CN113309109B - 一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，包括以下步骤：先测量基坑内壁涌水范围，再对应的位置施工探查钻孔探查涌水破坏区的宽度和涌水影响区的最大外边缘范围，然后修筑抗压体后，先涌水影响区加固注浆，再对涌水破坏区加固注浆，最后进行检查及补注浆。本发明的施工方法既能充分保证基坑壁安全稳定，还能有效封堵涌水，对涌水区域进行快速注浆加固，彻底根除涌水隐患。

Description

一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法

技术领域

本发明涉及土建工程技术领域，具体属于一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法。

背景技术

高层建筑深基坑、城市隧道基坑等因为埋藏浅，一般设计在松散覆盖土层内，施工中揭露地下潜水或部分承压水时，出现较大量集中涌水的问题非常突出。涌水时大量的泥沙被携带进入基坑，会使基坑壁外围土层被冲蚀掉形成空腔，空腔上覆地层出现沉陷的风险极高。地层的沉陷加上涌水的冲刷，也会使基坑壁产生破裂、扭曲变形甚至坍塌等严重失稳现象；还可能波及并使周围建筑物开裂、路面塌陷等地质灾害发生。

当位于松散层内的深基坑出现涌水时，要高度重视，及时分析涌水水源及导水通道，并采取有效的治水手段。在基坑出现涌水时，传统的做法就是通过基坑壁利用小导管注浆，把水泥浆通过小导管输送到基坑壁外围的涌水地层内。由于水泥浆的初凝时间较长，水泥浆难以在涌水中留存沉积下来并凝固，往往出现水泥浆被涌水冲出造成注浆失败。还有在基坑壁外侧利用地面施工大口径钻孔，通过钻孔向涌水地层内注入石子，然后再用水泥浆注浆加固。注入的石子尽管能起到减缓水流作用，但是注入的水泥浆仍然存在着被水流稀释带走的后果。而且施工大口径钻孔本身就是对基坑壁外围土层的破坏，而且受钻孔不能相接和石子在地层内扩散范围小的限制，采用大口径内注石子的方法难以覆盖整个涌水区域，尤其是对于较高压力、较大流量的涌水，上述方法难以奏效，反而会因为施工失去了对涌水有效治理的最佳时间，造成对涌水的封堵难度增加，甚至造成基坑壁失稳变形甚至坍塌的后果，产生工程事故。

现有的方法是使用高分子材料进行注浆，但因高分子材料发生化学反应后，反应产物体积出现较大倍数的膨胀，膨胀体极易对基坑壁产生较大的侧向压力，把基坑壁向内挤压变形，甚至出现开裂、膨出甚至坍塌的后果。还有使用微膨胀速凝浆液的，但注浆没有规划，注浆顺序不科学合理，出现把集中涌水打散，造成基坑壁扩大涌水范围，变集中涌水为散状涌水，使涌水灾害更加复杂化，加大了治理难度，耗费更大的资金时间，还可能造成对涌水治理失败的后果。

因此在松散土层内进行深基坑开挖时，遇到较大流量较高压力的集中涌水时，急需一种快速安全的堵水加固方法，达到既能在充分保证基坑壁安全稳定的前提下，还能有效封堵涌水，对涌水区域进行快速注浆加固，彻底根除涌水隐患的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供提供一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，该方法能够有效解决了松散土层内深基坑较大流量集中涌水的快速治理的技术难题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，包括以下步骤：(1)施工探查钻孔：现场测量涌水范围并找到其核心位置，在最大的股状涌水点处通过基坑壁插入钢管使涌水大部分从钢管内集中泄出，在平行于基坑壁外侧的地面上施工第一排探查钻孔，距离第一排探查钻孔布置线3-4m处施工第二排探查钻孔，根据探查钻孔探查涌水破坏区的宽度和涌水影响区的最大外边缘范围，在基坑内壁处设置抗压体；

