深基坑帷幕注浆止水工法
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目录一、工程概况 (2)(一)工程简介 (2)(二)工程地质与水文条件 (2)二、编制依据 (3)三、编制原则 (3)四、施工组织与计划安排 (4)(一)施工组织 (4)(二)施工计划及安排 (5)五、基坑止水帷幕施工 (5)(一)、止水帷幕设计 (6)(二)、止水帷幕稳定性验算 (6)(三)、止水帷幕桩施工工艺 (7)(四)、施工技术要求 (8)(五)、施工安全防护 (9)(六)、常遇问题分析及处理措施................................................................. 错误!未定义书签。
六、质量保证措施 (10)(一)、质量保证组织机构 (10)(二)、管理措施 (11)(三)、技术措施 (11)七、安全和环境保护措施 (12)(一)、安全措施 (12)(二)、环境保保措施 (13)止水帷幕水泥搅拌桩施工方案一、工程概况(一)工程简介阳澄西湖隧道ZH-LQ08标段工程起止桩号K80+800~K81+940,路线全长1140m。
其中K80+800~K81+690段为湖西暗埋段,主线南侧附建湖西变电所、雨水泵房, K81+690~K81+940段为湖西敞开段。
隧道施工采用明挖法施工,基坑围护采用基坑开挖坡顶设置止水帷幕,本标段工程坡顶四周止水帷幕采用Φ700@500双头搅拌桩(双排布置),桩底一般位于④2层粉砂夹粉土层、⑤1粉质粘土层、⑥1粘土层,要求渗透系数≤10-7cm/s,采用硅酸盐水泥,水泥掺量13%。
地质与水文条件(二)工程地质与水文条件1、工程地质根据设计资料,本工程穿越土层主要为:①2素填土;①3淤泥;②2淤泥质粉质粘土;③1粘土;③2粉质粘土;③3粉土;④2粉砂夹粉土;⑤1粉质粘土;⑤2粉土;⑥1粘土;⑥2粉质粘土;⑦2粉土夹粉质粘土;⑦3粉质粘土夹粉土;⑧2粉砂夹粉质粘土;⑨1粉质粘土。
2、地质水文条件本工程采用水中围堰明挖法施工,隧道从阳澄湖底部穿越。
深基坑MJS施工工法桩止水帷幕修复施工工法深基坑MJS施工工法桩止水帷幕修复施工工法一、前言深基坑工程中,止水帷幕的施工对于保证基坑的稳定和施工质量至关重要。
深基坑MJS施工工法桩止水帷幕修复施工工法是一种先进、有效的施工方法,本文将详细介绍该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点深基坑MJS施工工法桩止水帷幕修复施工工法具有以下特点:1. 采用了MJS桩和止水帷幕结合的修复方式,能够实现深基坑桩与止水帷幕之间的联动,提高施工效率和质量。
2. 通过合理控制施工参数,能够实现桩周围土体的加固和固结,提高基坑土体的稳定性。
3. 采用了先进的注浆技术和材料,能够实现桩土界面的紧密结合,形成坚固的止水帷幕,确保基坑的安全与可靠。
4. 工法灵活多样,可根据实际工程情况进行调整和优化,适用于不同类型和规模的基坑工程。
三、适应范围深基坑MJS施工工法桩止水帷幕修复施工工法适用于以下范围:1. 基坑深度较大,需要进行桩基础修复的工程。
2. 地下水位较高或工程周围存在渗漏水源的工程。
3. 基坑周围存在粘性土或含水层较多的地区的工程。
4. 基坑周围存在特殊地质条件,需要特殊的止水措施的工程。
四、工艺原理深基坑MJS施工工法桩止水帷幕修复施工工法的原理主要包括以下几个方面:1. 桩与止水帷幕之间的联动:通过在桩基础上设置止水帷幕,使桩与止水帷幕相互协作,形成一个整体的固结体系,提高基坑土体的稳定性和抗渗性能。
2. 桩周围土体的加固和固结:通过注浆技术,在桩周围形成一个注浆体,使土体变得更加稳定和紧密,提高土体的承载力和抗渗性能。
3. 桩土界面的紧密结合:注浆材料通过渗透到桩周围土体中,与土体发生化学反应,并形成坚固的桩土结合体。
