0 引言

由于广西、贵州、云南省大部分地区地处喀斯特地貌，岩溶区域分布广泛，且地下水源丰富，给地下开挖工程造成了大量难题。其中，因溶洞溶沟造成的基坑渗涌水成为影响基坑基础施工作业的突出问题。本文总结了贺州市桂东广场项目基坑渗涌水问题治理经验。该项目施工方经采用传统强排堵截方法无效后，针对工程实际情况，探究出一种新的处理基坑渗涌水的施工方法。

贺州市桂东广场项目位于贺州市城东新区，即大兴路、桃源路、松木岭路、乐业路相交所包围区域。场地四周较为空旷，均为市政道路，地下室边线到东、南、北三侧的市政道路最近距离分别为14.5, 14.7, 16.7m，到西侧的市政道路最近距离约为60.0m，道路两侧除雨水管外无其余市政设施。项目总用地面积为34 696.6m²，总建筑面积为176 824.8m²，建筑类型包括商业写字楼、幼儿园、住宅楼，用地范围大部分区域设2层地下室，2层地下室底板标高为-9.600m，本工程采用天然地基独立基础和筏板基础。

根据岩土工程施工勘察报告，场区原始地势较低洼，地表径流仅有紧邻场地西北面的桃源渠，属于人工排洪河，水深常年不超过2.8m，河道宽3m，距离基坑开挖顶边线最短距离约27m，由东北方向向西南方向流入贺江。

场地所处地层自上而下依次为:素填土 (Q₄^ml) 、淤泥质黏土 (Q^4l) 、次生红黏土 (Q^al+pl) 、微风化灰岩，岩面埋深为2.80～11.00m，相对高差为8.24m。其中灰岩层按岩石完整程度划分2个亚层: (4) ₁较破碎灰岩和 (4) ₂较完整灰岩。基础持力层为 (4) ₁或 (4) ₂层灰岩。

场地为浅覆盖型岩溶区，在钻孔控制范围内，部分区域浅部溶洞、溶沟较发育，柱位钻孔遇溶洞率为30.7%，遇溶洞沟率约为13.3%，总线岩溶率为10.7%，属于岩溶强烈发育区，场地溶洞分布如图1所示。

根据勘察报告及环境情况，基坑采用放坡土钉加喷射混凝土面层的支护形式，按一定边坡率进行分级放坡处理。基坑开挖形成最高约8.4m的边坡，上部为土质边坡，厚度约5.3m，下部为岩质边坡，厚度约3.1m。考虑到岩溶裂隙的连通性较好，在基坑外作帷幕截水施工难度较大，因此地下水及地表水控制采取坡顶截水沟、坡底排水沟、集水井等集水明排措施，采用23kW/h抽水泵控制抽水量。

由于基坑开挖深度较大，基坑开挖已揭露场地上层滞水及岩溶水含水层，直接影响到土体稳定性。并且随着雨季的到来，桃源渠水位开始上涨，巡视人员对基坑蓄水情况进行定时巡查时发现基坑底部有大量地下水涌出，基坑开始积水，基坑内水位不断升高，使得工人在基坑内无法进行作业。项目部立即采用20台23kW/h抽水泵对基坑抽水，由于渗水速度过快，基坑水位不见降低。经项目部技术人员、业主方、地勘部门和设计单位现场调查，结合地质勘查报告，初步判断渗涌水原因为基坑底部灰岩碎裂，靠近基坑的桃花渠流水通过地下裂隙和溶洞渗入基坑。为了妥善处理基坑渗涌水问题，项目部先后采用棉被、砂袋封堵渗水口、打止水帷幕的方法，但效果均不理想，未能止住基坑涌水。

对基坑渗水涌水处理常用的方案有两种:强排和堵截。强排即在基坑设临时集水井，利用高功率水泵等设备抽排地下水，保证基坑施工，该方案无需查明渗涌水来源，来多少排多少，但影响抽排效果的制约因素较多。堵截则是通过封堵渗涌水通道，一般在出水口或入水口，将水源与基坑隔绝，施工干扰小，保证性高，但需查明涌水来源;如果水源不明确，基坑周边需设置截流防渗围护。最后经施工方研究，业主、设计和监理认可后，确定采取通过连通试验先确认渗涌水源头，后从源头处灌浆封堵，同时对基坑内积水抽水强排的方案。

连通试验以其显著的优越性已被广泛应用于水利工程地质勘察和矿井建设等地下工程水害治理中，对探测水利工程地质，寻找矿井涌水通道以及水库渗漏途径发挥着重要作用。但关于连通试验在房屋建筑工程中的应用鲜有报道。

