止水帷幕在北京回龍觀地區的應用

（北京市勘察設計研究院有限公司 北京100038）

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本文介紹了水泥土攪拌樁施工工藝在北京回龍觀地區的現場應用，通過分析攪拌樁施工完畢后部分加深區域地下水滲流特點及存在滲流的原因，提出了適宜的解決方案，對類似地質條件下地下水控制設計和施工具有指導意義。

止水帷幕攪拌樁降水井

1 引言

某工程位于北京市回龍觀地區，擬建建筑為地上7層，地下1層，框剪結構。該工程施工的止水帷幕兼做基坑支護結構，節約工程造價的同時節省了施工周期，該設計方案的實施對類似地質條件下地下水控制設計和施工具有指導意義。

2 工程概況

本工程位于昌平區回龍觀地區，基坑開挖平均深度為4.5m,電梯井深度6.0m，配電室深度6.6m。工程場地在施工范圍內主要涉及4種地層：（1）粉質粘土填土，厚1.1m，（2）粉質粘土，厚3.8m；（3）粘質粉土厚3.9m；（4）粘質粉土，厚1.8m。

本場在勘察范圍內共包含3層地下水：潛水，埋深：2.00~2.90m；承壓水，埋深：8.00~9.30m；承壓水，埋深13.10~14.90m。

3 止水帷幕設計

本場地潛水埋深較淺，水位較高，且基坑南部緊鄰民用住宅樓，為保證基坑降水的同時不對鄰近建筑物造成不良影響，設計采用攪拌樁止水帷幕方法進行地下水控制。基坑主要開挖深度為4.5m，地層主要為：（1）粉質粘土填土和（2）粉質粘土，系不透水地層。電梯井和配電室深度范圍內地層為：（1）粉質粘土填土，（2）粉質粘土，（3）粘質粉土層，其中（3）粘質粉土層含有砂質粉土夾層，透水性好，滲流量較大。設計時應根據局部加深區域加深止水帷幕深度。對于滲流量較大的地層要充分考慮其透水性，在場地中間布置疏干井，沿場地四周布置自滲井，增加場地內的抽水量。

表1 降水井和攪拌樁設計參數表

4 止水帷幕施工

4.1 測放樁位

根據測量控制點，用尺度法進行樁位定點，并明確標識。

4.2 鉆機就位

攪拌鉆機在指定的樁位就位，使攪拌軸對中，用水平尺調平機座，導向架對地面的垂直偏差不超過1%，對位偏差不大于5cm，且必須保證攪拌樁相互搭接200mm。

4.3 配制水泥漿

本工程擬采用水泥型號為PSA32.5，水灰比為1：0.5。安裝水泥漿液制備系統時，水泥漿液須進行過濾，在灰漿攪拌機和集料斗前各設一過濾網。用壓力膠管連接灰漿泵出口與樁機的送漿管進口。

圖1 帷幕樁剖面圖

4.4 試運轉

調整攪拌速度，不得超過設計規定值的10%；調整提升速度，一般控制在1m/min左右。

4.5 噴漿攪拌下沉

先啟動漿泵至鉆頭出漿，再啟動主機，使其正向轉動，并選鉆頭向下推進擋，直至設計深度。

4.6 噴漿攪拌提升。

當鉆進至設計深度時，停鉆灌注水泥漿30秒，直至孔口返漿，反向旋轉提升鉆桿，繼續注漿，保持孔口微微返漿。當攪拌頭提至設計樁頂時，停止提升，攪拌、噴漿數秒，以保證樁頭均勻密實。

4.7 復攪

攪拌、噴漿數秒后攪拌頭正向轉動向下推進至設計深度，再反向轉動提至樁頂。此時灌注水泥漿量適當控制（以不堵塞管路為準）。

4.8 清洗管路

向集料斗中注入清水，開啟灰漿泵清洗管路中殘留的水泥漿，直到攪拌頭出漿孔噴出清水，并用人工清除粘附在攪拌頭上的軟土。然后，移機進行下一個樁的施工。

4.9 攪拌樁樁頭處理

樁頭處理時結合樁頂檢查一并進行，在回填前查明有無漏樁，搭接厚度是否滿足設計要求等情況，如有應進行補樁處理。

5 問題分析及解決方案

5.1 止水帷幕效果

止水帷幕施工完畢后，進行基坑內的排水作業。抽排水10天后，疏干井降水深度為6m，自滲井水位深度為7.2m，基本滿足開挖要求。基坑開挖期間，需采取必要措施對疏干井及自滲井進行保護，控制管井損失率控在5%以內。基坑開挖后，開挖深度4.5m區域，未見地下水。開挖深度5.5m的配電室及電梯井區域發現滲流層，出水量從大到小，逐漸減少。

5.2 問題分析

由于配電室及電梯井區域地層為粘質粉土(3)層，該層含有砂質粉土夾層，含水量大，滲透性好，坑內抽排水時間較短，因此基坑開挖后出現坑壁滲流現象。經現場調查，滲水層為粉質砂土層，顏色為褐色，厚度介于0.2m～0.4m，自穩性差。砂質粉土層下為粉質粘土層，顏色為褐色，厚度為0.4～0.5m。經觀察，砂質粉土層的滲水量呈減小趨勢，滲水3～5天后基本不再繼續滲流。這說明，止水帷幕已將地下水補給通道阻截，帷幕發揮作用。

5.3 解決方案

對于局部加深區域出現滲水現象，采取坑內導水的方式進行排水，在局部加深區域四周布置排水溝，溝深0.5m,在邊角布置集水坑，坑深1.5m，待集水坑水滿后將水排出坑外。

6 結語

（1）本工程止水帷幕設計深度合理，達到了預期效果。（2）需嚴格控制攪拌樁施工質量，若現場條件具備建議采用三軸攪拌樁施工藝。（3）對于粘性土中包含的砂質粉土夾層，進行地下水控制設計時需慎重考慮，包括帷幕深度，疏干井數量的設計要充分考慮砂粉夾層的含水特征，勘察期間需準確探明含水夾層的位置及層厚，必要時可在勘察期間進行滲透試驗，確定滲透系數，以便進行后續的地下水控制設計。

[1]中國建筑科學研究院.建筑基坑支護技術規程JGJ120-2012.北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2]中國土木工程學會主編.城市建設工程地下水控制技術規范DB11/1115-2014.北京：中國建筑工業出版社，2007-7-04.

[3]陳衛華.水泥攪拌樁帷幕結構在基坑開挖中的應用.山西建筑，2010年第26期.

[4]陳福林.基坑水泥攪拌樁帷幕止水施工質量控制.福建地質，2007年第3期.

止水帷幕在北京回龍觀地區的應用

■康凱

TV640.34[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-475-1