(2)涌水影响区加固注浆：先对第一排涌水影响区加固注浆钻孔进行注浆，注浆完毕后利用第二排涌水影响区加固注浆钻孔注浆，形成涌水影响注浆加固区；

(3)涌水破坏区加固注浆：分别在第一排和第二排涌水影响区加固注浆钻孔之间布设注浆钻孔，并进行注浆形成涌水破坏区堵水加固区；

(4)检查及补注浆：在第一排探查钻孔和第二排探查钻孔之间布置第三排钻孔，作为涌水影响注浆加固区和涌水破坏注浆堵水加固区内的取芯钻孔，取芯检查根据现场情况在第三排钻孔中补充注浆。

进一步地，在步骤(1)中，所述核心位置中的涌水为股状涌水，占总涌水量的70-80％，所述钢管的直径为120-150mm。

进一步地，所述在步骤(1)中，在步骤(1)中，所述钻孔的具体方法如下：第一个施工的探查钻孔为对应泄水钢管的钻孔，为第一排中最中间的钻孔，然后依次沿第一排钻孔布置线向两端逐个施工钻孔，每间隔1.5m施工一个钻孔，直到最外端的钻孔揭露的土体为原状松散土体。

进一步地，所述第一排探查钻孔在平行于基坑壁外侧距离1-1.8m的地面上，所述第二排探查钻孔的孔间距为大于第一排探查钻孔的孔间距，且该排钻孔施工顺序与第一排探查钻孔的施工顺序相同。

进一步地，在步骤(1)中，所述抗压体为沙袋堆积而成，所述延长钢管是通过连接一根相同规格的钢管实现，该钢管延长至抗压体外。

进一步地，所述注浆的方式是先按照由两端向中心的顺序对第一排涌水影响区加固注浆钻孔进行注浆，完成后再按照同样的顺序对第二排涌水影响区加固注浆钻孔进行注浆，形成涌水影响注浆加固区，涌水影响区内注浆浆液初凝时间为20-40秒。其中该涌水影响区内注浆使用了水泥基速凝浆液，该水泥基速凝浆液为水泥-水玻璃浆液，注浆浆液初凝时间控制在了20-40秒范围内；涌水破坏区内注浆浆液初凝时间控制在了10-20秒范围内；在检查及补充注浆钻孔揭露的薄弱点内使用了单液水泥浆注浆，水泥标号为P.O42.5R，水泥浆浓度控制在了1.60-1.70g/cm³之间。

进一步地，所述涌水影响注浆加固区呈锥桶状，所述第一排涌水影响区加固注浆钻孔注浆时单孔内浆液扩散半径为1.5m，所述第二排涌水影响区加固注浆钻孔注浆时单孔内浆液扩散半径为2m。

进一步地，在步骤(3)中，每个所述涌水破坏区堵水加固注浆钻孔均处于同排内涌水影响区加固注浆钻孔的中间位置，且相邻涌水破坏区堵水加固注浆钻孔间距与涌水影响区加固注浆钻孔间距相同，涌水破坏区堵水加固注浆钻孔和涌水影响区加固注浆钻孔在涌水破坏区水平面投影范围内相互间隔均匀布置，同排内先施工外侧的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，再由外而内逐个施工涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，形成涌水破坏注浆堵水加固区。

进一步地，第一排相邻的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔的钻孔间距为1.5m，第二排相邻的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔的钻孔间距为2.0m。

进一步地，涌水破坏区内浆液初凝时间为10-20秒，在注浆过程中需要进行安全注浆压力试验，取得相应排内钻孔注浆不破坏基坑壁结构和稳定的安全注浆压力后，方可对其它钻孔注浆。

进一步地，所述第三排钻孔排线与涌水影响区注浆加固钻孔所在的两条排线等距离，该第三排钻孔的孔间距为2m，钻孔深度穿过最深处涌水影响注浆加固区1m，检查及补充注浆钻孔内对注浆薄弱点的补充注浆，所述补充注浆使用的密度在1.60-1.70g/cm³范围的单液水泥浆。

