基坑止水帷幕優(yōu)化設(shè)計(jì)探討

1、<p>　　基坑止水帷幕優(yōu)化設(shè)計(jì)探討</p><p>　　摘 要：止水帷幕是利用水泥土（噴漿）攪拌樁相互咬合而成的封閉交圈的帷幕，它的主要作用是阻擋帷幕以外的地下水。本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)基坑止水帷幕的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：基坑止水；止水帷幕；設(shè)計(jì)優(yōu)化 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A <

2、;/p><p><b>　　一．前言 </b></p><p>　　隨著我國(guó)的人口的不斷增加、人均收入的不斷增長(zhǎng)以及城市化的進(jìn)程進(jìn)一步加快，客觀上推動(dòng)了我國(guó)的建筑業(yè)的迅猛的發(fā)展。房建工程深基坑施工過(guò)程中，必須采取有效措施處理好地下水問(wèn)題，這是因?yàn)榈叵滤幚淼暮脡闹苯雨P(guān)系到整個(gè)基坑開(kāi)挖工程能否順利進(jìn)行。為了確保深基坑在開(kāi)挖過(guò)程中能夠一直保持“干”狀態(tài)，將地下水土流失給附近環(huán)

3、境帶來(lái)的影響降到最低，就需要保證整個(gè)基坑工程的施工質(zhì)量，而最好的處理方式是在整個(gè)基坑的外圍區(qū)域以及基底位置根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置豎直或者水平的止水帷幕，進(jìn)而滿足止水需要。 </p><p><b>　　二.工程概況 </b></p><p>　　本工程總用地面積約14060m2，總建筑面積約70300m2；地下兩層，地上三十四層住宅樓3棟、十四層公寓樓1棟、十七層辦公樓1棟

4、；+0.000m相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高40.5m，地下室底板的底標(biāo)高-10.3m相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高30.2m；基坑支護(hù)總長(zhǎng)度約490m。建筑場(chǎng)地巖土層從上至下為：人工填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、圓礫、第四系殘積粉質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖?？辈炱陂g，場(chǎng)內(nèi)各鉆孔均遇見(jiàn)地下水。地下水分為兩種類型：上部填土層中的上層滯水和下部圓礫層中的孔隙承壓水。上層滯水主要接受大氣降水和地表生活排水的補(bǔ)給，其水量較小，無(wú)穩(wěn)定水位，基坑土方開(kāi)挖時(shí)采用

5、明溝排水；下部圓礫層的孔隙水與白沙井水系有水力聯(lián)系，測(cè)得圓礫層中穩(wěn)定水位28.9～35.3m，滲透系數(shù)10.5～12.3 m/d，平均值為11.4m/d，為強(qiáng)透水性地層?；酉虏客练介_(kāi)挖和主樓樁基施工需要考慮排水、止水措施。勘察單位提供的抗浮設(shè)防水位為37.0m，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)須考慮抗浮設(shè)計(jì)。 </p><p>　　三.止水帷幕的方案設(shè)計(jì) </p><p>　　1.止水帷幕的設(shè)計(jì)原則。 <

6、;/p><p>　　設(shè)置止水帷幕是為了阻止地下水從基坑側(cè)面或者底部滲入坑內(nèi)，從而影響基坑的正常施工。在基本上滿足基坑干作業(yè)的前提下，止水帷幕可以允許少量滲流進(jìn)入基坑，用明排疏干滲入地下水，這樣設(shè)置止水帷幕符合經(jīng)濟(jì)節(jié)約的原則，在加強(qiáng)監(jiān)控，信息法施工控制下，能達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又安全的目的。對(duì)于樁錨支護(hù)，在支護(hù)樁間布置帷幕樁，填補(bǔ)支護(hù)樁間的空間，共同組成既擋土又擋水的連續(xù)豎向構(gòu)筑物。 </p><p>　

7、　2.止水帷幕的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　基坑支護(hù)使用上部土釘墻+下部樁錨的方式，止水帷幕使用高壓旋噴樁。 </p><p>　?。?）止水帷幕的厚度。 </p><p>　　一般情況下，如果止水帷幕比圍護(hù)樁的插入深度淺，則其只需要不開(kāi)叉、不滲漏，起到止水作用就可以了，由圍護(hù)樁來(lái)承受側(cè)壓力。工程在兩棵護(hù)坡樁之間安置一個(gè)高壓旋噴，其深度由護(hù)坡樁及高壓旋噴樁直徑小者

