惠卫林
中国华电科工集团有限公司总承包分公司 北京丰台 100160
摘要：越南某临海火电项目在排水箱涵临海段基坑开挖过程中出现海水渗漏进入基坑情况，通过对渗漏情况进行分析，确定海水渗漏的路径，根据渗漏部位采取高压水泥旋喷桩的方案进行处理，方案在治理基坑海水渗漏中取得良好效果。
关键词： 基坑渗漏 旋喷桩 连接井 排水管涵
1、项目介绍
1.1项目概况
本工程建设规模为2×660MW超临界燃煤机组，项目位于越南西南部，厂址位于海岸边缘，属于滨海冲积平原。
本项目采用循环水采用海水冷却方式，从取水明渠来的海水经引水箱涵进入循环水泵房进水间后，流入各自流道，在循环水泵房经循环水泵加压后，再用压力管将水送至主厂房凝汽器，由凝汽器排出的温排水经由钢管进入脱硫曝气池，通过4×4m的双孔箱涵排至厂区东南角海岸边连接井，再经4根DN3000的排水管排入港池防浪堤外的大海。排海管陆域部分单根长度53.8米，海域部分单根516米。
1.2地质及海洋潮位
根据地质勘测成果，场地勘测深度范围内全部由土层组成，100m深度范围内未揭露基岩。按照土层的成因和力学性质，场地内土体可分为6大层共9层，划分见下表。
地层分层表
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潮位情况：1％高潮位：2.15m；97％低潮位：－3.17m；平均高潮位：1.04m；平均低潮位：－1.08m；平均潮位：－0.11m
高程系统：越南Hon Dau高程系统
2、排水箱涵基坑渗漏情况
排水箱涵为4×4m的双孔混凝土结构，壁厚550~600之间，基坑开挖标高-5.2米（越南高程系统），现场基坑开挖深度7.2米左右，基坑开挖标高位于②层淤泥、淤泥质土中夹渣 2a层的粉砂、细砂，松散。基坑宽度12.5米。排水箱涵地基处理和基坑边坡支护均水泥搅拌桩（CDM桩）。基坑支护桩采用直径1000mm的CDM桩，桩底标高-29.7米，纵向间距800mm,横向三排布置。连接井结构和排海管支墩地基处理采用Φ600X100(B)的PHC管桩。
排水箱涵全长全长570m，现场按照分段开挖基坑和结构施工的方式，本次出现基坑渗漏的为排水箱涵最后一段，长度约30米，其它已施工的箱涵基坑均已回填完成。最后排水箱涵基坑开挖前，连接井结构已完成、陆域部分排海管安装回填完成，海域排海管施工前疏浚工作已完成，陆域部分排海管已于海水联通。基坑与连接井交接部位距离海水边线约50米左右。
排水箱涵基坑开挖土方约3000立方左右，基坑开挖约7天，开挖过程及开挖清理基坑过程中，基坑东南侧角部，基坑CDM支护桩与连接井结构连接处有少量渗水，由于渗水量较少初步认为地下为地下水渗漏，1台水泵即可满足抽水要求。基坑开挖完成3天后，基坑突然出现涌入大量海水，基坑内水泵抽排已经无法满足，现场情况明显为海水管涌入排水管涵基坑内，基坑外连接井南侧与排海管低洼区域也涌入海水。
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基坑内渗漏积水 基坑外连接井与排海管连接处海水渗漏
现场由于透水量较大，考虑到连接井和基坑结构安全，对已开挖好的排水箱涵20米范围基坑采用黏土立即回填至开挖前标高，基坑内和连接外的海水涌入的问题得到控制。
3、基坑渗漏原因分析
基坑开挖深度地面以下，开挖深度范围内，原状土为砂层，砂层厚度约为9.5m，坑底位置在处于砂层-透水层。连接井及排水管道的底标高与基坑底标高基本一致。根据现场连接井与排海管连接位置渗漏情况判断，海水渗漏路线为海水沿已安装完成的排水管道周边回填沙土渗漏至连接井下部及东侧位置，渗漏入基坑内。箱涵两侧的搅拌桩没有与连接井结构面未完全贴合，中间形成60CM宽缝隙；连接井和箱涵底端都在透水层砂层内，连接井地基处理采用PHC管桩形式，砂土无法起到隔水作用。基坑开挖前期少量海水沿渗漏路径流至基坑内，期间由于海水涨潮和落潮冲击，导致渗漏孔隙不断冲刷，渗漏空隙不断加大，导致基坑渗从连接井下部和连接井和支护水泥搅拌桩间隙出现渗漏。
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海水渗漏路径图 典型地质剖面图