进一步地，所述涌水影响区和涌水破坏区的注浆均使用水泥基速凝浆液。

注浆施工要求：

(1)为保证注浆浆液能准确进入到被注区域，并防止浆液在不同钻孔内串浆，要求每个钻孔要在其被注区域外缘进行有效止浆(最深处涌水影响区底部外缘除外)。

(2)同排内的涌水影响区加固注浆钻孔或同排内的涌水破坏区注浆堵水加固钻孔均须从两端向中间逐个钻孔注浆。只有完成涌水影响区注浆加固后，方可进行涌水破坏区内的注浆。

(3)注浆浆液性能要求。为保证注浆效果和注浆安全，所有涌水影响区和涌水破坏区内的注浆钻孔均使用水泥基速凝浆液，但速凝浆液初凝时间要求不同：涌水影响区内注浆浆液初凝时间为20-40秒，使浆液具有一定的扩散能力；涌水破坏区内浆液初凝时间为10-20秒，使浆液迅速初凝，不会被集中涌水冲走流失掉。水泥基速凝浆液在被注入钻孔前都要进行试验，根据现场注浆条件选取适宜的浆液配比。检查孔内对薄弱点的补充注浆使用单液水泥浆液，水泥浆浓度控制在1.60-1.70g/cm³。

(4)注浆安全压力要求。分别利用第一排和第二排各自的第一个涌水影响区加固注浆钻孔注浆时，要进行安全注浆压力试验，取得相应排内钻孔注浆不破坏基坑壁结构和稳定的安全注浆压力后，方可对其它钻孔注浆。

(5)注浆过程中注浆浆液从钢管里冒出严重时，可以适当关小阀门，减少涌水流速，给浆液在注浆区内留存创造条件。但开始注浆且不冒浆时，禁止关小甚至关闭钢管阀门，防止出现因泄水不畅造成的地层内水位升高，使涌水点转移，再次从基坑壁大范围涌出的不良后果。

注浆安全压力试验及要求：为防止注浆压力对基坑壁的破坏，分别对第一排和第二排涌水影响区加固注浆钻孔中的第一个注浆钻孔进行了注浆压力试验，试验结果显示第一排注浆钻孔注浆压力控制在0.8-1.2MPa之间是安全的，第二排注浆钻孔注浆压力控制在1.5-2.0MPa之间是安全的。涌水影响区内安全注浆压力比涌水破坏区内的安全注浆压力平均高0.3MPa。

综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

(1)本发明的施工方法有效解决了松散土层内深基坑较大流量集中涌水的快速治理的技术难题，先将涌水集中在钢管泄出再进行施工，有利于增加施工的安全性和稳固性；

(2)本发明的施工方法把注浆治理区域分为涌水影响区和涌水破坏区，使钻孔注浆更有针对性，更能准确的使用与不同区域特点相适应的注浆浆液参数，注浆后续涌水的阻隔也更有效果；

(3)本发明的施工方法中先对涌水影响区注浆，形成涌水影响注浆加固区后，利用其较弱的渗透性和加固后的较高强度，可有效防止出现涌水破坏区内注浆时集中涌水被打散并向周围扩散转移的不利后果；

(4)本发明明确了涌水影响区和涌水破坏区内使用水泥基速凝浆液，注浆薄弱点内使用单液水泥浆补充注浆，较好实现了快速堵水和快速加固的目标。

(5)本发明的探查钻孔布置方式、涌水形成的松散土层分类、涌水影响区注浆加固、涌水破坏区注浆堵水加固、检查与补注浆等关键操作具有普适性，能够广泛适用于不同地方的深基坑堵水。

