强风化红砂岩特殊地层深基坑工程地下水综合处理

强风化红砂岩特殊地层深基坑工程地下水综合处理高升【摘要】以兰州市城市轨道交通1号线一期工程第三系红砂岩特殊地层中深基坑工程地下水处理为例,针对兰州地区红砂岩遇水易软化、崩解、流塑性强、暴露地表易风化等特性,首次提出了“上降下截”的地下水处理设计方案,总结深基坑开挖不同阶段遇到的水文地质问题,形成了在强风化红砂岩特殊地层中“拦、截、堵、排、降”的综合处理措施,以期指引类似地层的设计和施工.%This study considers the third red sandstone special strata of a deep foundation pit groundwater treatment project in the Lanzhou City Metro Line 1 project as an example.The red sandstone in Lanzhou area contains water and exhibits easy softening,disintegration,and plasticity,and its exposed surface presents strong weathering characteristics.First,the groundwater treatment design for the target section for excavation is proposed to study the hydrogeological problems encountered in different stages of the deep foundation pit.Further,comprehensive treatment measures were developed for the weathered red sandstone in the special stratum section,including blocking,intercepting,stopping,discharging and lowering;these measures will guide the groundwater treatment projects in similar strata.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】7页(P91-97)【关键词】强风化红砂岩;软化崩解;上降下截;砂岩裂隙;深基坑;地下水综合处理【作者】高升【作者单位】轨道交通工程信息化国家重点实验室,中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U231城市轨道交通深基坑工程中地下水处理是一个非常复杂的课题，学术领域涵盖水力学，技术上指导围护体系选择，工程方面涉及施工风险安全，经济上影响工程投资控制。

红砂岩江西红砂岩英文名：Red Sandstone红砂岩在有些地方也称之为红石红，主要集中南部省区，比如江西赣南的兴国县华坪村就分布了大量的优质红砂岩。

在砂岩的基本特性南部省区广泛存在的泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类的岩石，因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色，这类岩石统称为红砂岩。

红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型结构形式，因胶结物质和风化程度的差异，其强度的变化大。

多数红砂岩在挖掘或爆破出来后，受大气环境的作用可崩解破碎，甚至泥化，故其岩块的大小及颗粒级配将随干湿循环的时间过程而变化，其物理力学性质也将产生变化。

1、红砂岩分类红砂岩按强度和崩解特性划分为如下三种类型：（1）一类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa，在105℃温度下烘干后浸水24小时内，呈现渣状、泥状或粒状崩解；（2）二类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa或稍大于15Mpa，在105℃温度下烘干后浸水24小时内，呈块状崩解；（3）三类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度大于15Mpa，不崩解特性与普通砂岩无区别。

赣南的兴国县在很早的时候就开始开采红砂岩，主要应用于建筑方面。

而如今不但在建筑方面有一定的应用，在装饰中也起着举足轻重的作用。

它具有防潮的作用，也有吸收噪音的功能，不愧是当今新型装饰材料的首选。

红砂岩路基施工技术与质量控制••hxr•1楼【内容摘要】：由于近几年交通事业的迅猛发展，原有的国道及省道等构成的公路网已不能满足公路运输业的要求，各省区高速公路的大量修建已成为必然。

在我国南部省区存在大量红砂岩，由于其材料本身的特殊性，以往从未在高等级公路中应用过，只是少量用在低等级公路中作为路基填料，且出现了大量的质量问题。

大量红砂岩路堑挖方的去向问题同样摆在湖南是省高速公路建设者面前，如果作为弃方不用，每条高速公路都将产生近千万的弃方，增加几亿元的投资，弃方还将占用大量土地，带来水土保持等问题。

滇西“红层”区强风化泥岩作防渗土料的实践与应用摘要：滇西“红层”主要指侏罗系、白垩系紫红色砂泥岩地层，滇西“红层”在滇西地区出露和分布较为广泛，由于其所处的特殊地理位置和复杂的区域构造位置，地层复杂、凌乱，岩体完整性差，岩体总体强度较低，整体工程地质条件较差，作为水利工程—水库大坝的建设和坝型选择，选择当地材料坝型，即土石坝较为符合和安全。

土石坝防渗土料是及其重要的组成部分，而滇西“红层”分布区集中、厚层（大于5.0m）、稳定的防渗粘土料（主要为残坡积含砾粘土层）极少，且分布范围小，可作为防渗料开采使用的残坡积含砾粘土层普遍厚度为1.0～3.0m，但亦不能进行大面积的剥离式开采。