8、來(lái)確定。 </p><p>　?。?）止水帷幕的深度。 </p><p>　　止水帷幕深度由土層分布、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑降水方案以及環(huán)境條件共同決定。工程槽底以下均為隔水層，止水帷幕按照落底式止水帷幕進(jìn)行計(jì)算。 </p><p>　　3. 止水帷幕的必要性。 </p><p>　　本工程填土中的上層滯水的水量雖不大，對(duì)基坑土方開(kāi)挖影響也較小；圓礫

9、層具有強(qiáng)透水性，且與白沙井水系有水力聯(lián)系，地下室基坑土方開(kāi)挖和樁基施工都要進(jìn)入或穿過(guò)圓礫，若不進(jìn)行止水及降排水設(shè)計(jì)，將出現(xiàn)涌水涌砂對(duì)基坑支護(hù)本身、甚至對(duì)周邊的建筑物、道路產(chǎn)生開(kāi)裂或塌陷的危害，危及其安全。因此基坑需要設(shè)置止水帷幕。 </p><p>　　三.基坑止水帷幕優(yōu)化設(shè)計(jì) </p><p>　　1. 止水帷幕設(shè)計(jì)方案比選 </p><p>　　擬采用的止水帷幕

10、設(shè)計(jì)方案有： </p><p>　?、偃毓芨邏簲[噴止水帷幕方案； </p><p>　?、阢@孔灌注樁加花管注漿止水帷幕方案； </p><p>　?、刍ü茏{止水帷幕方案。 </p><p>　　方案①在圓礫層中鉆孔難度大，效率低；需要大型施工設(shè)備，材料尤其是水泥浪費(fèi)多，水電消耗量大，工程造價(jià)較高；如遇到噴嘴附近有卵石遮擋，將使帷幕不連續(xù)，

11、造成止水效果欠佳；施工產(chǎn)生的廢水廢漿多，費(fèi)時(shí)費(fèi)錢，占用的施工場(chǎng)地面積較大。 </p><p>　　方案②較方案①造價(jià)較低，止水效果可靠，但由于在較厚的圓礫層中鉆孔，難度較大，工效較低。 </p><p>　　方案③是當(dāng)基坑開(kāi)挖和支護(hù)至圓礫層之上2.0m左右時(shí)，沿基坑底邊線，采用小型鉆機(jī)鉆ψ45的小孔，并將鉆頭和鉆桿留在孔內(nèi)作為注漿管，采用分段高壓注漿工藝，使?jié){液在壓力條件下，較均勻地?cái)U(kuò)散入

12、土層，形成連續(xù)帷幕達(dá)到止水目的。這種注漿工法的特點(diǎn)是：鉆孔和埋設(shè)注漿管一次完成，不用泥漿護(hù)壁，不用擔(dān)心垮孔；鉆孔、制漿、注漿可實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力和設(shè)備的優(yōu)化組合，達(dá)到“優(yōu)質(zhì)、高效”的效果；所使用的小型鉆機(jī)輕便、靈活，所需勞動(dòng)力少，有利于工期控制，有利于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的變化適時(shí)調(diào)整孔深孔距，便于信息化施工，確保施工質(zhì)量。通過(guò)比較分析，本工程的基坑止水帷幕決定采用方案③，即花管注漿止水帷幕方案。 </p><p&

13、gt;　　2. 施工技術(shù)要點(diǎn) </p><p>　　（1）鉆孔時(shí)一般會(huì)借助地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行施工，一般會(huì)從地面的垂直地方開(kāi)始鉆孔，并且要盡量的將成孔的速度提高，通常速度越高，它的可靠性也就越大，這樣也就能夠更好地來(lái)控制整個(gè)鉆孔的垂直度。 </p><p>　?。?）由于注漿需要分段進(jìn)行，這時(shí)候就需要根據(jù)地層的實(shí)際情況來(lái)選擇它注漿時(shí)的參數(shù)，進(jìn)而確保整個(gè)注漿加高的均一性得到進(jìn)一步的提高，從而使得注漿