附图说明

图1为本发明中探查钻孔布置过涌水点纵向剖面示意图；

图2为本发明中探查钻孔布置过涌水点水平剖面示意图；

图3为本发明中基坑内壁设置抗压体后过涌水点纵向剖面示意图；

图4为本发明中基坑内壁设置抗压体后过涌水点水平剖面示意图；

图5为本发明中涌水影响区注浆加固后过涌水点纵向剖面示意图；

图6为本发明中涌水影响区注浆加固后过涌水点水平剖面示意图；

图7为本发明中涌水破坏区注浆堵水加固后过涌水点纵向剖面示意图；

图8为本发明中涌水破坏区注浆堵水加固后过涌水点水平剖面示意图；

图9为本发明中检查与补充注浆钻孔布置时过涌水点纵向剖面示意图；

图10为本发明中检查与补充注浆钻孔布置时过涌水点水平剖面示意图；

图11为涌水影响区加固注浆钻孔止浆位置示意图；

图12为涌水破坏区堵水加固注浆钻孔止浆位置示意图。

附图中：1、第二排探查钻孔，2、第一排探查钻孔，3、基坑壁，4、原状松散土层，5、涌水影响区，6、基坑内壁原集中涌水点，7、涌水破坏区，8、基坑底，9、带阀门的泄水钢管，10、抗压体，11、第一排涌水影响区加固注浆钻孔，12、第二排涌水影响区加固注浆钻孔，13、涌水影响注浆加固区，14、第一排涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，15、第二排涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，16涌水破坏注浆堵水加固区，17、检查及补充注浆钻孔,18、涌水影响区加固注浆钻孔止浆位置，19、涌水破坏区堵水加固注浆钻孔止浆位置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，具体施工步骤及操作如下：

1、先在基坑壁涌水集中位置穿过基坑壁向壁外涌水区域插入带有阀门的钢管，用钢管把涌水集中排出，减少涌水在基坑壁上的扩散范围。阀门应启闭灵活，封闭严密。

2、施工探查钻孔。在基坑壁外平行基坑壁布置两排探查钻孔，第一排探查钻孔距离基坑壁外侧不超过1.5m，两排间距3.5m，第一排内探查钻孔间距为1.5m，第二排内探查钻孔间距2m。探查钻孔的目的是探查基坑外围松散土层被涌水破坏的区域及侵蚀影响的区域，并给两个区域的注浆提供依据。

同排内探查钻孔施工顺序应从中心位置点的钻孔，即对应泄水钢管处，向两端逐个施工。即先施工与泄水钢管(集中涌水点)对应的探查钻孔，再逐步向两端逐个施工，直到钻孔探查到没有被涌水影响的原状松散土层为止。把富水或有空洞的过水区域，称为涌水破坏区，把含水或较湿润的涌水侵蚀区域成为涌水影响区。

3、修筑抗压体。根据探查钻孔查明的涌水影响区在基坑壁一侧的分布范围及其位置，在基坑内壁处设置抗压体。抗压体范围要超出涌水影响区的分布范围。抗压体可为沙袋堆积，也可为混凝土浇筑。抗压体可以给其覆盖范围的基坑壁一个向外的反作用力，辅助基坑壁抵御注浆压力对基坑壁向内的压力破坏，促进基坑壁在注浆过程中的稳定。要求在基坑内空间允许的条件下，抗压体上部尽量宽厚，且形成一定坡度，使其具有较强的自身稳定性。钢管泄水不能影响到抗压体。

4、涌水影响区加固注浆。把所有的探查钻孔作为涌水影响区的注浆加固钻孔，这些钻孔被称为涌水影响区加固注浆钻孔。先由两端逐个向中间对第一排涌水影响区加固注浆钻孔进行注浆，再以同样的顺序对第二排涌水影响区加固注浆钻孔进行注浆。所有钻孔注浆结束后，形成涌水影响注浆加固区。该加固区三维空间上呈具有一定厚度的近似桶装或锥桶状，包围着涌水破坏区。

5、涌水破坏区堵水加固注浆。对应于涌水破坏区水平投影的范围内，分别在第一排和第二排涌水影响区加固注浆钻孔之间增加注浆钻孔，增加的钻孔被称为涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，涌水破坏区堵水加固注浆钻孔承担着对涌水破坏区内注浆堵水和加固的双重任务。每个涌水破坏区堵水加固注浆钻孔均处于同排内涌水影响区加固注浆钻孔的中间位置。涌水破坏区堵水加固注浆钻孔间距与涌水影响区加固注浆钻孔间距相同，上述两类钻孔相互间隔均匀布置。同排内先施工外侧的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，再由外而内逐个施工涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，第一排相邻涌水破坏区堵水加固注浆钻孔的孔间距为1.5m，第二排相邻涌水破坏区堵水加固注浆钻孔的孔间距为2.0m。涌水破坏区堵水加固注浆结束后，形成涌水破坏注浆堵水加固区。