4、基坑渗漏处理方案
4.1难点分析
1）基坑开挖面距离海面水平距离较近，且海面的水位标高是变化的，而动水位对基坑开挖的影响需要考虑。
2）前期开挖之后出现了渗水现象，且连接井内部存在较深的地下水，因此基坑的渗透水路径、特别是连接井底部渗透水路径，已经形成通路，该地下水与原状土的渗透路径和渗透系数等不同。
3）连接井两侧与排水暗涵的连接处，经过上次开挖已经出现了扰动，与原状土不同。
4）连接井与暗涵相连接处，结构突出600mm，增加了隔水的难度。
4.2基坑堵漏方案确定
目前隔水层常规的实施工法是搅拌桩、旋喷桩、超级旋喷桩、CSM（双轮铣深层搅拌）和TRD工法。拉森钢板桩也具备隔水的效果，但是本项目情况，拉森钢板桩无法满足。另外由于场地较小，施工空间小，且隔水两端是结构物和已施工的水泥搅拌桩，搅拌桩无法解决端头漏水（或是冷缝）的问题，因此不考虑搅拌桩工艺，选用水泥高压旋喷桩在的施工方案。
根据现场对基坑渗漏路径及渗水位置具体分析，主要对连接井与排水管涵接口底板下部、连接井与排水管涵支护桩交接处两个区域进场重点堵漏和处理，具体方案如下：
连接井与管涵接口区域：解决与连接井相连接区域的承压水渗漏问题。
采用旋喷桩工艺，两排，外排直径1.0m间距0.8m、内排直径1.2m,间距1.0m，桩顶位于坑底以上1.0m，桩底深入隔水层5.0m，有效桩长15m，地面施工。
1）连接井与管涵基坑支护桩交接处：基坑稳定和隔水。解决交界处土方开挖边坡稳定和渗漏水问题。采用旋喷桩工艺，2~3排；直径1.0mZ桩间距0.8米，桩顶位于地面以下1.0m，桩底位于隔水层下5.0m；有效桩长20.2m，地面施工；
为降低内外承压水头，保证基坑的安全,采用深井降水工艺，连接井东西两侧各布置两个深井，地面施工。
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高压旋喷桩平面布置
4.3方案实施过程注意事项
由于岩土工程施工中存在的不确定因素，给支护工程带来一定的不可预见性，为此采取以下措施：
（1）距离海水较近，海水的变化直接影响到旋喷桩质量的变化。因此，该工程设计时稍微增加了水泥的含量；同时施工部署时，先施工迎水侧的旋喷桩，加强旋喷压力，再施工远离海水面一次的旋喷桩。
（2）针对旋喷桩直径的不同，采取不同的旋喷压力，在回填土地层和原状土地层试验确定旋喷压力的大小。
（3）旋喷桩的咬合，也是极为关键的一环。除了控制定位准确、保证旋喷直径之外，还应注意钻孔的垂直度，以保证咬合的有效性。
（4）连接井底部砂层区域，是旋喷控制的重点区域。该区域根据设计要求增加旋喷的次数、必要时加大水泥用量。
（5）坑外降水井是施工阶段和后期维护开挖阶段，对地下水位的有效控制措施，同时也对连接井两端基坑的保护。因此，应及时控制井水水位的标高，保证基坑的安全
4.3方案实施效果
水泥旋喷桩施工完成28天，对桩身进行抽芯试压合格后，开始基坑重新开挖。基坑开挖过程中设置专业人员24小时值班观测基坑渗漏情况。开挖过程中只有基坑中原来土壤中少量积水，基坑内原来渗漏位置均未出现渗漏情况，保证后续基坑稳定和结构施工的安全，方案效果完全达到预定目标和施工要求。
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排水箱涵基坑二次开挖 排水箱涵垫层浇筑后
5、总结：
5.1高压水泥旋喷桩对本基坑局部狭小位置渗漏情况处理取得较好效果。
5.2对于临近大海或河流区域基坑施工时，应对周边地下设施施工顺序进行合理规划，防止相互影响。本项目如排海管涵与连接井基坑安排在陆域排海管和海岸线疏浚前施工，排海管未伸入海水前施工，基坑渗漏的可能性将大大降低。
[参考文献]
[1]中国土木工程学会土力学及岩土分会主编. 深基坑支护技术指南[M] . 北京: 中国建筑工业出版社，2017.
[2] 《建筑施工手册》（第五版） 中国建筑工业出版社，2018
作者简介:： 惠卫林 ， 男 ， 44岁，工程师、一级注册建造师（建筑工程），从事电力建设工程管理工作，中国华电科工集团有限公司总承包分公司