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          知識課堂

          施工技術中樁基施工的質量控制淺談

          發布時間:
          2016-06-03 18:51
          [作 者]:戴慶威
          [摘 要]:結合某工程深基坑工程實例,從施工工藝、土質情況、地下水情況等多方面對止水帷幕滲漏的原因進行分析,針對場地地層中的潛水、承壓水等不同類型地下水的分布、特性及其降水對周邊環境影響的分析的基礎上,提出了止水帷幕失效處理措施。
          [關鍵詞]:深基坑 止水帷幕 滲漏 應對措施
            
          隨著高層建筑大規模發展和地下空間的開發利用,深基坑日益增多,而且越來越深、越來越大。在深基坑工程中,起決定性作用的主要有兩個:一是擋土結構的有效性,二是基坑止水帷幕的有嚴密性。對于地下水位較高的基坑,基坑止水和擋土同樣重要,大多數的工程事故是由于地下水的處理不當造成的,由于水頭差,容易造成流沙、管涌、隆起等事故。因此恰當的處理地下水方法,是深基坑安全的重要環節。下面結合一工程實例淺談一下我認識的止水帷幕和地下水處理方法。
          1.工程概況
          1.1 本工程為揚子江藥業集團辦公樓項目地下室深基坑圍護工程
          1.2 本工程基坑近似66米×59米長方形,地下室共2層,中間環形基坑開挖最大深度約為11m。由于對周邊環境的保護要求較高,本基坑安全等級為一級。
          1.3 場地及環境概況:場地東西側為廠區道路基礎,未施工道路路面,道路基礎基礎經粉噴樁地基處理,道路基礎邊距離本工程擬開挖的坡底線8.9m。擬建場地北側為已建的河道,河道與擬建場地之間有堆土。該部位地勢較低。場地南側現狀也為以開挖的河道,由于該河道河水較淺,河道兩側未建駁岸。
          1.4 綜上所述:本工程基坑安全等級為一級,在圍護結構設計及施工中應充分考慮周邊環境的影響,確保基坑及周邊建筑、管線的安全;重中之重是梅雨季節期間地下水位的控制。
          2.地質情況
          根據前節所述地下室基坑深度,本工程一層和兩層的地下室坑底均為②-1層淤泥質粉質粘土夾簿層粉砂。基坑側壁和底部的土層都很差。地下水類型主要為淺部的孔隙潛水及深部的一層弱承壓水。
          擬建場地地下水類型主要為淺部孔隙潛水及深部弱承壓水。淺部孔隙潛水主要賦存于①~③-2層土中,深部弱承壓水賦存于⑥層細砂層中。地下水補給主要為大氣降水及地表水側向補給。
          據巖土勘察報告所揭示的本工程與基坑有關的土層分布如下:
          ①層素填土:深灰色粉土、粉質黏土為主組成,松散,不均勻,上部含植物根莖及碎磚石等(拆遷區上部有較多建筑垃圾),溝塘底部以灰黑色流塑狀淤泥為主,為近3-100年新近堆積物。場區普遍分布,厚度平均1.50m。
          ②-1層淤泥質粉質粘土夾簿層粉砂:深灰色,淤泥質粉質粘土流塑,無搖震反應,稍有光澤,中等干強度,中等韌性,局部具水平層理,含少量有機質,夾青灰色松散狀粉砂薄層,粉砂夾層一般呈透鏡體狀、互層狀分布,總層厚平均6.63m。
          ③-1層粉砂夾粉土:青灰色,粉砂飽和,稍密為主,局部中密,主要礦物成分石英、長石、云母等,顆粒級配不良,除云母碎片外,顆粒磨圓度好,黏粒含量低;粉土中密,濕—很濕,搖震反應中等,無光澤反應,低干強度及韌性。該層以粉砂為主,局部為粉土,總層厚平均19.55m。
          ③-2層粉砂:青灰色,飽和,中密為主,局部稍密,主要礦物成分石英、長石、云母等,顆粒級配不良,除云母碎片外,顆粒磨圓度好,黏粒含量低,含少量Ca質結核。場區普遍分布,厚度平均24.02m。
           