同时,注浆也可以填充土体中的孔隙和裂缝,降低土体的渗透性。
五、施工工艺深基坑MJS施工工法桩止水帷幕修复施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 桩基础施工:根据设计要求,按照预定布点和布设桩的深度,进行桩基础的施工。
深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法一、前言深基坑开挖是土木工程中常见的施工方式,然而在遇到高含水量土层时,常常会遇到地下水涌出、坍塌、土体流失等问题。
为了解决这些问题,深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法应运而生。
该工法综合运用了止水帷幕和桩锚支护技术,以确保基坑开挖过程中的安全与稳定。
二、工法特点1. 结构复合,强度高:该工法将深基坑的支护与止水工程结合,通过组合的施工方式,确保基坑的稳定性和抗渗性。
2. 应用广泛:该工法适用于土、岩地层的开挖,可应用于各类基坑工程,如地下停车场、地铁工程、基础工程等。
3. 施工周期短:相比传统的工法,深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法在施工周期上具有明显的优势,能够更快地完成基坑的开挖工作。
4. 施工质量高:通过对各个施工阶段进行详细的质量控制,能够确保基坑的开挖质量符合设计要求。
5. 施工安全可靠:采取了一系列的安全措施,有效预防了施工过程中的各类安全风险。
三、适应范围该工法适用于一定范围的土壤和地质条件,能够应用于含水层较多、土层有较高渗透性、地表河流临近等地质条件不利的情况下的深基坑开挖工程。
四、工艺原理深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法通过组合止水帷幕和桩锚支护技术,实现基坑开挖过程中的止水和支护目标。
工法的实际应用需要根据具体工程情况进行调整和优化,下面是工艺原理的分析和解释:1. 止水帷幕:利用止水帷幕技术,将水泥浆注入地面,形成一道密封的地下墙体,阻止地下水的涌出和渗透。
通过施工单元单次连续开挖的方式,确保止水帷幕质量。
2. 桩锚支护:在止水帷幕施工完成后,使用桩锚支护技术增加基坑的稳定性。
通过打入固定桩和锚杆,安装支撑结构,增强土体的抗力,避免土层坍塌和变形。
五、施工工艺1. 前期准备:包括勘测设计、土层试验、工程测量、施工方案设计等。
2. 桩锚施工:先进行桩锚构件的制作和施工准备,然后按设计要求进行桩锚施工,包括打桩、锚杆设置和支撑结构的搭设等。
深基坑双排双液注浆止水帷幕施工工法深基坑双排双液注浆止水帷幕施工工法一、前言深基坑的施工过程中,地下水的渗流问题一直是施工难点之一。
为有效解决基坑工程的渗漏问题,深基坑双排双液注浆止水帷幕施工工法应运而生。
本文将对该工法进行详细介绍。
二、工法特点深基坑双排双液注浆止水帷幕施工工法采用双液注浆方式,通过控制注浆剂的浓度、比例和注浆压力,形成均匀致密的注浆体,有效改变地下水的渗透性能,从而实现基坑的止水效果。
三、适应范围该工法适用于地下水位较高、基坑周围土质较松散、渗透性能较好的地区。
广泛应用于住宅区地下车库、地铁车站出入口、地下商业综合体等基坑工程。
四、工艺原理深基坑双排双液注浆止水帷幕施工工法的实际工程应用基于以下原理:(1)钻孔与装填:在基坑周边地面进行孔隙水、渗透水和细沙的抽取,形成一个较为干燥的地下围护带;将混凝土浆体注入基坑周围,形成初期较为致密的注浆体。
(2)双排双液注浆:通过两个注浆孔进行双排双液注浆,其中一个注浆孔注入硬化物质,形成坚固的围护帷幕;另一个注浆孔注入液态化学药品配制的浆体,将注浆体中的空隙填满,实现有效的封闭效果。
五、施工工艺深基坑双排双液注浆止水帷幕施工工法的施工工艺包括:(1)基坑围护帷幕的施工:先进行地面钻孔和装填,形成初期较为干燥的围护帷幕。