6、检查及补充注浆加固。为检验涌水影响注浆加固区及涌水破坏注浆堵水加固区的质量，等上述两个区域全部注浆结束且封堵住基坑涌水后，通过钻孔进行检查。检查及补充注浆钻孔设置成第三排钻孔，该钻孔排线与涌水影响区注浆加固钻孔所在的两条排线等距离。检查及补充注浆钻孔孔间距为2m，钻孔深度穿过最深处涌水影响注浆加固区1m。检查及补充注浆钻孔施工中发现存在注浆薄弱点后，要通过该孔进行补充注浆。检查钻孔采用注浆范围内取芯方式，通过观察芯样，判断浆液在注浆区域内与土体的填充胶结情况，即浆脉的充填是否连续，是否存在没有被注浆充填的空隙(即注浆薄弱点)，验证浆液固结后的强度等，也可在钻孔内采用注水试验方式，判断注浆加固体的耐压强度和渗透性。

检查及补充注浆钻孔设置成一排，该钻孔排线与涌水影响区注浆加固钻孔所在的两条排线等距离，为第三排钻孔，钻孔孔间距为2m，钻孔深度穿过最深处涌水影响注浆加固区1m。发现注浆存在薄弱点后要通过该孔进行补充注浆。

其中注浆钻孔施工要求如下：

(1)为保证注浆浆液能准确进入到被注区域，并防止浆液在不同钻孔内串浆，要求每个钻孔要在其被注区域外缘进行有效止浆(最深处涌水影响区底部外缘除外)。

(2)同排内的涌水影响区加固注浆钻孔或同排内的涌水破坏区注浆堵水加固钻孔均须从两端向中间逐个钻孔注浆。只有完成涌水影响区注浆加固后，方可进行涌水破坏区内的注浆。

(3)注浆浆液性能要求。为保证注浆效果和注浆安全，所有涌水影响区和涌水破坏区内的注浆钻孔均使用水泥基速凝浆液，但速凝浆液初凝时间要求不同：涌水影响区内注浆浆液初凝时间为20-40秒，使浆液具有一定的扩散能力；涌水破坏区内浆液初凝时间为10-20秒，使浆液迅速初凝，不会被集中涌水冲走流失掉。水泥基速凝浆液在被注入钻孔前都要进行试验，根据现场注浆条件选取适宜的浆液配比。检查孔内对薄弱点的补充注浆使用单液水泥浆液，水泥浆浓度控制在1.60-1.70g/cm³。

(4)注浆安全压力要求。分别利用第一排和第二排各自的第一个涌水影响区加固注浆钻孔注浆时，要进行安全注浆压力试验，取得相应排内钻孔注浆不破坏基坑壁结构和稳定的安全注浆压力后，方可对其它钻孔注浆。

(5)注浆过程中注浆浆液从钢管里冒出严重时，可以适当关小阀门，减少涌水流速，给浆液在注浆区内留存创造条件。但开始注浆且不冒浆时，禁止关小甚至关闭钢管阀门，防止出现因泄水不畅造成的地层内水位升高，使涌水点转移，再次从基坑壁大范围涌出的不良后果。

本发明施工的关键技术在于：

(1)要求每个涌水影响区注浆钻孔和涌水破坏区注浆钻孔都须在其被注区域外缘进行有效止浆(最深处涌水影响区底部外缘除外)。

(2)同排内的涌水影响区加固注浆钻孔或同排内的涌水破坏区注浆堵水加固钻孔均须从两端向中间逐个钻孔注浆。只有完成涌水影响区注浆加固后，方可进行涌水破坏区内的注浆。

(3)注浆浆液性能要求。所有涌水影响区和涌水破坏区内的注浆钻孔均使用水泥基速凝浆液，涌水影响区内注浆浆液初凝时间为20-40秒，涌水破坏区内浆液初凝时间为10-20秒。检查及补充注浆钻孔内对注浆薄弱点的补充注浆使用密度在1.60-1.70g/cm³范围的单液水泥浆。水泥基速凝浆液为水泥-水玻璃浆液。

