，其中地上部分44380平方米，地下部分9009平方米。

建筑層數(shù)：醫(yī)技樓5層，樓高24米；住院樓9層，樓高43.5米；科研綜合樓8層，樓高39米，局部裙房3層，樓高15米；后勤宿舍樓4層，樓高17米。

本工程采用管樁基礎(chǔ)，樁長34米。地下室結(jié)構(gòu)相對標高 -6.100，消防電梯集水井底相對標高 -9.100。

2.1 地質(zhì)及地下水位概況

勘察結(jié)果表明：擬建場地淺部地下水屬于潛水類型，其水位動態(tài)變化主要受控于大氣降水和地面蒸發(fā)。故水位呈季節(jié)性波動，實測地下水靜止水位埋深在0.53～1.31m，標高為3.09～3.70m。設(shè)計時地下水埋深按年平均水位0.5m計。

擬建場地內(nèi)普遍分布雜填土，各土層分布如下表1：

②3-1層灰色砂質(zhì)粉土層分布范圍較廣，是開挖施工中的主要土層，原有施工經(jīng)驗表明該層土層易出現(xiàn)流沙、管涌和振動液化，對施工影響較大。

2.2 周邊環(huán)境情況

本工程周邊的建筑物比較多，距離開挖基坑也比較近，所以在基坑開挖的過程中對于周邊建筑的保護十分重要。

經(jīng)過分析，本工程基坑開挖過程中要重點保護的對象有以下幾個：

（1）北側(cè)市級文物保護單位--黃家花園與基坑30.7m，雖然有一定距離，但仍有保護要求。

（2）西側(cè)變電站距離基坑22.7m，較近應(yīng)與管理部門溝通，查明進出線路位置和走向，確定監(jiān)護要求。

（3）東側(cè)醫(yī)院內(nèi)部建筑距離基坑43m，，應(yīng)進行監(jiān)護，監(jiān)護要求可視住人情況進行控制，確保安全。

（4）南側(cè)架空蒸汽管道可作適當支撐加固，加強保護，防止損壞。

（5）南側(cè)基坑距離長江駁岸31.7m，關(guān)于長江駁岸的保護是此次挖土施工方案的保護重點，因為長江常年最高潮水位在4.1m，最低潮水位在0.52m（相對吳淞高程），本基坑開挖最深處為-3.8m（相對吳淞高程）。若基坑開挖，基底地下涌水量太大，如不及時處理，造成基底涌水和長江連涌，后果不堪設(shè)想。

針對這種比較復(fù)雜的周邊環(huán)境，本工程將在土方開挖作業(yè)前對周邊建筑的標高進行測量記錄，對沒有開挖的深基坑進行壓密注漿檢驗，確認沒有達到設(shè)計要求的部位進行雙液壓密注漿。

表1 擬建場地內(nèi)普遍分布雜填土，各土層分布

3.雙液注漿施工

本工程圍護采用重力壩的方式，降水采用輕型井點降水，為保證井點降水效果，挖土時先將基坑內(nèi)的土整體挖去2米，然后布置井點管。本工程采用“分層岔開，整體退挖”的方式挖土。在開挖到相對標高-6.5 00米時，局部出現(xiàn)流砂、管涌現(xiàn)象，造成深基坑無法正常施工，考慮到基坑基底涌水和長江連涌，防汛堤岸和本工程基坑工程都將產(chǎn)生危險，經(jīng)施工單位、設(shè)計單位、建設(shè)單位和監(jiān)理單位共同制定的施工方案：對沒有開挖的深基坑進行單液壓密注漿檢驗，確認沒有達到設(shè)計要求的部位進行雙液壓密注漿。在其后的施工過程中，局部落深坑經(jīng)過單液壓密注漿工藝施工后，各落深坑逐個繼續(xù)開挖，第一個落深坑挖至相對標高-9.8米時，管涌現(xiàn)象嚴重，致使基坑的單液壓密注漿沒有效果。開挖后出現(xiàn)大面積涌水流砂、掏空基底現(xiàn)象。施工單位立刻將開挖的局部深基坑回填至大底板底標高，回填時先回填約1米的黃砂石子形成濾水墊層，然后再回填好土，原先布置的井點依然抽水盡量疏干回填土中的水分，待回填土密實后再在坑表面打上一層10cm素砼封閉，然后在坑內(nèi)采用化學(xué)雙液注漿加固基坑底部止涌，加固深度約7米，因該處土體已經(jīng)被擾動，管涌已經(jīng)形成，會有部分水泥漿液流失，故水泥摻量需加大，具體按實際注漿情況而定?？觾?nèi)注漿完畢后再將大底板墊層部分破除，在局部深坑止水帷幕外增加一排雙液注漿，注漿面積約寬2米，深度6米，注漿量具體按實際注漿情況而定。至于沒有擾動的局部深坑則只采用先在坑底以下約4米采用雙液注漿加固基坑底部，防止坑底涌水。