综合考虑环境保护、耕地保护、林业与植被保护、水土流失、生态保护等要求，拟采用强风化泥岩作为防渗料使用，缩小开采范围、增加开采厚度、减少环境破坏与恢复治理，降低工程造价。

关键词：含砾粘土；强风化泥岩；心墙防渗；渗透系数；掺和；立采混合；击实1.工程土工试验1.1漾濞县清河水库（可研）拟建漾濞县清河水库及其周边出露分布主要为J3b、K1j地层，岩性主要为紫红色泥岩、粉砂质泥岩、砂岩夹石英砂岩、细砾岩，强风化层厚15～30m。

根据大坝设计，最大坝高为91.5m（不含1.0m的防浪墙），防渗土料需用量为32.8万m3。

1.1.1料场勘察勘察选定的Ⅰ号防渗料场（首选主料场），料场出露及下伏为坝注路组（J3b）C19层，强风化层厚20～30m，岩性为紫红色厚层至块状粉砂质泥岩、泥岩与粉砂岩不等厚互层；地表残坡积层（Q eLd）为含砾粘土层，一般厚度1～3m。

料场现状地表大部为林地，植被较好，覆盖率较高；部分为林果地（核桃）及坡耕地。

1.1.2取样及室内试验采取刻槽取样的方式共取20组残坡积层料，取样深度0.5～3.2m，进行室内试验；取2组强风化泥岩料，取样深度2.0～6.0m，进行室内试验及配比试验。

20组残坡积层料试验结果，主要为含砾低液限粘土（CLG），部分为低液限粘土（CL），主要控制性指标见表1.1.2-1，单纯残坡积含砾粘土料可作为防渗料使用，但部分土料粘粒含量略偏高，塑性指数略偏大。

红砂岩边坡失稳原因分析及处治措施常宝;张可能【摘要】白垩纪红砂岩在我国长江以南地区广泛分布,且红砂岩边坡的失稳现象屡见不鲜.本文以湖南省耒阳市某红砂岩顺层滑坡为研究对象,分析研究了滑坡产生的地质条件、软弱夹层、结构面参数、裂缝的发展等.研究表明:雨水对红砂岩边坡有很重要的影响.雨水在坡顶处汇聚,渗入坡体内部,降低了软弱层上的岩土参数,最终导致红砂岩坡体产生滑动破坏.同时在此基础上提出了处治滑坡的措施,为从事类似滑坡调查和相关工程的科研、设计、施工、监理人员提供了参考.【期刊名称】《广东建材》【年(卷),期】2011(027)005【总页数】3页(P101-103)【关键词】红砂岩;顺层;结构面;滑坡【作者】常宝;张可能【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院;中南大学地球科学与信息物理学院【正文语种】中文1 引言我国南部省区广泛存在的泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类的岩石，因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色，这类岩石统称为红砂岩。

紫红色泥质粉砂岩在湖北、湖南、重庆、广西、贵州等地山区普遍存在，主要为三迭系巴东组泥质粉砂岩和白垩系泥质粉砂岩[1]。

红砂岩滑坡中最常见的为顺层滑坡，坡体倾角一般为10～30°之间，大部分是由于人类活动造成的，此类滑坡有普遍性。

因此，加深对此类滑坡的认识，并及时采取有效支护措施，预防滑坡的发生，并减少滑坡对人类造成的生命、财产损失。

本文以湖南耒阳某红砂岩顺层滑坡为研究对象，对红砂岩边坡的失稳和处治措施进行了分析。

2 工程概况发生垮塌的边坡位于湖南省某地，边坡高度在10～16.7m之间，坡率为1:0.5，边坡采用喷锚网支护，设置六排锚杆及三排花池，边坡支护成后约一年部分土体发生垮塌，如图1所示。