(2)双排双液注浆的施工:进行双排双液注浆,一边注入硬化物质,一边注入液态化学药品配制的浆体。
(3)压浆加固:通过控制注浆压力,使注浆剂能够充分渗透到基坑周围土体的空隙中,实现更好的封闭效果。
六、劳动组织深基坑双排双液注浆止水帷幕施工工法需要合理的劳动组织,包括施工队伍的组建和安排、工期的合理安排、施工进度的控制等,以保证施工的顺利进行。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括地面钻机、泥浆搅拌机、注浆泵等。
这些机具设备具有高效、稳定的性能,能够满足工法施工的需求。
八、质量控制施工过程中的质量控制主要包括注浆剂的浓度、比例和注浆压力的控制,以确保注浆体的均匀致密和封闭效果的达到设计要求。
桩底注浆型拉森钢板桩截水帷幕施工工法1. 前言拉森钢板桩(Lassen Steel Sheet Pile)是香港建筑工程广泛采用的一种截水帷幕,由于经济快速发展,在内地地区也越来越多地采用此工艺,其多用于大型基坑、围堰、沟渠开挖时的临时支护工程。
该类型桩体构件间相互锁扣,截水效果突出,可以充分起到挡水、挡土及控制周边沉降的作用,具有施工速度快、绿色环保、质量好等优点。
在地质条件欠佳等不利条件下,结合预钻孔(Pre-bore)和桩底注浆(Toe Grout)的工艺,可进一步提高结构的可靠性。
本文结合该工法在工程实例中的应用情况,对桩底注浆型拉森钢板桩的施工工艺进行了系统归纳,对工程中的重点、难点进行了分析总结,为今后在香港及其他地区进行类似的工程提供技术借鉴。
2. 工法特点及难点2.1 主要特点拉森钢板桩在支护工程中具有高质量、高强度、轻质、截水性能良好等特点,且在施工过程中环保效果良好,与排桩及连续墙支护结构相比,取土量和混凝土用量大大降低,避免了对地基土的过度扰动。
拉森钢板桩施工通常不需要大型施工设备,可以在工期紧、场地空间受限制的情况下实现快速施工,节约工期。
如后期采用钢结构支护,可直接与之进行焊接,施工方便。
此外钢板桩截面类型及设计长度可与地质条件及支护结构设计需求灵活适应,并适当结合预钻孔、桩底注浆等辅助工艺实现成桩,适用性十分广泛。
2.2 主要难点由于拉森钢板桩施工时采用震钳或锤桩机的施打方法,同时钢桩板多为轻质薄壁构件,在施打过程中钢板桩走位及锁扣变形均会影响止水效果,因此桩身定位十分重要,在全过程中应保持垂直,需要工人及机械操作员有较为丰富的经验。
此外,在转角位及相邻施工段的拼接位置需谨慎控制钢板桩线形,防止对接位置漏水。
在进行化学注浆(桩底注浆中某一阶段)时,需要根据预估的注浆时间来确定施工配合比,以控制浆体在注浆至指定压力或流量后的凝结时间,避免因为凝结过快造成注浆通路阻塞,影响注浆效果,或凝结时间太长而不能达到加固、止水的目的。
深基坑钢板桩内侧帷幕灌浆施工工法1.前言近年来,伴随着土地资源的日益稀少和土地成本的增加,发展商为追求最大的经济效益,致力于高层及超高层项目的拓展开发,因此深基坑开挖和开挖过程中的支护技术取得长足进步。
深基坑在开挖过程中,所采用的基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性,同时因为高层项目多数处于城市中心位置,项目周围的商用及民用建筑众多,所以在开挖过程中,保护相邻建(构)筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。
本工法以澳门氹仔BT2/3地段濠景五期住宅及商业发展项目为例,介绍支护体系施工时可采取的帷幕灌浆措施,从而可以用较低的成本和较小规模的施工来改善土质情况,确保支护体系的稳定性,同时提升支撑系统的效益。
2.工法特点:2.1此工法区别于普通的外围注浆稳定基坑四周泥土的地下处理方法,本工法使用在项目场地内,在基坑钢板桩的内侧注浆的技术,不仅弥补了设计上的不足,同时降低了施工的难度,免除了在项目外围施工的行政申请程序以及因为外围施工而增加临时工程措施的成本。
