止水帷幕及降水技術(shù)在深基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用

田琦

[摘要]在深基坑支護(hù)工程當(dāng)中，可采用土釘墻、排樁支護(hù)、止水帷幕以及管井降水等方式。在進(jìn)行合理策劃與組織的基礎(chǔ)上，提升深基坑支護(hù)工程的施工質(zhì)量與進(jìn)度，并且強(qiáng)化其安全性，節(jié)約施工成本，有著不錯(cuò)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，尤其是在狹小場(chǎng)地的深基坑支護(hù)工程當(dāng)中，有著較為良好的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]止水帷幕；降水技術(shù)；深基坑支護(hù)工程；應(yīng)用

文章編號(hào)：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0075 - 02

隨著近年來城市化進(jìn)程逐漸加快，越來越多的高層建筑拔地而起，進(jìn)一步推動(dòng)了深基坑支護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展。深基坑施工有著一定的危險(xiǎn)性與施工難度，極易引發(fā)基坑周邊土體沉降或位移，對(duì)附近建筑物、管線以及道路帶來隱患，進(jìn)而出現(xiàn)不可挽回的損失，也拖慢了施工進(jìn)度。基層支護(hù)則能夠最大限度地保證土方開挖以及基坑邊坡的穩(wěn)定安全，同時(shí)還可確保基坑內(nèi)部作業(yè)環(huán)境的干燥，避免附近建筑物由于深基坑的施工而出現(xiàn)沉降，進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成影響，導(dǎo)致建筑物裂縫或傾倒。文章將結(jié)合具體工程實(shí)際，對(duì)止水帷幕及降水技術(shù)在深基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討。

1 工程實(shí)況

功臣御苑（西區(qū)）擬建1#2#3#樓，布設(shè)地下室，其基坑開挖深度約為5.5m。基坑長(zhǎng)為237m，寬為37m，基坑北側(cè)有兩處距離較近的建筑物，為2層框架式結(jié)構(gòu)的配套商鋪，基坑距地下室外邊線為14m，其余部位較為空曠，無重大荷載。

1.1 場(chǎng)地地質(zhì)條件

①層，雜填土：雜色，松散，稍濕～濕。成分以混凝土塊、爐渣、磚塊等建筑垃圾及生活垃圾為主，含粉土等，局部地段分布有耕土。

該層厚度分度不均，北側(cè)堆土部位分布較厚，揭露厚度介于0. 20～6.90m之間，層底標(biāo)高介于423.90～ 429. 44m之間。

②層，粉土：黃灰～褐灰色，稍密，濕。土質(zhì)不均，含灰渣、碳屑、腐殖質(zhì)等，蟲孑L及孔隙發(fā)育。搖振反應(yīng)迅速，切面粗糙，干強(qiáng)度及韌性低。該層具中等壓縮性，壓縮系數(shù)a0.1-0.2平均值為0.267MPa -1、天然含水量∞平均值為23. 9070、天然孔隙比e平均值為0. 719、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測(cè)擊數(shù)平均值3.6擊。

該層厚度分度不均，揭露厚度介于0.80～3.30m之間，層底埋深介于1. 90～8.60m之間，層底標(biāo)高介于423. 39～428.14m之間。

③層，粉土：褐黃色，稍密，濕。土質(zhì)均勻，略具粘性，具孔隙，局部夾有粉質(zhì)粘土條帶及細(xì)砂團(tuán)塊。搖振反應(yīng)中等，切面粗糙，干強(qiáng)度及韌性低。該層具中等壓縮性，壓縮系數(shù)a.1～0.2，平均值為0.237MPa -1、天然含水量ω平均值為24. 0%、天然孔隙比e平均值為0. 712、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測(cè)擊數(shù)平均值10.5擊。

該層厚度分度不均，揭露厚度介于4.70～ 10. lOm之間，層底埋深介于8.40～ 17.OOm之間，層底標(biāo)高介于415.58～ 420.04m之間。