14、的施工效果取得有力保障。 </p><p>　?。?）施工人員在注漿時(shí)一定要雙控指標(biāo)進(jìn)行定量和定壓，只有這樣才可以保證整個(gè)注漿的施工效果，并有效地避免地表呈現(xiàn)隆起現(xiàn)象。 </p><p>　　3.止水帷幕施工應(yīng)注意的問(wèn)題： </p><p>　?。?）施工過(guò)程中由專人負(fù)責(zé)記錄，記錄要求詳細(xì)、真實(shí)、準(zhǔn)確。 </p><p>　?。?）施工前應(yīng)平

15、整場(chǎng)地，地上、地下障礙物清除干凈，做到樁機(jī)地基平整、堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)固和適用。經(jīng)復(fù)核后的攪拌樁軸線進(jìn)行樣槽開(kāi)挖，樣槽開(kāi)挖深度：止水帷幕頂標(biāo)高下0.5m左右，發(fā)現(xiàn)障礙物及時(shí)清除。溝槽挖好后，攪拌機(jī)根據(jù)定位準(zhǔn)確就位，做到對(duì)號(hào)入座，同時(shí)利用攪拌機(jī)上設(shè)置的線錘和水平尺調(diào)整攪拌機(jī)的垂直度和水平度，確保攪拌機(jī)鉆桿保持垂直。垂直度誤差不應(yīng)超出0.3%L（采用經(jīng)緯儀跟蹤）。樁機(jī)必須平直穩(wěn)固，走管上任意兩點(diǎn)的高差不可大于2cm。 </p><

16、p>　?。?）預(yù)攪下沉?xí)r，鉆頭轉(zhuǎn)速控制在60rpm以內(nèi)，鉆速控制在0.5m/min，提升速度不大于50cm/min，預(yù)攪下沉電流控制在70A以內(nèi)。 </p><p>　?。?）在配制水泥漿液時(shí)，要求攪拌均勻，每桶水泥漿攪拌不小于2分鐘，水灰比按0.45～0.55配制，水泥摻入比不小于17%，采用42.5級(jí)普通硅酸鹽類水泥。 </p><p>　?。?）在噴漿攪拌提升過(guò)程中，應(yīng)做到送漿

17、在前，提升在后。做到均勻提升，與注漿同步提升到頂，送漿不得中途停漿。 </p><p>　?。?）提升過(guò)程中不得停止送漿，如果出現(xiàn)斷漿情況，必須重新下沉到停漿位置以下0.5m，然后送漿攪拌提升，以確保樁體完整性。 </p><p>　?。?）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，攪拌樁鉆進(jìn)深度、水泥摻量等均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，樁位偏差不大于30mm，成樁垂直偏差不大于0.5%樁長(zhǎng)。 </p&

18、gt;<p>　?。?）工程施工過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查鉆頭直徑，直徑磨損不大于10mm。 </p><p>　　（9）采用一噴二攪的施工工藝，以確保樁體水泥土充分的攪拌。 </p><p>　?。?0）施工完畢，整理好有關(guān)原始資料。 </p><p><b>　　四.結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　在基坑工

19、程中，止水帷幕施工是一個(gè)非常重要的施工環(huán)節(jié)。為了提高止水帷幕的施工質(zhì)量，滿足基坑工程的要求，需要特別注意方案設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的質(zhì)量和水平。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉愛(ài)娟.基坑止水帷幕優(yōu)化設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用[D].華北水利水電學(xué)院,2006. </p><p>　　[2]何永福,朱進(jìn)軍,張雨花等.

20、深基坑止水帷幕的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].常州工學(xué)院學(xué)報(bào),2008,21(z1):119-121. </p><p>　　[3]何永福,朱進(jìn)軍,張雨花等.深基坑止水帷幕的優(yōu)化設(shè)計(jì)[C].//2008年巖土工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2008:119-121. </p><p>　　[4]何永福,朱進(jìn)軍,張雨花等.深基坑止水帷幕的優(yōu)化設(shè)計(jì)[C].//江蘇省2008年巖土工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2008:1