2.2在钢板桩内灌浆至最低开挖面以下的标高,加强了地盘内土壤被动抗压的能力,以达到减少沉降的目的,同时不对相邻建筑物和地下管线造成任何影响。
最大程度上保证了项目以及周边设施的安全。
2.3项目的南边的土质较差,在这个位置冲击土层较厚,N值(锤击数)较低,在土压力作用下,钢板桩的底部可能向基坑内弯曲。
因此我们选择在钢板桩内侧灌浆。
在钢板桩内侧灌浆的主要作用在于填充可能存在的空隙或者空洞,减少通过钢板桩的漏水及可能的土的流失。
3.适用范围:3.1 适用于项目深基坑开挖,开挖过程中项目周围的沉降风险较大,但周边环境不允许或者不适合进行地质处理的工程,而需进行场内灌浆。
濠景五期项目位于由米尼奥街,广东大马路和布拉干萨街所围成的类三角区域,附近的敏感结构、设备繁多。
其中有高层住宅小区四个,居民约五万人,学校两所,小区中心两个,公园休憩设施三个。
止水帷幕注浆工程方案一、前言近年来,城市建设和地下工程的发展迅速,地下水位和地下水渗透问题日益凸显。
为了防止地下水通过地基、墙壁和隧道等地下结构进入工程内部,需要采取有效的止水措施。
其中,止水帷幕注浆工程是一种常用而有效的止水方法,广泛应用于地铁、隧道、地下室、水利工程等建设中。
二、止水帷幕注浆工程概述止水帷幕注浆工程是指在地下工程周围或内部施工时,通过注浆机注入特定的止水材料,形成一道连续的防水帷幕,以阻止地下水的渗透和渗漏。
该工程具有较强的抗压、抗渗、耐久性好等特点,是地下结构防水的一种有效手段。
三、止水帷幕注浆工程的施工步骤1.前期准备对施工区域进行勘测,了解地质条件和地下水情况,确定注浆的位置和深度;清理施工区域,保证施工区域的整洁和安全。
2.安装注浆设备搭建注浆平台,安装注浆机和管道系统,准备注浆所需的材料和设备;确保注浆设备和管道系统的正常工作。
3.进行注浆施工根据设计要求,确定注浆的深度和间距,利用注浆机将止水材料注入地下,形成连续的止水帷幕;根据需要,进行多次注浆,确保止水帷幕的完整性和均匀性。
4.施工验收对止水帷幕注浆工程进行验收,检查止水帷幕的密封程度和稳定性,确保工程质量符合设计要求。
四、止水帷幕注浆工程的注意事项1.地质勘测在进行止水帷幕注浆工程前,必须进行详细的地质勘测,了解地下水情况和地质条件,确定注浆的位置、深度和材料选择,以确保止水帷幕的有效性和稳定性。
2.注浆材料选择根据地下水情况和地质条件,选择适当的注浆材料,如水泥浆、聚合物浆等,确保注浆材料具有较强的抗压、抗渗性能,能够适应不同的地下环境。
3.施工环境施工过程中,必须保持施工现场的整洁和安全,防止外来物质掺杂注浆材料,影响止水帷幕的质量;同时,要注意施工现场的通风和排水,确保施工环境的舒适和安全。
4.施工质量检验在进行止水帷幕注浆工程后,需要进行严格的质量检验,包括止水帷幕的密封程度、均匀性和稳定性等,以确保工程质量符合设计要求。
帷幕灌浆止水的施工方法内容提要:结合大连铁路集装箱中心站框构桥工程实践,阐述帷幕止水施工方法,采用帷幕灌浆技术可较好的整治深基坑帷幕漏水,增大土体稳定性,提高土本强度,使工程难度降低,成本减少,确保深基坑施工安全,促进帷幕止水方法在工程建设中的应用。
关键词:帷幕止水,灌浆,施工1、引言:在桥梁基础施工中,基坑排水的主要方法为明抽、轻型井点降水、大口井降水及围堰降水等,在大连铁路集装箱中心站框构桥工程中,我们根据地质柱状图,采用了水泥-水玻璃及细水泥-丙烯酸盐组合进行超前帷幕灌浆的施工方法进行基坑止水,从而达到止水和加固土体的目的,并取得了很好的止水效果。
基坑帷幕灌浆止水是为了使基坑边坡在透水性、渗流稳定性、强度等方面达到要求,在基坑四周的土体中采用灌注水泥浆,建造防渗帷幕,以阻止或减少基坑四周土体中地下水的渗透,以达到加固基坑边坡稳定和防渗水的目的。
2、工程概况:本工程为双线跨线框构桥,框架全宽14m,框架桥顶板厚80cm,中、边腹板厚80cm,底板厚80cm。
