戈仁杰

（中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司，北京 101100）

巖溶地質(zhì)對(duì)地鐵車(chē)站基坑的設(shè)計(jì)施工及運(yùn)營(yíng)維護(hù)安全性具有較大影響。當(dāng)基坑底部下覆土層自重不足以平衡承壓水頭差時(shí)，地下水將沖毀土層造成突涌災(zāi)害。同時(shí)，基坑涌水導(dǎo)致地下水位下降可能會(huì)進(jìn)一步造成周邊房屋開(kāi)裂和不均勻沉降。

本文以深圳數(shù)碼城地鐵站基坑工程為例，數(shù)碼城站處于灰?guī)r地層系巖溶強(qiáng)發(fā)育地區(qū)，在工程施工前以對(duì)地下溶洞進(jìn)行過(guò)處理，但近期車(chē)站周邊房屋仍出現(xiàn)建筑開(kāi)裂、沉降現(xiàn)象。經(jīng)補(bǔ)充勘察房屋為淺基礎(chǔ)下方存在溶洞，初步判斷與巖溶裂隙水發(fā)育存在關(guān)聯(lián)。為確?；蛹爸苓叚h(huán)境安全，結(jié)合車(chē)站基坑巖溶裂隙水滲漏情況，進(jìn)行研究，旨在快速、有效解決基坑裂隙水問(wèn)題阻斷基坑與外部裂隙水聯(lián)系。

1 工程概況

數(shù)碼城站是深圳市城市軌道交通16號(hào)線工程第4座車(chē)站，位于黃閣路與清林路交叉口，沿黃閣路南北向布置。車(chē)站為地下一層側(cè)式站臺(tái)車(chē)站，車(chē)站長(zhǎng)514.36m，主體結(jié)構(gòu)寬度16.5~77.6m，基坑深度12.7~18.4m。場(chǎng)地地層巖性較復(fù)雜，覆蓋層主要為全新統(tǒng)人工填土層、上更新統(tǒng)沖洪積層、殘積層，下伏基巖為石炭系下統(tǒng)石蹬子組灰?guī)r和測(cè)水組砂巖。場(chǎng)地地下水主要有松散巖類孔隙水、裂隙巖溶水。車(chē)站主體范圍內(nèi)巖溶強(qiáng)發(fā)育，因此，需要對(duì)車(chē)站主體范圍內(nèi)溶洞進(jìn)行處理。

車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用直徑1000mm@750套管咬合樁，主要依靠圍護(hù)結(jié)構(gòu)套管咬合樁對(duì)基坑周邊進(jìn)行封閉截?cái)嗷觾?nèi)外的水力聯(lián)系，基底通過(guò)將溶洞充填密實(shí)再注漿的方式防止基坑外的巖溶水通過(guò)溶洞進(jìn)入基坑內(nèi)。基坑內(nèi)每隔15m設(shè)置降水井，土層開(kāi)挖采用隨挖隨降的方式，將地下水降至開(kāi)挖面以下約1m；巖層采用明排的方式排水。車(chē)站共設(shè)置兩道鋼筋混凝土支撐，第一道支撐為800×1000mm混凝土米字型支撐和1000×1000mm混凝土桁架支撐，典型水平間距為9m ，端頭井間距約4m；第二道支撐為800×1000mm混凝土米字型支撐和1200×1200mm混凝土桁架支撐，典型水平間距為9m，端頭井范圍支撐為800×1000mm鋼筋砼支撐，間距約為4m。如圖1、圖2所示。

圖1 數(shù)碼城站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)平面圖

圖2 數(shù)碼城站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)橫剖面圖

2 周邊建筑物險(xiǎn)情及基坑涌水情況

2.1 周邊建筑物險(xiǎn)情

位于黃閣路與清林路交叉處的龍崗中專實(shí)訓(xùn)樓建于 2003 年，整棟樓由東側(cè)段和西側(cè)段組成，東西兩側(cè)之間有伸縮縫。2004 年起，先后發(fā)現(xiàn)東側(cè)段的北側(cè)、南側(cè)墻體開(kāi)裂。截至2019 年 11 月 22 日，監(jiān)測(cè)報(bào)告提示，沉降情況大體穩(wěn)定，可觀測(cè)使用。2020 年 4 月 29 日?qǐng)?bào)告提示，西側(cè)段大體穩(wěn)定，東側(cè)段出現(xiàn)不均勻沉降。其中，1#、3#、4#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以 2019年 12 月 24 日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，至 2020 年 5月 27 日，5 個(gè)月累計(jì)沉降分別為 18.9、36.4、34.2mm。大樓東側(cè)段出現(xiàn)墻體、梁、柱開(kāi)裂，門(mén)窗因擠壓無(wú)法開(kāi)啟等情況，西側(cè)段近期也出現(xiàn)墻體、地面裂縫情況。目前東側(cè)段實(shí)訓(xùn)樓已于2020年8月被拆除。數(shù)碼城站周邊情況如圖3所示。