(4)注浆安全压力要求。分别利用第一排和第二排各自的第一个涌水影响区加固注浆钻孔注浆时，要进行安全注浆压力试验，取得相应排内钻孔注浆不破坏基坑壁结构和稳定的安全注浆压力后，方可对其它钻孔注浆。

实施例1

某市地铁3号线施工万达站点深基坑，当开挖到15m深度时，在13m处出现较大流量涌水，涌水量50-70m³/h，涌水一天水量持续不减。水质发黑，并携带泥沙，含沙泥量约10-15％左右。从勘查资料分析，17m以下有一层砾石层，为承压含水层，涌水水质与砾石层水质相同。砾石层以上依次为黏土、粉土、粉砂层，涌水点位于粉土和粉砂层内。由于涌水量较大，并呈现一定水压，对基坑稳定性构成极大威胁，且较长时间的涌水汇集，也造成了周围土体被涌水冲刷搬空，产生基坑周边地面沉陷的风险较高。

为快速有效封堵该涌水，采取的注浆治理方法如下：

1、首先测量基坑内壁涌水范围。

如图1所示，经现场测量涌水范围核心呈股状涌水，约占总涌水量的70-80％，周围有散状小涌水点。散状小涌水点的分布范围(宽×高)为3.4×2.8m左右。在最大的股状涌水点处把1根带有阀门的直径127mm的钢管通过基坑壁插入到基坑壁外面土层内，使涌水大部分从钢管内集中泄出。钢管内泄水后，基坑壁原来的散状涌水点减少，散状涌水量减小。泄水量约为90％，钢管与基坑壁周围间隙用速凝混凝土导实封闭。

2、施工探查钻孔。

如图2所示，清理基坑壁3周边地面上的杂物，在平行于基坑壁3外侧距离1.5m的地面上施工第一排探查钻孔2，第一排内钻孔间距a1为1.5m。探查钻孔施工采用风动空气潜孔锤钻机施工。

首先施工第一排探查钻孔2。第一个施工的探查钻孔为对应泄水钢管9的钻孔，即为第一排中最中间的钻孔；然后依次沿第一排钻孔布置线向两端逐个施工钻孔，每间隔1.5m施工一个钻孔，直到最外端的钻孔揭露的土体为原状松散土体4。本实施例中第一排共施工了6个探查钻孔。通过第一排钻孔探查，第一排钻孔2处涌水破坏区7范围h3-h4约3.7-4.2m宽，涌水影响区5的厚度h1-h2为1.5-1.7m。施工探查钻孔的排布如图1所示。

距离第一排探查钻孔2布置线3.5m处施工第二排探查钻孔1，第二排内钻孔间距a2为2m，该排钻孔施工顺序与第一排钻孔相同。经探查该处涌水破坏区7的宽度h3-h4约5.5-6m，涌水影响区5的厚度h1-h2约为2-2.4m。

探查钻孔施工中判断涌水破坏区7的依据是探查钻孔内喷水或探查钻孔无法返风，说明该区域富水或有空洞，为过水区域；判断涌水影响区5的依据是探查钻孔内随风吹出来的泥团或颗粒为湿润状态，说明该区域被水侵蚀影响到。判断原状松散土层的依据是探查钻孔内随风吹出比较干燥的块状或颗粒状土体。

3、修筑抗压体。

如图3和图4所示，根据第一排探查钻孔2探查出的靠近基坑壁处的涌水影响区5的最大外边缘范围(约7.6m)，在基坑内壁3处设置抗压体10，抗压体10范围为宽8m，高6m，其范围要超出第一排探查钻孔2探查的涌水影响区5外边缘。抗压体10为沙袋堆积而成，因原设置的泄水钢管9长度不够，又连接了一根同规格的钢管，保证了钢管泄出的水没有影响到抗压体10。