基础采用φ70cm水泥搅拌桩处理,桩尖置于石灰岩层。
本框架桥位于既有排洪沟入海口处,常年有积水,上覆盖淤泥与红粘土层,淤泥厚度为1.5~8.0m。
既有沟流水面与海平面高差2m,基坑挖深约为10m。
3、帷幕灌浆止水施工方法:3.1布孔原则灌浆施工进行测量放线,确定灌浆孔位置。
布孔原则为:灌浆孔布置在距离开挖边线水平距离1.5m处,孔间距为1.0m。
孔底达不透水层或弱透水层位置,以满足防渗、止水的要求。
3.2钻孔(1)根据现场的地质条件,选择工程钻机冲击旋转钻进造孔方法。
(2)钻孔位置按现场放线布孔的位置进行,放点位置的偏差不得大于30cm。
(3)对钻孔过程中的异常情况(掉钻、孤石等)进行记录分析后重新钻孔。
3.3灌浆材料(1)灌浆采用的水泥品种为普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5。
烧失量不大于5%,比表面积不小于300m2/kg。
细水泥比表面积不小于5000 m2/kg。
富水深厚砂层地质深基坑止水帷幕施工工法富水深厚砂层地质深基坑止水帷幕施工工法一、前言富水深厚砂层地质深基坑的施工中,止水是一个重要的技术难点。
为了解决这一问题,富水深厚砂层地质深基坑止水帷幕施工工法应运而生。
该工法通过采用一定的技术措施,形成一道连续的止水帷幕,有效地控制地下水的渗入,保证基坑施工的顺利进行。
二、工法特点富水深厚砂层地质深基坑止水帷幕施工工法具有以下特点:1. 高效性:该工法采用先进的施工技术和设备,能够高效地形成止水帷幕,降低施工时间。
2. 可行性:经过多年的实践验证,该工法在富水深厚砂层地质深基坑施工中表现出良好的可行性。
3. 环保性:该工法采用无污染材料和无害化施工方式,对周围环境没有负面影响。
4. 可维护性:该工法形成的止水帷幕具有较好的稳定性和耐久性,可在施工完成后进行维护和修补。
三、适应范围该工法适用于富水深厚砂层地质深基坑的施工,特别适用于土层开挖后出现大量地下水渗流的情况。
四、工艺原理富水深厚砂层地质深基坑止水帷幕施工工法基于以下工艺原理:1. 压力平衡原理:借助止水帷幕将基坑和环境的水压平衡,防止水压对基坑的渗透和对开挖工作面的影响。
2. 地下水渗流控制原理:通过连续的止水帷幕,控制地下水的渗流方向和速度,避免对基坑开挖和支护的影响。
3. 动静压力平衡原理:通过帷幕内外的动静压力平衡,保证止水帷幕的稳定性和密实性。
五、施工工艺1. 钻孔施工:根据设计要求,进行钻孔并注入水泥浆,形成帷幕的孔道。
2. 水泥浆灌注:采用注浆技术,将水泥浆注入孔道,形成连续的止水帷幕。
3. 检查与维护:对止水帷幕进行检查,确保其稳定性和完整性,并进行必要的修补和维护。
六、劳动组织根据实际情况,确定施工团队人数和职责分工,确保施工进度和质量。
七、机具设备1. 钻机:用于进行钻孔施工,选择适当类型和规格的钻机。
2. 水泥注浆设备:用于注入水泥浆,保证帷幕的施工质量。
八、质量控制1. 钻孔质量:控制钻孔直径、深度和位置的精度,保证钻孔的稳定性和孔道的质量。
深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法一、前言深基坑挖掘是建筑工程中的一个重要环节,但由于地下水的存在,基坑开挖常常会遭遇止水难题。
为了解决这一问题,深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,以帮助读者全面理解该工法。
二、工法特点深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法具有以下特点:1)综合技术:该工法采用了止水帷幕和桩锚支护两种技术的复合施工方式,使得基坑开挖过程中的止水效果更为稳定和可靠。
2)综合应对:该工法能够应对各种复杂的地质条件,如高含水层、松软地层和有机物质质地等,具有很强的适应性。
3)施工效率高:该工法操作简便,施工周期短,能够提高基坑开挖的效率。