根據(jù)現(xiàn)場的情況，在基坑周邊及中間布置注漿孔，注漿孔間距為1m×1m梅花型布置，加固有效深度7米。有效加固范圍應(yīng)至少保證至基礎(chǔ)地面3米以下。雙液注漿采用42.5級普通硅酸鹽水泥及水玻璃，水灰比為0.55，水泥及水玻璃配比為1:1，注漿壓力為2mpa。

為防止冒漿，施工時應(yīng)采取跳孔和隔孔注漿工藝，每孔注漿提升間距0.5米；先將深坑周邊及開挖面以下-0.5m處注漿形成平面封閉狀態(tài)，然后進行中間部分及坑底-6～7m土體的雙液注漿施工。雙液注漿加固工程竣工后至少一周后才可挖土施工。

3.1 雙液注漿施工方案

(1) 壓漿設(shè)備就位；

(2) 將注漿管振動到設(shè)計標高；

(3) 自下而上開始注漿，每次上拔高度為500mm；

(4) 如注漿中途發(fā)生地面冒漿應(yīng)立即停止注漿，調(diào)查冒漿原因。如是地層灌漿不進，則應(yīng)結(jié)束注漿。若為其它原因，則進行適當處理；

(5) 單孔注漿完畢，應(yīng)用清水沖洗管中殘留漿液，防止堵管。整個場地注漿孔施工順序見平面圖布置。

3.2 雙液注漿施工措施

施工中用2臺注漿泵同時連接注漿導(dǎo)管，導(dǎo)管上部安裝三通閥門，為了防止同時注漿水玻璃及水泥速凝而堵塞導(dǎo)管，先用一臺注入部分水泥漿，然后關(guān)閉水泥漿管閥門。開啟另一臺注漿機將水玻璃壓入導(dǎo)管流入土體內(nèi)的水泥漿與之混合同時產(chǎn)生速凝。二臺注漿機輪換開啟關(guān)閉循環(huán)進行。施工中不能操之過急，如發(fā)生冒漿、串漿現(xiàn)象可暫停施工，待凝固后再進行注漿；多處冒漿可將注漿面密封，用速效混凝土澆注面層，然后打孔施工。

3.3 施工人員組織

(1)組織富有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員和技術(shù)工人隊伍承擔本工程的施工；組成以部門領(lǐng)導(dǎo)、工程負責人為主的現(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)小組，負責現(xiàn)場技術(shù)、安全和生活等各項工作，協(xié)調(diào)各方面關(guān)系。

(2)實施技術(shù)負責人全權(quán)負責的項目負責人項目管理制度，由項目負責人負責組織、協(xié)調(diào)本項目有關(guān)事宜，精心組織，精心施工，實施全方位控制和管理。

(3)投入人員

根據(jù)本工程工程量和工期要求，施工項目人員安排：

壓漿工 4名

攪拌工 4名

輔助工 4名

項目管理人員 1名

3.4 施工設(shè)備組織

施工機具需用量計劃見下表2。

3.5 施工對環(huán)境影響及預(yù)防措施

表2 主要施工機具需用量計劃表

壓密注漿施工時利用液壓通過注漿管把漿液均勻注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒的水分和空氣后占據(jù)其位置。這樣，在施工中難免會對周邊環(huán)境造成一定的影響，如地面隆起、管線變形等。

針對本工程，為防止壓密注漿施工對環(huán)境的影響，特采取如下措施：

(1)注漿按先外圍，后內(nèi)部的順序施工，先上部，后中部，這樣一是屏蔽施工對環(huán)境的影響，二是增加注漿邊界約束條件，提高注漿效果；

(2)不采用注漿地帶某一端單向推進的壓注方式，應(yīng)按跳孔間隔注漿方式進行，減小某一處的擠土效應(yīng)；

(3)增加環(huán)境變形監(jiān)測次數(shù)；若變形速率加大，則放慢注漿施工速度，直至停工；

(4)如出現(xiàn)冒漿，要進行原因分析，若是地層較密實而產(chǎn)生的灌注不進則可以結(jié)束注漿或適當減少注漿量。若是上層土體沒封閉，則可進行上層土層先壓漿封閉。

4.結(jié)語

雙液注漿加固止水法施工是復(fù)雜土層和施工環(huán)境深基坑工程施工過程中的一項重要技術(shù)措施，因為其良好的流動性和擴散性，雙液漿在充填土體中的空隙達到一定飽和后，會在壓力作用下逐漸擴散不斷充填空隙，滲入土體的薄弱部位，而其初凝快，能快速形成交叉網(wǎng)狀凝固體，增強了土的密實度和壓縮模量，從而起到加固止水的作用。在新華醫(yī)院崇明分院擴建工程深基坑開挖止水實踐中，現(xiàn)場施工過程中未再次出現(xiàn)流沙和管涌現(xiàn)象，說明雙液注漿止水施工是成功的。