          圖1 平面布置圖   
          3、支護設計和止水選擇
          東西兩側為道路,圍護墻體采用灌注樁、旋噴樁結合二級放坡;南北兩側為河道,南側河道聯通長江引河,在基坑的南北兩側采用雙排高壓旋噴樁止水;中間深坑(坑中坑)采用一道圓環支撐的支護形式,中間深坑由于施工操作空間非常狹小,止水帷幕只能在灌注樁之間施工旋噴樁,結合止水,為本工程控制重點。
          基坑降水采用排水溝+集水井疏干坑內明水,坡頂設置截水溝,排水溝采用盲溝。對于邊坡較高位置布置輕型井點,對于坑內較深部位(二層地下室位置)采用管井進行疏干。
          4、滲漏原因分析
          經參建各方專家多方研究,對照工程實際情況,滲漏原因有幾下幾個方面:
          4.1 由于工程樁和支護樁密集,且工程樁樁頂標高遠高于基坑底部,機械開挖非常困難,中間圓形區域的土方開挖采用的水力開挖;但由于工期緊迫,水力開挖時旋噴樁的齡期沒有完全達到,地下水的快速流動使水泥漿流失,對樁體質量有影響。
          4.2 施工期間為梅雨季節,降雨豐富,基坑外側地下水位高漲,承壓水壓力過高導致接縫滲漏。
          4.3 結合本工程實際情況,地下水主要為淺部潛水及深層承壓水;基坑降水開挖時若發現樁邊有大水頭管涌,局分析后可能是鉆孔的承壓水。
          5、滲漏的處理方法
          5.1引流管
          發現基坑漏水位置的,可采用快速水泥摻入適量水玻璃,縮小漏水范圍,埋入軟管引出水流,待水泥硬化后,將引流管截流。但要繼續關注該滲漏點發展情況,有兩個方面:(1)滲漏點出水量逐漸減少,說明可能是支護樁與止水帷幕間水量。(2)滲漏點出水量加大或者維持之前流量,說明該片區域止水帷幕失敗,應成立應急小組結合坑外水位觀測點的監測數據對該處進行排查并立即采取措施。
          5.2注漿
          ①制配水泥漿。
          ②注漿。注漿過程中應盡可能控制流量和壓力。
          5.3雙液注漿
          ① 配制化學漿液。
          ② 將配制拌合好的化學漿和水泥漿分別送入貯漿桶內備用。
          ③ 注漿時啟動注漿泵,通過2臺注漿泵2條管路同時接上Y型接頭從出口混合注入孔底被加固的土體部位。
          ④ 注漿過程中應盡可能控制流量和壓力,防止漿液流失。施工前應做雙液注漿初凝時間地表試驗。
          5.4鉆孔承壓水的處理
          若發現樁邊大水頭管涌,以上方法無法止水時,應考慮是否有鉆孔承壓水情況。應盡量找到原機械鉆孔,在原鉆孔插入花管(80mm),花管上口設一閥門,采用引流-封堵的方法,打開閥門,引走承壓水,快速封堵花管周邊,待花管周邊堵實不漏水后,關閉閥門達到止水效果;若無法找到原機械鉆孔,則在出水位置附件布置3~4口深井降水,以基坑干燥方便施工為宜。
          6、處理效果
          基坑開挖在梅雨季節,基坑內外兩側水力壓很大,止水帷幕在4月底修補完成,7月底基礎結構施工完畢,12月底主體結構施工結束,在整個施工過程中,加強了對地下水位的檢測,取得了較好的成績。
          7、結語
          本文分析了深基坑地下水對止水帷幕的影響,并成功解決了止水帷幕的滲漏問題,通過本工程實例得到以下幾點啟發。(1)止水帷幕作為一個隱蔽工程,其施工質量和施工人員的責任心為質量控制的要點,因此須加強施工中的全過程控制,如發現不符合設計要求,因立即補救,確保止水帷幕的有效性。(2)基坑大面積開挖必須在止水帷幕封閉且具有初期強度后進行,避免因降水或雨水等引起地下水流速過大,或地下承壓水壓力過大,使止水帷幕水泥漿流失的情況。(3)止水帷幕滲漏的補救,須在詳細分析滲漏原因的基礎上,結合現場地下水、土質等情況制定針對性的措施。
           
           
          參考文獻:
          [1] 曹正軍,試論深基坑注漿止水帷幕施工方法。
          [2] 徐勇,王心聯,深基坑止水帷幕失效原因分析及處理措施研究  地下空間與工程學報,2010年12月.1251。
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