4)施工成本低:相比其他传统的基坑止水方法,该工法具有较低的施工成本,能够节约工程费用。
三、适应范围深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法适用于以下范围:1)建筑地下室的开挖,如地下车库、地下商场等。
2)挡土墙开挖,如防护墙、临时挡土墙等。
3)边坡治理,如深层边坡支护、边坡滑坡治理等。
工工法的实施基于以下工艺原理:1)止水帷幕原理:通过立体位移、物理法、化学法或生物法等将固体、液体和气体束缚在便捷的墙壁上形成止水帷幕,以阻止水的渗透。
该帷幕将水通过吸附、吸水等作用将其截留在帷幕内。
2)桩锚支护原理:通过桩和锚杆的柱、向、弯、剪切等力学特性来抵御基坑周围土体的侧向力以及由于地下水引起的水平力,从而实现对基坑的稳定支撑。
五、施工工艺深基坑垂直开挖止水帷幕及桩锚支护复合施工工法的施工工艺分为以下阶段:1)工程准备阶段:确定开挖范围、地下水位、土质情况等,制定施工方案,配备所需的机具设备和材料。
2)基坑开挖前期:先进行边界锚杆的施工,然后施工土方开挖工作,将基坑开挖至一定深度。
深基坑注浆止水帷幕施工工法一、前言在深基坑工程施工中,地下水是影响深基坑工程安全顺利开挖的一个重要影响因素。
为保证基坑工程开挖处于“干”状态,减小因地下水的流失对周边环境造成影响,确保基坑工程施工安全,施工中通常在基坑外围和基底施作竖直和水平止水帷幕,以达到止水目的。
目前施作止水帷幕常采用的施工方法有:高压旋喷注浆法、地下连续墙法、冻结法和静压注浆法。
高压旋喷注浆法是针对砂层和粉质粘性土层的一种有效方法,但该方法在中强风化岩层、断层破碎带的富水和动水条件下存在施工效果差,造价高,泥浆对场地污染严重,影响文明施工等缺点;地下连续墙法是针对淤泥质地层止水施工的最佳方法,但该方法对砂层、粉质粘性土层、中强风化层、断层破碎带的富水和动水条件下施工效果和工期均难以保证,且施工造价高;冻结法在国内外工程中已大量应用,但用于深基坑工程存在造价高,工期长,需投入大型设备,且成功实例少等缺点;静压注浆法具有造价低,工艺易操作,机械设备投入少,工期缺等优点,但是由于注浆工艺相对复杂,技术要求高等缺点的存在,使其应用范围受到限制。
中铁隧道集团公司在深圳地铁一号线益田站基坑工程和广州地铁二号线越秀公园站北基坑工程中通过采用普通水泥-水玻璃双液浆(简称C-S双液浆)作为注浆材料;地质钻机垂直钻孔;袖阀管后退式分段注浆技术,成功地解决了两深基坑工程的桩外和基底止水问题,取得了较大的经济和社会效益。
经对两基坑帷幕注浆止水技术研究总结和深化,形成本工法。
二、工法特点(一)采用普通水泥-水玻璃双液浆(或超细水泥-水玻璃双液浆)作为注浆材料。
该注浆材料具有凝胶时间可调,可有效地控制浆液在地层中的扩散距离,确保地下动水条件下浆液的凝胶固结,且浆液无毒、无污染,价格相对较便宜;(二)采用袖阀管垂直后退式分段注浆工艺,可以根据不同地质条件采用不同的注浆参数,能保证止水帷幕的整体连续性和有效的帷幕厚度;(三)施工设备配套简单,工艺易操作,施工成本较低;(四)对场地污染小,有利于文明施工;(五)可分区投入多套设备,缩短施工工期。
三、适用范围本工法适用于淤泥质、粉质粘性土、砂层、全风化、强风化、中风化、断层破碎带等地层富水和动水条件下基坑工程的止水帷幕施工,也可广泛应用于电力、铁路和水利等基坑工程。
四、工法原理及关键技术(一)工法原理1、在淤泥质、粉质粘性土、全风化、中强风化及断层破碎带富水和动水条件下采用普通水泥-水玻璃双液浆,其作用机理主要表现为裂隙填充和劈裂作用;在砂层中采用超细水泥-水玻璃双液浆,其作用机理主要为渗透作用。
