1、基坑概况

1.1 工程概况

案例工程位于某城市主干道交汇处一角，属超高层建筑，塔楼36 层，地上总高165m，裙房4 层21m，地下室2 层，建筑面积近12 万m2。主要有商业、办公与酒店等业态。

塔楼采用桩筏基础，埋深12m，采用桩端、桩侧后注浆钻孔灌注桩，塔楼与裙楼交界处设有800mm的沉降后浇带（见图1），裙楼其它区域设有伸缩后浇带；塔楼以外区域采用抗拔锚杆抗浮。

图1 塔裙交界环形后浇带示意

1.2 水文地质条件

据地质勘探报告，在勘探深度范围内场地地下水主要有两层，第一层为赋存于①层杂填土、③层粉质黏土、④层粉砂、⑤层粗砂中的孔隙潜水，第二层为赋存于⑦层粗砂、⑨层砾砂中的孔隙微承压水。补给来源主要是降雨和侧向迳流，排泄途径主要是人工开采和侧向迳流。勘察期间测得第一层地下水稳定水位为1.30～2.00m（标高2.04～2.50m），地下水位受季节性影响而变化，变化幅度约为1.50m ；第二层地下水稳定水位埋深较深，对基坑设计和地下室的安全无影响。

1.3 基坑支护设计与监测

基坑开挖深度按12m 计，基坑周长520m，平面呈方型。基坑采用直立锚拉灌注桩三道锚索拉锚形式支护，并采用水泥搅拌桩止水帷幕+ 桩间三管旋喷组合进行止水。对邻近道路和已有建筑物，和周边管线、道路及建筑物变形加强了观测。

2、基坑开挖与降水措施

2.1 地下水控制

施工期间，施工单位设置地下水位观测井，对地下水位进行动态观测，按间距约15m 的密度在帷幕外侧增设直径不小于D300、深度不少于6m 的地下水位监测兼回灌井，当地下水位降幅超过1.5m 时，及时回灌，回灌时要观测地下水位回升情况，如效果不明显，要在坡顶增设回灌沟。但无论是增设回灌井还是回灌沟，均注意回灌井尽可能远离基坑边，保证边坡变形不恶化。

2.2 基坑主要排水系统设计

1）设坡顶和坡底预制“∪”型排水沟。

2）坑底每间距40～50m 设置集水井，集水井一般布置于坑底拐角处，集水井1000×1000×1000mm。基坑积水通过集水坑抽排至坑顶排水沟排走。

3）坡顶排水沟在排入市政管线前，先排至三级沉淀池过滤，沉淀池内部有效空间尺寸为3000×1500×1500mm。

2.3 雨季处置

该项目按以上工程桩、基坑围护设计、降排水方案组织实施开挖，期间正值雨季，暴雨较多，坑内排水告急，已成烂泥，土方外运受阻。开挖到地表以下8～9 米时，部分明水来源于土体地下水上升，部分系原裙房抗浮锚杆穿透较深的第二层地下水所致（其实在塔楼核心筒电梯坑底开挖深度已达17m）。如不采取坑内降排水措施，将无法完成土方开挖，筏板垫层也无法施工。

3、在后浇带位置布设降水井

各参建单位确定的降排水方案是在后浇带中设了18 口降水井，孔径为600mm 钻孔泥浆护壁，7m 深，400mm 直径钢筋笼外包滤网到垫层以上，周围回填碎石于垫层以下。放置潜水泵降排水，由于水量较大，停泵有水，无法完成碎石与混凝土垫层、防水层等施工。只得持续降排水为筏板等施工创造条件。雨季过后，地下水位稍有下降，水量变小。

鉴于该井位设置的特殊性，再据对周围环境监测影响甚微、建筑结构高度的上升测得沉降数据趋于稳定等情况进行分析，暂缓堵井继续抽水，以不溢出地面为最宜，待到按设计要求满足“沉降后浇带要求塔楼结构封顶且沉降趋于稳定后方可封闭”条件时，堵井封带依次进行。

4、降水井封堵方案

从开始抽水到结构封顶，历时抽水时间长达一年之久，预估深井周围土体泥沙或许抽空、或许已塌方，故该井不宜仅堵井口。该井无预留封闭措施及位置的特殊性截至目前尚属首例，且无参考文献，这便成了将要攻克的技术难题。为确保封堵完好不渗漏，项目部多次研究后修改确定了具体封堵措施。

4.1 降水井周围注浆

18 口井采用对称逐一单口外围注浆方式进行封堵，即在每口井周围钻孔注浆，高压喷射水泥浆和水玻璃，使抽水过程中可能产生的塌方、空隙以及疏松的井口等得到充盈饱满，使其基本回归到原自然土体状态。

注浆孔布局：因原井径600mm，滤网外径400mm，由于后浇带较窄，筏板钢筋上下层比较密，注浆孔只能在两侧，1000mm 范围各布设2 个，4 个注浆机，直径110mm，深度8m。

地下室层高满足钻机操作高度，钻机找平，天车、转盘和桩位中心在同一铅垂线上，钻前空转，检验机械性能、泥浆泵、搅浆机等注浆设备的完好牢固性等。

水泥浆配置：PC32.5 复合硅酸盐水泥和水玻璃。水灰比0.5∶1，注浆压力15～20MPa，水玻璃：水=1∶3配置备用，待注浆完成后再注入水玻璃稀释液。

采用高压喷射注浆成孔，旋转速度为20～25r/min，提升速度为25～30cm/min，注浆压力15～20MPa，泥浆比重1.5～1.8。钻孔时，钻机下的侧向喷嘴喷射出的高压水泥浆冲击切割土体，使水泥浆与土层充分融为一体，施工技术员随时注意运行状态，控制孔底标高即可终孔，快速提钻。

孔内喷射水玻璃：钻头提出后，立即下入注射水玻璃的管子到底。直径20mm PVC 管子制作，底口封闭，侧向开孔2mm 4 个，小孔外采用外胶带封闭，以防水泥浆渗入，注射管就位后，采用漏斗灌入备用的水玻璃液体，每孔用量38L 约50kg。如果水泥浆已成胶状，则减少注入量。注浆结束后开启高压水清理管路与设备。

孔口封堵：注浆结束钻头提出后，孔内水泥浆液面会凝固下沉，应随时补浆，确保满足封填面要求封住孔口，表面高度应低于垫层300mm，该范围用堵漏灵（内掺JS 乳液）分层填实。

4.2 降水井封堵

施工前，先割掉原降水井上口钢筋，以便施工操作，并用自吸泵将井内水压至水井底部。在井内埋设1 根φ32mm 壁厚塑料水管和1 根φ30mm 钢管（下端封底，500mm 范围内管壁开5 个3mm 小孔，间隔1.5～2.0m），水管连接自吸泵作为施工抽水用，钢管为注浆管，连接高压注浆机阀门。

在堵漏灵中加入JS 乳液和水，用电动搅拌器搅拌均匀（具有一定流动性），将其倒入降水井上部，待其初凝后用小毛刷沾水润湿养护，使其表面光泽坚实。堵漏灵具有一定强度后，将外露的塑料管割掉，用细钢筋将纱布塞入管内，并在PVC 管内灌入速凝堵漏灵（提前将堵漏灵拌好具有较好的流动性），将高出垫层的钢管切除。

在降水井上口涂刷JS 防水涂料，内加无纺布加强层，按图2 示意做好垫层以下的防水卷材，与原卷材搭接好后，浇筑垫层与周边垫层平齐。18 口井封堵完成后即可进行后浇带常规浇筑事宜。

图2 井口处理示意