常用的连通试验方法有水位传递法和示踪剂投放法。其中示踪剂投放法采用的示踪剂必须为无毒害、无污染、易分解的物质，此法除能查明水点间连通性外，还可大致估算地下水流速。由于本工程试验目的仅为进一步证实基坑与邻近渠道是否连通，确认基坑涌水的入水口，以便于对基坑涌水封堵采取进一步措施，因此本次试验采用简易的染料示踪法连通试验，此方法无需采用示踪仪器进行采样，仅肉眼就能观测到示踪剂的流动变化。

染料示踪可采用食用合成染料和荧光素，其中食用合成染料亦称食用色素，在市场上宜购买到。试验方法可参照文献[5]所述，在投放示踪剂时先将食用色素置于容器中，用温水加速溶解，搅拌均匀后，选取疑似点进行投放。投放后，需派专人在渗漏点附近观察基坑内积水染色情况，并记录示踪剂出现时间及位置。

本次试验示踪剂使用的是市场上购买的500g津百合食品添加剂 (大红) 。经环保部门允许，将500g染色剂倒入桃源渠疑似渗水入口附近，并对疑似点进行标记。1.5h后，基坑内积水出现红色示踪剂，可确认桃源渠与基坑之间地质存在裂隙和岩溶使之连通。确认基坑涌水入水口后，测量此处水深，并开始下一阶段的治理措施。

施工工艺流程如图2所示。

首先制定合理有效的基坑涌水治理实施方案，并组织相关人员进行封堵施工重难点交底。根据目测或航拍入水口处漩涡大小确定水泥管管径，本工程采用水泥管管径为2m，并联系汽车式起重机租赁公司吊运水泥管。在基坑边放置20台23kW/h抽水泵准备就位，基坑内固定塔尺以观测积水水位变化。主要机械设备和材料如表1所示。

用汽车式起重机将长2.5m、直径2m的水泥管吊运至水渠标记位置。由于桃源渠为人工开凿的渠道，水渠底部为混凝土浇筑面，较平坦，可将水泥管直接放置于水渠底部。利用水泥管封闭入水口，从一定程度上可以减少入水量，降低了渗涌水速度，对基坑渗涌水起到一定的抑制作用，从而防止灌浆时水流流速过快带跑浆液。水泥管的封闭作用还避免了混凝土浇筑对周围水质的污染，防止混凝土外泄形成暗礁，在一定程度上保护周围河床。

在确认水泥管吊运安放合理之后，开始分次往水泥管中心入水漩涡口进行灌浆，封堵灌浆的混凝土必须采用水下混凝土，坍落度应控制在180～220mm，且具有良好的和易性。同时，开启抽水泵进行基坑抽水，记录水位变化。

本工程采用C20二级配预拌水下混凝土，配合比为:水泥∶水∶砂∶石子=1∶0.53∶3.79∶3.64，考虑水下浇筑，为减少浆液流失，掺加适量速凝剂。用混凝土泵车自上而下分次连续灌浆，混凝土灌入旋涡口后，浆液在水流的搬运作用下，沿着地下水运动路径向渗涌水方向移动，逐渐渗透进入溶洞和裂缝然后沉实固化。本工程共用了36m³的水下混凝土，分3次灌浆。

在灌浆同时，基坑面用20台23kW/h抽水泵在基坑外抽水，观察基坑内的涌水口处渗水是否有减小或停止，观察基坑内塔尺，水位是否下降。若基坑内渗水没有减少，应立即停止灌浆，检查灌浆位置是否准确，是否存在跑浆现象，并重新调整水泥管位置后，再次灌浆封堵。

当基坑内涌水完全被止住后，为避免该溶洞再次渗漏，用防水混凝土将河床塌陷处封平。用竹竿插迁测量塌陷处附近水深，保证浇筑完成面不高于周围河床标高的平均值，以免浇筑高度过大，形成暗礁。待混凝土凝结后将水泥管吊离河面。

基坑内的积水完全被抽干后，对基坑内的淤泥进行清理，并装车运出，以尽快恢复工作面，重新开始施工。

对于岩溶区临水基坑渗涌水的治理，利用简易的连通试验方法探明基坑渗涌水源头，与传统采用仪器检测的手段相比，既简单又高效。而基坑渗涌水源头的确定又为制定堵渗施工方案提供了必要的前提条件。

贺州市桂东广场项目基坑涌水封堵治理技术，主要运用防水混凝土从渗涌水源头处进行封堵，并采用水泥管做护筒保护周围河床，减小施工对环境影响。和传统的基坑抗渗堵漏技术相比，该施工工艺操作简单，见效快，所需材料机械简单，不需要花费太多的材料和机械成本，作业面上仅需少量劳动力，并且施工速度快，很大程度上节约了成本。