普通水泥-水玻璃双液浆和超细水泥-水玻璃双液浆凝胶时间可调,可以减少地下水对浆液凝胶化性能的影响,确保浆液在富水和动水条件下的凝胶固结;浆液结石率高,有微膨胀性;采用双液灌注,工艺实施容易;浆液原材料均为无毒材料,大量使用不会造成环境污染;可以对不同地层用不同作用机理进行注浆,确保注浆效果;2、袖阀管为单向袖阀式塑料管,管外侧每33cm设一组溢浆孔,溢浆孔外部覆盖橡胶套,这样能保证浆液在压力条件下注入地层,而防止地层中的水和砂土进入注浆管,影响注浆施工效果。
3、采用皮碗式或台阶式止浆塞,以及其配套构造,可以形成分段注浆工艺,注浆效果好,能保证帷幕的连续性和有效性。
(二)关键技术1、采用地质钻机从地面垂直钻孔,成孔速度快,可靠性高,垂直度易控制;2、采取袖阀管垂直后退式分段注浆工艺,可以针对不同地层采取不同的注浆参数,提高注浆加固的均一性,确保注浆效果;3、采取定量、定压双控指标,保证注浆效果,控制地表隆起。
五、工艺流程注浆施工工艺流程如图1所示。
(一)造设止浆墙在注浆区域造设C15~C20砼止浆墙,止浆墙厚度20~30cm,以防止注浆过程中地面冒浆。
(二)钻孔1、测量放线定出注浆孔孔位;2、采用XJA-100等工程地质钻机按标出的孔位进行钻孔;3、钻孔过程中一般采用套管定位、泥浆循环护壁成孔,成孔后须立即清孔;若地层为含水砂层等坍孔严重地层时,宜采取套管护壁法成孔;4、在钻孔过程中应做好详细的钻孔记录,对钻孔进行地质描述,从而有利于下一步的注浆作业施工;5、按设计要求完成钻孔,安设好注浆管后,将套管拔出。
(三)安设注浆管1、结合提供的地质资料,根据注浆要求,在不注浆部位下A型注浆管,在注浆部位下B型注浆管,底部加下闷盖;2、将A、B型注浆管根据要求连接后,沿钻孔下到孔底;3、在孔底至距地面3m段采用豆石或粗砂填充,在地表以下3m及孔口部位采用速凝水泥砂浆填充,以防止注浆时返浆;4、顶部加上闷盖,以防止杂物和钻孔过程中的泥浆流入注浆管。
(四)注浆作业1、注水试验注浆前应进行注水试验,以检查注浆管路是否正常和判断地层的吸浆能力等;2、浆液配制(1)水泥浆配制①根据预配制浆液的体积,按水灰比和缓凝剂掺量计算出所需的水泥(或超细水泥),水和缓凝剂的用量。
一般情况下,注浆施工中宜采用整袋水泥;②在搅拌机内加入计算好的用水量(应提前标好画线),将计算好的缓凝剂加入,强力搅拌均匀;③待缓凝剂完全溶解后,边搅拌边加入计算好的水泥用量,搅拌均匀后倒入储浆桶内以备注浆。
(2)水玻璃浆液配制在拌浆桶中加入浓水玻璃,然后边搅拌边加水,同时用玻美计测量其浓度,直至稀释至需要浓度为止。
3、注浆参数注浆参数如表1所示。
4、注浆施工采用注浆泵进行注浆作业。
(1)注浆方式采取后退式分段注浆工艺,即在注浆带内由孔底进行注浆,每次注浆段长0.4m,注完第一注浆段后,后退注浆芯管,进行第二注浆段的注浆。
(2)在芯管拔出长度大于一节管长时,停注拆取该节芯管及接头,将接头接在未拔出的芯管上继续注浆,以此下去,直至完成注浆带。
(3)注浆过程中如需暂停注浆时,必须先将水玻璃吸浆管拿出放入清水桶中,然后再拿出水泥管,并同时将注浆芯管提升0.4m,向孔内注清水后再停止注浆,这样既保持管路畅通,又保证注浆段不受注水影响。
5、注浆顺序注浆顺序可根据需要采取约束-开放型或开放-约束型方式。
约束-开放型注浆顺序是指在群孔注浆中,首先将周围注浆孔进行注浆,从而达到约束的目的,以防止浆液过远扩散,然后采取开放型注浆,由一侧(闭口侧)向另一侧(敞口侧)平行推进,以达到排水目的。
开放-约束型注浆是指在群孔注浆中,在局部范围内首先对某孔的外侧周围孔进行注浆,注浆量可较大一些,以注浆量作为主要控制标准,然后对该孔进行注浆,主要以注浆终压为控制标准。
(五)监控量测采用精密水准仪监测注浆过程中地表变形。
在注浆过程中,应控制地表隆起限值为30㎜,否则,应调整设计参数,控制地表隆起变形,确保工程施工安全,有效保护周围环境。
六、材料(一)注浆材料在施工中一般采用普通水泥-水玻璃双液浆,当周边环境条件要求较高时,可选用超细水泥-水玻璃双液浆。
从可行性、可靠性、经济性等方面综合考虑,针对粗砂层、砂砾层、淤泥质地层、粉质粘性土层、中强风化岩层和断层破碎带可选用普通水泥-水玻璃双液浆;针对中、细砂层和粉质粘性土层宜选用超细水泥-水玻璃双液浆。
