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結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)即滲漏風(fēng)險點，提前掌握安全管理的主動權(quán)，由事后的應(yīng)急搶險轉(zhuǎn)向事前對風(fēng)險的主動控制，消除支護工程滲漏水導(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重要建筑。該站為T型換乘站，共有6個出入口和4組風(fēng)亭。車站圍護形式采用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，基坑支護體系采用地下連續(xù)墻圍護+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)勘察報告，本車站地基土在55.30m深度范圍內(nèi)均為第四紀松散沉積物，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。地下水主要為淺部粘性土、粉性土層中的潛水，勘察期間測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)險分析

根據(jù)基坑支護設(shè)計、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)險源。對于地下連續(xù)墻滲漏缺陷進行檢測，常見的檢測方法有電阻率法、自然電場法、超深三維成像技術(shù)、溫度示蹤法及群井抽水試驗法等。但實踐中上述方法存在時間長、檢測精度不高、結(jié)果與實際往往存在較大偏差等問題，因此采用一種快速、精度較高的檢測方法對本工程地下連續(xù)墻滲漏情況進行準確檢測已經(jīng)迫在眉睫。經(jīng)對業(yè)界進行調(diào)查，了解到FGM滲漏檢測技術(shù)能夠較為精確的檢測地下連續(xù)墻缺陷的具體部位并能夠判定地下連續(xù)墻滲漏的嚴重程度。為此，研究決定引入FGM滲漏檢測技術(shù)來降低深基坑施工風(fēng)險[1]。

3 FGM地下連續(xù)墻檢測技術(shù)及設(shè)備介紹

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

3.1 檢測目的

用圍護結(jié)構(gòu)電流場與滲流場聯(lián)合滲漏探測分析儀及探測方法技術(shù)（FGM）檢測地下連續(xù)墻的防水效果。

3.2 檢測原理

FGM滲漏水檢測技術(shù)是對地下圍護結(jié)構(gòu)工程發(fā)生滲漏時水中微弱離子的運動進行高靈敏度量測，從而探測復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的滲漏情況。在實際探測中，即便是輕微的滲漏，也會由于水離子的運動，產(chǎn)生整個地層電場的變化，對于此變化，通過開發(fā)的多通道多傳感器高精度量測系統(tǒng)，可以把握電場異常的位置，從而探得滲漏點。

4 現(xiàn)場檢測

4.1 檢測部位及流程

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

具體操作流程如下（以1號風(fēng)亭為例）：

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

（2）本次檢測共分為3個檢測段，分別為檢測1區(qū)、檢測2區(qū)。3個檢測段分別設(shè)置53個、35個和38個檢測點，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）；在基坑外水位觀測井中布置EFT發(fā)射源其深度約為-36m。

（3）基坑內(nèi)測不同表面位置布設(shè)可移動的負極（AP），通過發(fā)射源形成強制電場以幾何方向進入基坑內(nèi)部的測量區(qū)域，通過增強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，從而探測滲漏區(qū)域。

4.2 檢測結(jié)果

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

圖1 檢測1、2區(qū)滲漏水點平面分布圖

5 滲漏點處理措施及效果

為保證基坑開挖的安全進行，對本次檢測出的5個滲漏點進行深孔注漿及墻內(nèi)修補加固措施，同時持續(xù)關(guān)注5個注意觀察點。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)修補采用快干水泥等材料對墻縫進行填充封堵，見表1。

表1 滲漏點位置及處理措施

圖2 檢測3區(qū)滲漏水點平面分布圖

注漿處理：

注漿設(shè)備：采用ZLJ-1200注漿機、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檢測技術(shù)可以較好的預(yù)測滲漏點分布情況。

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，圍護結(jié)構(gòu)的滲漏還很難完全避免?；右坏┌l(fā)生滲 漏，若不及時處理，滲漏將會給工程帶來重大損失。

本工程采用FGM檢測技術(shù)，通過與開挖結(jié)果進行對比，本次FGM檢測技術(shù)檢測結(jié)果與實際滲漏點基本一致，同時檢測結(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，從而保證了基坑的安全開挖，杜絕了不安全事故的發(fā)生。