4、涌水影响区加固注浆。

如图5和图6所示，把所有的探查钻孔均作为涌水影响区5内的注浆加固钻孔，被称为涌水影响区加固注浆钻孔。先利用第一排涌水影响区加固注浆钻孔11进行注浆，其单孔内浆液扩散半径R1为1.5m；注浆完毕后利用第二排涌水影响区加固注浆钻孔12注浆，其单孔内浆液扩散半径R2为2m。所有涌水影响区加固注浆钻孔11和涌水影响区加固注浆钻孔12注浆结束后，形成涌水影响注浆加固区13，涌水影响注浆加固区13在三维空间上呈具有一定厚度的近似桶装或锥桶状。

5、涌水破坏区堵水加固注浆。

如图7和图8所示，对应于涌水破坏区7在水平面的投影范围内，分别在第一排和第二排涌水影响区加固注浆钻孔之间布设注浆钻孔，分别为第一排涌水破坏区堵水加固注浆钻孔14和第二排涌水破坏区堵水加固注浆钻孔15。上述钻孔均处于其同排内两侧涌水影响区加固注浆钻孔的中间位置。故第一排相邻的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔14的钻孔间距a1为1.5m。第二排相邻的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔15的钻孔间距a2为2.0m。涌水破坏区堵水加固注浆结束后，形成涌水破坏区堵水加固区16。

6、注浆效果检查及补注浆。

如图9和图10所示，为检验涌水影响加固区13和涌水破坏堵水加固区16的注浆质量，在第一排和第二排钻孔之间布置第三排钻孔，第三排位于第一和第三排的中间位置，故第三排与基坑壁3的距离a3为1.75m。第三排的钻孔被称为检查及补充注浆钻孔17，钻孔间距a4为2.0m。检查及补充注浆钻孔17为涌水影响注浆加固区13和涌水破坏注浆堵水加固区16内的取芯钻孔。本案共施工了4个检查及补充注浆孔17，钻孔孔深均超过最深处涌水影响加固区13底边缘1.0m。有2检查补充注浆钻孔在不同位置或深度共揭露注浆薄弱点3个，并通过这2个钻孔进行了补充注浆，通过注浆消除了薄弱点。

本实施例的施工技术要求如下：

(1)为保证注浆浆液能准确进入到不同的注浆区域，并防止浆液在不同钻孔内串浆，要求每个钻孔要在其被注区域外缘进行有效止浆(最深部的涌水影响区底外缘除外)。

(2)按照要求在充分完成了对涌水影响区5的注浆加固后，才对涌水破坏区7进行了注浆堵水加固。

(3)涌水影响区5内注浆使用了水泥基速凝浆液(水泥-水玻璃浆液)，注浆浆液初凝时间控制在了20-40秒范围内；涌水破坏区7内注浆浆液初凝时间控制在了10-20秒范围内；在检查及补充注浆钻孔揭露的薄弱点内使用了单液水泥浆注浆，水泥标号为P.O42.5R，水泥浆浓度控制在了1.60-1.70g/cm³之间。

(4)注浆安全压力试验及要求。为防止注浆压力对基坑壁3的破坏，分别对第一排和第二排涌水影响区加固注浆钻孔中的第一个注浆钻孔进行了注浆压力试验，试验结果显示第一排注浆钻孔注浆压力控制在0.8-1.2MPa之间是安全的，第二排注浆钻孔注浆压力控制在1.5-2.0MPa之间是安全的。涌水影响区内安全注浆压力比涌水破坏区内的安全注浆压力平均高0.3MPa。

(5)整个注浆过程均保持了泄水钢管阀门的开启状态。涌水破坏区内注浆时，泄水钢管内层一度流出较浓的浆液，持续几分钟后，浆液把钢管封闭。整个注浆过程没有发现涌水点在基坑壁上的专业和扩散，注浆效果非常明显。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)施工探查钻孔：现场测量涌水范围并找到其核心位置，在最大的股状涌水点处通过基坑壁插入钢管使涌水大部分从钢管内集中泄出，在平行于基坑壁外侧的地面上施工第一排探查钻孔，距离第一排探查钻孔布置线3-4m处施工第二排探查钻孔，根据探查钻孔探查涌水破坏区的宽度和涌水影响区的最大外边缘范围，在基坑内壁处设置抗压体，其中，把富水或有空洞的过水区域，称为涌水破坏区，把含水或较湿润的涌水侵蚀区域成为涌水影响区；