边坡位于湖南省南部地区,主要为低山丘陵地带,丘陵高程60～80m,以缓坡为主,坡角多在15°～20°之间,相对高差不大,多在100m以内。

高压旋喷桩在超厚强风化砂岩基坑支护中的创新应用蔡忠伟;令永强;叶帅华【摘要】以高压旋喷桩在酒钢大厦1#综合楼工程中的应用为例,在强风化砂岩中引入高压旋喷桩,通过预先引孔松动土体拓宽了高压旋喷桩的应用范围,在坡脚设置高压旋喷桩,解决了裂隙水潜蚀和坡脚软化的问题,起到了止水帷幕的效果.重点介绍了高压旋喷桩的施工工艺流程及操作要点,研究探讨了高压旋喷桩作为止水帷幕在超厚强风化砂岩基坑支护中创新应用的可行性.【期刊名称】《工程质量》【年(卷),期】2017(035)005【总页数】4页(P18-21)【关键词】高压旋喷桩;红砂岩;基坑支护;止水帷幕【作者】蔡忠伟;令永强;叶帅华【作者单位】甘肃第六建设集团股份有限公司,甘肃兰州 730050;兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,甘肃兰州 730050;兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,甘肃兰州 730050;兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,甘肃兰州 730050;兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,甘肃兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TU430 引言随着我国经济的快速发展，我国许多大城市规划中，超高层建筑越来越多，导致越来越多深大基坑的出现，同时由于基坑周围环境越来越复杂，基坑开挖费用越来越多。

深基坑开挖常遇强风化岩层，强风化岩具有干燥时强度很高，当遇到空气和水时迅速崩解成细砂的特性，且一般情况下强风化砂岩层裂隙水丰富，压力小。

在开挖过程中，易形成流沙，无法确保坑壁稳定性，给基坑支护带来较大困难。

边坡工程中遇强风化岩层常采用高压旋喷桩，能有效提高边坡稳定性，鉴于此，本文将高压旋喷桩应用与基坑支护中，得到较好效果，供参考。

本文以酒钢大厦 1# 综合楼超大深基坑为研究对象，在强风化砂岩中引入高压旋喷桩，介绍了高压旋喷桩的施工工艺流程及操作要点，研究探讨了高压旋喷桩作为止水帷幕在基坑支护中创新应用的可行性。

隧洞砂岩地段涌水涌砂处理措施1 作好充分排水的排水准备斜井施工洞内积水均位于掌子面，砂体沉积于底部，宜采用座式抽水机，涌砂时便于及时撤离掌子面，否则将被瞬间爆发的砂体掩埋。

抽水机和排水管道应能满足要求，短时间的排水不畅均会导致洞内积水直至停工或造成其他安全隐患。

2 停止出碴、加强支护掌子面为强风化砂岩，节理发育、松散破碎、透水性强，掌子面积水积砂达一定程度后，其内压力与外压力平衡时，涌水涌砂自然停止，此时岩层内流砂沉积于岩体缝隙内，地下水位自然上涨，内水压力升高，掌子面沉积砂体不应及时清除，保持其内外应力平衡，及时加强风化段支护或浇筑永久钢筋砼。

经验得知：如及时将堆积砂体清除，涌水涌砂最段在1小时内爆发，最长在12小时内爆发，但流砂量逐步减小，渗水量不变。

3 超前探孔、管棚支护岩层内为沉积砂体和高水位形成较高地内水压力，此时采用灌浆方法时，在流砂流动性和岩层内水压力的作用下会阻塞灌浆管道，效果不明显。

即使采用高压注浆，其工程费用较大、工期较长，费时费工。

宜采用管棚超前支护。

4 布置超前管棚超前管棚的布置，应采用地质钻打设管径不小于ф89的钢管，钢管每节长度1m～3m为宜，间距20厘米。

由于岩层为粉砂堆积体，必须封闭管棚间空隙，采用ф40管棚、钢筋网或其他方法填补空隙，以保证砂体不渗漏、渗水畅通的目的。

布置好超前管棚后，钢管内注入水泥浆液，加大管棚抗压、抗弯曲能力。

必要时将ф40管制作为注浆花管，注入适量水泥浆，固结径向50厘米粉砂体，减少流砂渗漏。

5 短进尺、弱爆破、强支护形成ф89与ф40超前管棚支护后，进行爆破施工（能进行人工开挖时，尽量采用人工开挖，减小对岩体的扰动），开挖进尺控制在0.5米,同时采用多极爆破,即先爆破中间掏槽部分,后进行径向扩大爆破。