1.2 水文條件

經(jīng)鉆探揭露，場(chǎng)地地下水類型為潛水，穩(wěn)定水位埋深2. 80～3.50m，標(biāo)高425. 68～ 426. 38m，地下水自西向東趨勢(shì)徑流，補(bǔ)給汾河。

場(chǎng)地穩(wěn)定地下水位主要位于第③層粉土上部，局部位于第②層粉土下部，場(chǎng)地地下水主要由大氣降水及地下水側(cè)向補(bǔ)給，勘察時(shí)為平水期，水位季節(jié)性變化幅度在0.50m左右。

2 止水與降水方案選擇

結(jié)合該工程的場(chǎng)地地質(zhì)條件與水文條件，并對(duì)其附近建筑物、地下管線與道路的具體分布，在北側(cè)設(shè)計(jì)為三級(jí)基坑，采取截水帷幕+管井降水。而通過對(duì)基坑開挖可能會(huì)受到地下水對(duì)基坑和周邊環(huán)境造成的影響進(jìn)行分析，便采取水泥土攪拌樁止水帷幕技術(shù)進(jìn)行止水。其中，在設(shè)計(jì)水泥土攪拌樁止水帷幕時(shí)，其樁長(zhǎng)為lOm，采用雙排帷幕設(shè)計(jì)，有效成樁直徑不得小于500mm，樁與樁的咬合不得小于200mm。

通過對(duì)地質(zhì)勘探報(bào)告進(jìn)行分析可以看出，該場(chǎng)地的地下水較為豐富且水位偏高，雖止水系統(tǒng)已初步形成，但鑒于其水量與水位的緣故，還需在基坑內(nèi)設(shè)置管井進(jìn)行降水。為了避免在降水過程中基坑地下水流失過度而對(duì)環(huán)境帶來破壞，則還應(yīng)采取回灌技術(shù)來有效控制地下水位，保障周邊建筑物的安全。

3 水泥土攪拌樁止水帷幕施工工藝與具體操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

具體流程為：施工準(zhǔn)備一測(cè)量放線一導(dǎo)溝開挖一確定施工順序一水泥土攪拌機(jī)就位一鉆具選用一水泥土攪拌機(jī)垂直校核一水泥漿注入一鉆進(jìn)攪拌一記錄數(shù)據(jù)一下一施工循環(huán)。

3.2 水泥土攪拌樁止水帷幕施工要點(diǎn)

1）結(jié)合水泥土攪拌機(jī)的具體數(shù)量去安排進(jìn)場(chǎng)施工的先后順序，同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地下障礙物進(jìn)行探測(cè)并清理干凈，確保順利施工。同時(shí)，根據(jù)工程項(xiàng)目的基準(zhǔn)點(diǎn)與平面設(shè)計(jì)圖去放出控制線，設(shè)置臨時(shí)控制點(diǎn)并要求監(jiān)理驗(yàn)收。

2）結(jié)合基坑圍護(hù)邊線用挖機(jī)進(jìn)行開溝，溝的寬度要根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度決定。采取跳樁式施工，確保墻體的連續(xù)性與接頭質(zhì)量完好。

3）水泥土攪拌機(jī)就位時(shí)，在施工員的統(tǒng)一指揮下進(jìn)行樁機(jī)就位，保障鉆機(jī)的垂直度。此外，還需根據(jù)土層結(jié)構(gòu)的不同去選擇不同的鉆具，如針對(duì)砂土、粉土等弱土層，則選擇普通砂層鉆；針對(duì)碎石、卵石等硬地層，則選擇硬質(zhì)砂層鉆。