圖3 數(shù)碼城站周邊環(huán)境情況示意圖

天健現(xiàn)代城居民樓，主體框架結(jié)構(gòu)地下2層停車(chē)場(chǎng)，地面層樓22層；晶晶幼兒園淺基礎(chǔ)地面2層局部3層，無(wú)地下室結(jié)構(gòu)。于2020年6月墻體出現(xiàn)開(kāi)裂，當(dāng)時(shí)車(chē)站北端未進(jìn)行開(kāi)挖，距離車(chē)站開(kāi)挖面最小凈距380m。

2.2 基坑涌水情況

車(chē)站車(chē)站主體基坑在2020年5月開(kāi)挖A區(qū)到底時(shí)，出現(xiàn)基底裂隙涌水情況，采用進(jìn)行后退式注漿封堵，并進(jìn)行抽排。如圖4。

圖4 車(chē)站南段（A區(qū)）基底涌水點(diǎn)分布（Q1~Q5）

3 涌水原因分析及處理措施

3.1 涌水原因

經(jīng)補(bǔ)充勘察，該建筑物原地基下存在溶洞未進(jìn)行處理，采用潛基礎(chǔ)形式始終存在不均勻沉降。

結(jié)合數(shù)據(jù)分析和地勘情況顯示基底以下5~20m存在微風(fēng)化灰?guī)r，基巖裂隙水具有承壓性，上部約15m的土層開(kāi)挖后，承壓性增大，繼而沿裂隙發(fā)育涌出，基坑外的基巖裂隙超過(guò)了咬合樁樁底，坑外與基坑可能存在水力聯(lián)通造成失水。

3.2 處理措施

3.2.1 處理方案

基于對(duì)基坑裂隙水及周邊建筑沉降原因的分析，以及多次專題會(huì)各方的建議和對(duì)策，同時(shí)綜合當(dāng)前基坑監(jiān)測(cè)情況及周邊環(huán)境變化情況，為確保安全，制定處理方案總體思路如下：

(1)車(chē)站基坑設(shè)計(jì)最深處是換乘段，深度為22.4m，目前已開(kāi)挖約8.8m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度為2.5m。附屬結(jié)構(gòu)開(kāi)挖深度12.5m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度為2m。隨著基坑向下進(jìn)一步開(kāi)挖，基坑內(nèi)裂隙水降水面逐漸下降，影響范圍也會(huì)擴(kuò)大。為防止基坑外裂隙水進(jìn)入坑內(nèi)，對(duì)即將開(kāi)挖的換乘段基底以下一定深度范圍內(nèi)的溶蝕裂隙采用雙液漿注漿加固，封堵巖溶裂隙水滲流通道；

(2)因車(chē)站A出入口后續(xù)開(kāi)挖基坑距離龍崗中專未拆除的西側(cè)樓最小凈距僅5m，B號(hào)出入口距離已開(kāi)裂房屋天健晶晶幼兒園最小凈距8m，對(duì)開(kāi)挖及基底以下一定深度范圍內(nèi)的溶蝕裂隙采用雙液漿注漿加固，封堵巖溶裂隙水滲流通道。

3.2.2 注漿范圍及注漿深度

(1) 注漿范圍

基底采用滿堂注漿加固，加固深度為基底以下5m，具體如圖5所示。

圖5 基坑滲水區(qū)域注漿加固范圍示意圖

(2) 注漿孔間距

注漿孔間距取2m×2m，原則上在巖溶處理階段布設(shè)過(guò)注漿孔的區(qū)域不在設(shè)注漿孔，如處理過(guò)巖溶的區(qū)域仍有較大涌水，則重新布設(shè)注漿孔。注漿孔布置見(jiàn)圖5。

(3) 注漿材料

1)注漿管：采用A48×3.25mm鋼管，長(zhǎng)5m;

2)漿液:采用雙液漿。其中水泥采用S.P.O.42.5,水玻璃波美度≥30；

3）注漿壓力：終孔壓力取2MPa。

4 結(jié)語(yǔ)

本文分析了數(shù)碼城車(chē)站基坑涌水的原因并提出了處理措施。

（1）該建筑物原地基下存在溶洞未進(jìn)行處理，采用潛基礎(chǔ)形式始終存在不均勻沉降。而車(chē)站車(chē)站主體基坑在2020年5月開(kāi)挖A區(qū)到底時(shí)，出現(xiàn)基底裂隙涌水情況。

（2）車(chē)站基坑設(shè)計(jì)最深處是換乘段，隨著基坑向下進(jìn)一步開(kāi)挖，基坑內(nèi)裂隙水降水面逐漸下降，影響范圍也會(huì)擴(kuò)大。為防止基坑外裂隙水進(jìn)入坑內(nèi)，對(duì)即將開(kāi)挖的換乘段基底以下一定深度范圍內(nèi)的溶蝕裂隙采用雙液漿注漿加固，封堵巖溶裂隙水滲流通道。

（3）因車(chē)站出入口距離周邊建筑物過(guò)近，為有效減少基坑開(kāi)挖對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生開(kāi)裂、沉降的有害影響。因此，對(duì)開(kāi)挖及基底以下一定深度范圍內(nèi)的溶蝕裂隙采用雙液漿注漿加固，封堵巖溶裂隙水滲流通道。