低壓灌漿深基礎開挖湧水封堵案例分享-二重管工法湧水封堵技術
1.工程背景
某民用建築基礎開挖深度GL-23.25m，採用逆打工法施工。當建築物開挖接近基礎底面時，鄰近降水井及扶壁周邊發生4處湧水現象，湧水量約20.9立方公尺/小時。因為湧水中夾帶細砂，為防止地層發生掏空現象，同時保護上部已完成的地下室設備，營造單位緊急採用注水及加強開降水方式維持動態水壓平衡，同時招集專業廠商研討湧水封堵對策。
2.解決方案
本基地位於都會區精華地段，地質條件屬於沉積地層。地表下GL-39.6m以上為黏土、粉土及中細砂互層，以下為蘊含承壓水的卵礫石夾中細砂，地下水位約GL-3.0m。因為本建案採用逆打工法施工，灌漿工作必須於已完成的地下室內進行。依照現場條件配合各項湧水封堵工法適用性綜合評估，決定採用瞬、緩凝SSA化學漿材及FLW水泥化學漿材，搭配使用小型鑽機作業的二重管灌漿工法(Dual Pipe Grouting Method)，在漏水點周邊進行小範圍填充、擠壓、滲透灌注，形成多重地中封塞，以達到湧水封堵及地層加固效果。
3.施工設計
為了在湧水範圍內形成地層封塞效果，運用本基地GL-23.25m~GL-35.00m之間的沉積地層作為灌漿改良範圍。並以開挖面下GL-26.10~GL-29.6灰色粉土質細砂層，為第一主要封堵區，利用瞬、緩凝漿材充分填充、滲透灌注，降低地層透水性。GL-29.6~GL-34.8灰色黏土夾薄層粉土質細砂層上、下方為第二主要封堵區，利用瞬、凝漿材擠壓灌注，在地層中形成封塞效果，阻擋下方承壓水滲透路徑。灌漿孔距以120cm，滲透距離75cm，漿液重疊範圍30cm環形配置為主，遭遇地中結構物時，視情況採用割線配置退縮30cm。灌漿壓力按照不形成土壤劈裂擾動的被動土壓力及灌漿深度設定，以不大於370kPa~630kPa間為灌漿初壓。配合漿液重疊需求及漿材固化後強度，以不大於570kPa~830kPa間為灌漿終壓。
4.施工過程
本工程因為作業時間急迫，且現場採用注水動態平衡方式，降低出水、出砂狀況。依照最佳化設計完成灌漿後，無法採用現地透水試驗及目視研判方式判定注漿成果。效果驗證時因地制宜，運用現場可控條件：(1)抽水回升觀測，確認降水後水位無明顯回升現象。(2)多循環降水歷時曲線斜率對比，以注水及抽水時水位高度歷時曲線斜率一致性，驗證基底無明顯湧水。(3)開挖面下水壓計監測值與地下室降水歷時曲線對比，確認高透水層水壓不受降水影響，驗證灌漿封堵效果。(4)降水到開挖底面觀察出水狀況，直觀驗證封堵成效。
5.執行成果
經採用二重管灌漿工法對於湧水位置地層進行封堵、填充、滲透、加固後，透過各項檢測驗證顯示，地層透水路徑及湧水擾動軟弱帶已經有效封堵。當基坑抽水到基礎高程進行全面檢視，確認開挖面僅有少量滲水情況，可以採用臨時性集水坑配合投入式汙水泵順利排除，不會影響開挖及後續施工後，順利完成深基礎開挖湧水低壓灌漿封堵工作。
撰稿：李明書
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