周遍眼间距不大于30厘米、间隔装药单独爆破。

加强挂网喷浆支护，必要时挂设ф8钢筋网格局10厘米，超挖部分严禁使用片石回填，均使用喷C25砼回填。

桩基施工中的地下水处理和土质处理技术一、地下水处理技术地下水是桩基施工中常见的问题之一。

当施工现场存在大量地下水时，需要采取相应的地下水处理措施，以确保施工的安全性和顺利进行。

1.1 地下水的特点地下水是地壳中的一种自然水体，它具有以下几个特点：首先，地下水的水质和水量受到地层条件和地下水流动的影响。

不同地质条件下的地下水的水质差异较大，有的地下水较浑浊富含杂质，有的地下水则较清澈；水量方面，地下水的含水量也因地层条件而不同。

其次，地下水的含水层深度和水位高低也会影响桩基施工中的地下水问题。

含水层较浅且水位较高的地方，地下水问题更为突出。

最后，地下水的渗透力也需要考虑。

不同的地下水渗透力会对桩基的施工产生不同的影响。

1.2 地下水处理技术在桩基施工中，常用的地下水处理技术包括排水井、地下水压力平衡法和封闭式排水法等。

排水井是一种常见的地下水处理技术。

通过在工程现场钻孔，安装排水井来抽取地下水。

排水井通常由井筒、井壁和抽水设备等组成。

地下水压力平衡法是指通过在桩基周围加压，使桩下方的地下水水位下降，以减小地下水对桩基施工的影响。

封闭式排水法是通过在施工现场建立一定的封闭区域，并安装抽水管道，将地下水抽走，以控制施工现场的地下水位。

以上地下水处理技术的选择应根据具体的地下水条件和施工要求来确定。

不同的地下水处理技术都有其适用范围和优缺点，需要综合考虑后进行选择。

二、土质处理技术土质处理技术在桩基施工中同样重要。

不同的土质状况会对桩的承载力和稳定性产生影响，因此需要根据具体的土质情况进行相应的处理。

2.1 土质的分类土质可以按照颗粒形状、颗粒大小和颗粒组成来进行分类。

常见的土质有砂土、黏土、粉土和淤泥等。

砂土是由砂粒组成的土壤，其颗粒较大、孔隙较多，透水性较好。

由于砂土的排土性能较好，因此在桩基施工中可以直接采用抽土桩等方式进行处理。

黏土则是由颗粒较小且黏聚力较大的土壤。

黏土的含水量较高，与水接触后易产生塑性和水渍溶胶。

砂泥岩地层超深基坑施工降水技术分析摘要：在超深基坑施工中，最为主要的就是降水环节，这一环节不仅可以提高施工质量，而且也可保证施工安全。

但在不同的地层条件下，采用的降水技术存在一定的区别。

因此，本文针对砂泥岩地层超深基坑施工降水技术展开分析，结合实际工程案例，具体判断降水技术中的各项参数，以供参考。

关键词：砂泥岩地层；超深基坑施工；降水技术；施工安全一、超深基坑施工降水技术分析在实施超深基坑施工过程中，借助降水技术达到降低地下水位的目的，一般会用抽排水的方式，来降低土体本身的含水量，避免出现流砂、管涌以及基坑坡面滑坡问题。

但从目前来看，很多项目中使用的降水方案并不合理。

尤其是井点数量、间距参数等较为重要的细节参数，是保证深基坑工程降水效果的关键，然而很多人员在设计参数时，并没有考虑到深基坑工程的实际情况，导致设计效果和实际效果存在较大差距。

此外，止水帷幕的设计也非常关键，如果设计不合理，不仅会导致降水效果下降，还会影响到坑内的施工质量。

在超深基坑施工时，先要确定具体降水方案，主要可以分为两种，分别为：纯井点降水法、截水法。

在此基础上，纯井点降水法还可以进一步划分为轻型井点、管井井点以及喷射井点。

从目前来看，轻型井点的应用最为频繁，因其适用的地层范围较广，在填土、粉土、粘性土和砂土等渗透系数较大地层中均可以发挥出其本身的作用。

管井井点和轻型井点较为相似，使用的范围也相同，管井井点内所有的抽水设备都可以单独运行，因此排水量更大。

相比较而言，喷射井点可以应用增大降水深度，利用离心泵产生高压工作水，继而实现负压高速运动，吸出地下水。

截水法就是利用止水帷幕，截断基坑内外的水力关系。

常见的止水帷幕包括高压旋喷桩、深层搅拌桩、旋喷桩止水、地下连续墙等。

二、超深基坑施工降水技术应用（一）工程概况以西南地区某地下工程为例，受到地势的影响，呈现出东南高，西北低的走向，在此背景下，结构最大埋深超过60m，施工承包商最终采用了明暗结合的基坑开挖技术。