1、普通水泥-水玻璃双液浆(1)原材料:425#以上普通硅酸盐水泥,35Be'以上水玻璃,缓凝剂Na2HPO4;(2)浆液配比:W:C=(1~1.5):1,C:S=1:1,缓凝剂掺量0~3%,稀水玻璃浓度25~35 Be'。
2、超细水泥-水玻璃双液浆:(1)原材料:15~20μm超细水泥,35Be'以上水玻璃,缓凝剂Na2HPO4;(2)浆液配比:W:C=(1.5~3):1,C:S=1:1,缓凝剂掺量0~3%,稀水玻璃浓度25~35 Be'。
(二)注浆管材及其配套止浆系统注浆管材采用袖阀管。
袖阀管为PVC或钙质聚丙烯硬质塑料管,管周每间隔33cm梅花型钻设溢浆孔,外侧覆盖橡胶套。
止浆系统由皮碗式或台阶式止浆塞、花管、宝塔头和管堵组成。
七、机具设备主要机具设备见表2。
注浆施工主要机具设备表表2八劳动组织根据工程数量要求,确定劳动力,在注浆施工中,施工人员要听从现场施工组的统一安排,服从指挥,严格施工纪律。
施工劳动组织安排如表3所示九质量标准及技术要求1、注浆孔的孔位标注误差≤1cm;2、钻孔定位水平误差≤10cm,钻孔垂直度≤1.5%;3、安设注浆管时,注浆管应高出地面5cm,并盖上闷盖;4、严格按材料配比进行浆液配制,严禁擅自改变浆液配比;5、严禁超长提升芯管,确保注浆区域在垂直方向的连续性;6、注浆施工引起的地表隆起值≤30mm。
十、安全措施1、注浆结束后,应对注浆效果进行检查评定,注浆效果未达到要求,应立即进行补注。
注浆效果的检查评定主要采取分析法和注水试验两种方法。
分析法包括注浆过程中的P-Q-t曲线分析,地层浆液填充率的反算分析;注水试验主要是注浆后对地层进行渗透系数测试,地层渗透系数应≤10-4㎝/s;2、建立健全各种岗位安全责任制,并设立专职安全员;3、加强施工人员安全意识,进行岗前安全培训;4、严格按注浆技术交底施工,杜绝野蛮施工;5、各连接部件均应采用高压配件,注浆前必须检查管路连接状况;6、除司泵员外,其它人员不得开启注浆泵。
十一、效益分析(一)社会效益1、该工法可行可靠,是基坑工程帷幕止水的一种有效方法,采用该工法能确保工程安全优质施工;2、该工法施工机械简单,易操作,施工中不易产生大量泥浆,有利于文明施工;3、该工法可采用多套设备平行作业,可有效缩短工期;4、该工法的成功研究与应用,为今后类似工程的设计、施工和业主决策提供了经验和借鉴依据。
(二)经济效益1、与冻结法施工相比,可节约工程资金30~50%;与高压旋喷法相比可节约资金20~30%;2、该工法施工工艺简单,可靠性高,采用多套设备平行作业,可缩短工期30~60%;3、根据工程及水文地质状况,合理地选择注浆参数,可在保证效果前提下节约资金。
十二、工程实例(一)深圳地铁一号线益田站围护桩外注浆止水帷幕1、工程概况深圳地铁一号线益田站位于深圳市福田区福华路段,工程采用顺作二层三跨框架结构。
益田站采用明挖基坑法施工,基坑长223.4m,宽27.7m。
益田站站区范围内岩土分层自上而下为第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、砂层、冲积粘性土及第四系残积层(Q el),下伏燕山期花岗岩。
本场地地下水按赋存介质可分为孔隙潜水和基岩裂隙水。
地下水埋深3.0~5.7m,水位变幅1.0~1.5m。
砾砂混粘性土层的渗透系数为8m/d,强风化层渗透系数为2.5m/d。
围护结构采取人工挖孔咬合桩结构型式,为保证人工挖孔桩的顺利进行,以及确保地铁站建成后达到一级防水要求,在人工挖孔桩外侧首先采取1.5m厚的注浆止水帷幕,并通过基坑内采取降水措施,达到人工挖孔桩的顺利安全施工。
2、注浆设计注浆孔沿基坑周围于人工挖孔桩外侧梅花型布置三排,孔间距为115㎝,排距为58㎝,扩散半径为60㎝,注浆后形成止水帷幕厚度为1.5m,帷幕深度为进入相对不透水层2.5m。