4）水泥土攪拌樁止水帷幕在開孔之前要對(duì)機(jī)械架進(jìn)行校對(duì)，保障止水帷幕垂直度的偏差在0.5%之內(nèi)，攪拌軸垂直偏差要小于50mm，只有保持水平狀態(tài)才能進(jìn)行施工。現(xiàn)如今的水泥土攪拌機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)投料拌漿自動(dòng)化，同時(shí)將制作好的水泥漿液按照設(shè)定的流量與壓力進(jìn)行注漿。制作好水泥漿之后，將其進(jìn)行過濾放人儲(chǔ)漿桶備用，不過要確保水泥漿從制作好到用完不可超過2h，注漿過程會(huì)經(jīng)由2臺(tái)注漿泵、l臺(tái)氣泵，從出口注入到孔底土體。水泥土攪拌樁止水帷幕在鉆進(jìn)過程中應(yīng)保持注漿均勻，第一次與第二次的噴漿量須控制在60%和40010；為避免樁頂噴漿，需保證樁頂水泥土的強(qiáng)度，同時(shí)還需保持一定的鉆進(jìn)速度，下沉不得超過每分鐘1m，上升不得超過每分鐘0.Sm，保證不同深度都要得到充足攪拌。鄰近樁體施工間隔時(shí)間不可大于24h，預(yù)攪拌使還應(yīng)將軟土完全攪拌切碎，使其能夠更好的與水泥漿充分拌合。在壓漿過程中，倘若送漿不可避免而中斷，則需要在恢復(fù)送漿時(shí)向下鉆進(jìn)50cm，再進(jìn)行噴漿提升。

4 管井井點(diǎn)降水與回灌井施工

4.1 管井井點(diǎn)降水

在基坑內(nèi)部設(shè)置降水井，保證間隔為13～17m，具體位置可結(jié)合不同施工情況而定，該工程總共設(shè)置40口降水井。孔直徑為600mm，采用無砂管，井深度為9m。在井管周邊4mm～ 6mm的位置填上混合濾料，通過抽水洗井待水完全清澈后，再用粘土封住。做好觀測(cè)井的設(shè)置工作，在降水過程中要對(duì)周邊觀測(cè)井予以觀測(cè)，確保水位下降速度不能太快。降水要同步且對(duì)稱進(jìn)行，結(jié)合設(shè)計(jì)的要求，保證水位差在0. 5m之內(nèi)。同時(shí)，降水深度也應(yīng)嚴(yán)格控制，避免由于降水過度而導(dǎo)致周邊建筑物和道路遭到破壞，具體深度要嚴(yán)格控制在基坑底面標(biāo)高以下0.5m。

4.2 回灌井施工

結(jié)合工程施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，在基坑北側(cè)的建筑物之間設(shè)置4口回灌井，采用直徑為400mm的無砂管，井的深度為20m，詳細(xì)的做法與降水井施工基本一致。此外，由于回灌井設(shè)置在居民住宅區(qū)內(nèi)，有一定的安全隱患，所以在回灌井井口應(yīng)高于地表0.3～0.5m，并做好防護(hù)措施，周邊放置醒目警示牌，避免有行人或雜物掉落井中。根據(jù)對(duì)回灌井中的水位變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，去調(diào)節(jié)回灌水量，確保地下水位保持平衡，通常回灌水量不應(yīng)超過原來穩(wěn)定狀態(tài)的水面標(biāo)高。

5 結(jié)語

綜上所述，對(duì)于深基坑施工而言，衡量其安全性的主要參考標(biāo)準(zhǔn)在于邊坡的穩(wěn)定性以及滲漏情況有無。通過文章所述的實(shí)際工程的深基坑開挖中，未出現(xiàn)滲漏，同時(shí)經(jīng)由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)所鑒定的周邊建筑物沉降情況顯示，最大沉降量位移為2. 27 mm，完全處于規(guī)范與設(shè)計(jì)要求的范圍之內(nèi)。由此可見，該工程采取的水泥土攪拌樁止水帷幕技術(shù)能夠有效截?cái)嗌罨油鈬瑫r(shí)結(jié)合降水與回灌技術(shù)，便能最大限度保證地下水位的穩(wěn)定，保護(hù)了深基坑施工的土方開挖工作以及周邊建筑物的安全，提升了深基坑施工質(zhì)量，保障最終完工的工期。

參考文獻(xiàn)：

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