(2)涌水影响区加固注浆：先对第一排涌水影响区加固注浆钻孔进行注浆，注浆完毕后利用第二排涌水影响区加固注浆钻孔注浆，在每个涌水影响区注浆钻孔的被注区域外缘进行有效止浆，形成涌水影响注浆加固区，并使得涌水影响注浆加固区在三维空间上呈具有一定厚度的近似桶状或锥桶状，包围着涌水破坏区；

(3)涌水破坏区加固注浆：分别在第一排和第二排涌水影响区加固注浆钻孔之间布设注浆钻孔，进行注浆并在每个涌水破坏区注浆钻孔的被注区域外缘进行有效止浆，形成涌水破坏区堵水加固区；

(4)检查及补注浆：在第一排探查钻孔和第二排探查钻孔之间布置第三排钻孔，作为涌水影响注浆加固区和涌水破坏注浆堵水加固区内的取芯钻孔，取芯检查根据现场情况对注浆薄弱区在第三排钻孔中补充注浆。

2.根据权利要求1所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钻孔的具体方法如下：第一个施工的探查钻孔为对应泄水钢管的钻孔，为第一排中最中间的钻孔，然后依次沿第一排钻孔布置线向两端逐个施工钻孔，每间隔1.5m施工一个钻孔，直到最外端的钻孔揭露的土体为原状松散土体。

3.根据权利要求2所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于：所述第一排探查钻孔在平行于基坑壁外侧距离1-1.8m的地面上，所述第二排探查钻孔的孔间距为大于第一排探查钻孔的孔间距，且该排钻孔施工顺序与第一排探查钻孔的施工顺序相同。

4.根据权利要求1所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述注浆的方式是先按照由两端向中心的顺序对第一排涌水影响区加固注浆钻孔进行注浆，完成后再按照同样的顺序对第二排涌水影响区加固注浆钻孔进行注浆，形成涌水影响注浆加固区，该涌水影响区内注浆浆液初凝时间为20-40秒。

5.根据权利要求4所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于：所述涌水影响注浆加固区呈锥桶状，所述第一排涌水影响区加固注浆钻孔注浆时单孔内浆液扩散半径为1.5m，所述第二排涌水影响区加固注浆钻孔注浆时单孔内浆液扩散半径为2m。

6.根据权利要求1所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于：在步骤(4)中，每个所述涌水破坏区堵水加固注浆钻孔均处于同排内涌水影响区加固注浆钻孔的中间位置，且相邻涌水破坏区堵水加固注浆钻孔间距与涌水影响区加固注浆钻孔间距相同，涌水破坏区堵水加固注浆钻孔和涌水影响区加固注浆钻孔在涌水破坏区水平面投影范围内相互间隔均匀布置，同排内先施工外侧的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，再由外而内逐个施工涌水破坏区堵水加固注浆钻孔，形成涌水破坏注浆堵水加固区。

7.根据权利要求6所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于：第一排相邻的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔的钻孔间距为1.5m，第二排相邻的涌水破坏区堵水加固注浆钻孔的钻孔间距为2.0m。

8.根据权利要求6所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于：所述涌水破坏区的注浆浆液初凝时间为10-20秒，在注浆过程中需要进行安全注浆压力试验，取得相应排内钻孔注浆不破坏基坑壁结构和稳定的安全注浆压力后，方可对其它钻孔注浆。

9.根据权利要求1所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于：所述第三排钻孔排线与涌水影响区注浆加固钻孔所在的两条排线等距离，该第三排钻孔的孔间距为2m，钻孔深度穿过最深处涌水影响注浆加固区1m，检查及补充注浆钻孔内对注浆薄弱点的补充注浆，所述补充注浆使用的密度在1.60-1.70g/cm 3 范围的单液水泥浆。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种松散土层内深基坑近坑壁快速堵水加固的施工方法，其特征在于：所述涌水影响区和涌水破坏区的注浆均使用水泥基速凝浆液。

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