時間:2012年10月12日 分類:推薦論文 次數:
摘要:在基坑臨近河道或淺部有較厚填土臨近已有建筑物,需要防止淺部潛水的側向滲流以及河水滲流倒灌采取有效的止水措施。尤其在城區淺部存在較深厚的雜填土時,常規的水泥土攪拌樁施工困難,采用壓密注漿加固土體形成帷幕止水,施工方便,效果良好。
關鍵詞: 基坑開挖;淺部地層;磚瓦碎石填土;壓密注漿帷幕止水
Abstract: In the foundation pit is near the river or shallow have thicker filling soil near the existing buildings, need to prevent the lateral seepage and diving to the shallow water seepage flow backward to take effective measures to stop water. Especially in the city there are deep shallow the miscellaneous fill in the soil, the conventional cement-soil pile construction difficulties, the secret pressure grouting strengthening the soil forming curtain to stop water, construction is convenient, the effect is good.
Keywords: foundation pit excavation; Shallow strata; Brick and tile gravel filling; Pressure grouting curtain close shut-off of water
中圖分類號:U415.6 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
在基坑臨近河道和淺部有較厚填土臨近已有建筑物,需要防止淺部潛水的側向滲流以及河水滲流倒灌采取有效的止水措施。尤其在城區淺部存在較深厚的雜填土時,常規的水泥土攪拌樁施工困難,采用壓密注漿加固土體形成帷幕止水,施工方便,效果良好。
1、工程概述
蘇州市平江歷史街區大儒巷停車場工程位于蘇州市平江路西、大儒巷北側。
本工程地下一層,地上三層,建筑高度9.40m,框架結構;總建筑面積6986㎡;其中地下建筑面積2000㎡。本工程設計±0.000相當于黃海高程3.500m(國家85高程);場地自然地面標高3.30m。底板頂標高為-3.550m,基底標高-4.05m;基礎地梁基底標高-4.40m,考慮坑內排水溝加深300㎜,基底標高-4.70m。集水井部分基底標高為-5.00m。基坑實際開挖深度為自然地面以下4.20m;集水坑段5.00m。
2、地質資料
根據巖土工程勘察資料,該場地土層分布如下;
①1雜填土:雜色,物質構成不均,主要由碎石墊層組成,夾有少量粘性土和砂性土。土層厚約2.00~2.80m。
①2素填土:灰~灰黃色,軟塑,以粘性土為主,夾少量有機質,土質不均。層厚約1.00~1.70m,層頂標高-0.05~0.64m。
①3淤泥質填土:灰~灰黑色,流塑,含少量瓦礫、碎磚石、腐植物,分布在暗浜,土質不均。層厚約1.00~2.80m,層頂標高-0.05~1.64m。
②粘土:黃褐色,可塑,土質較均勻,切面光滑,干強度、韌性中等 ,中壓縮性。層厚0.80~2.50m,層頂標高-1.00~1.21m。
③粉質粘土:灰黃色,可塑,下部夾薄層粉土,無光澤反應,搖震反應迅速,低干強度,低韌性,中壓縮性,含少量云母碎屑,全場地分布。層厚0.90~2.30m,層頂標高-2.14~-1.29m。
④粉質粘土夾粉土:灰黃色,流塑,夾薄層粉土,層理發育,粉粒多,低干強度,中壓縮性。層厚1.30~3.00m,層頂標高-3.84~-2.81m。
⑤粉土夾粉質粘土:灰黃色、中密,很濕,夾粉質粘土薄層,切面光滑,干強度、韌性中等 ,中壓縮性。層厚6.80~7.90m。
3、地基加固方案分析:
該場地地下水主要為淺部孔隙潛水及下部微承壓水。潛水主要存于地層上部①填土層中,透水性及富水性較差,穩定水位埋深為0.80m~1.20m,穩定水位的標高為1.70m。潛水主要以大氣降水、地面滲透補給為主,通過自然蒸發與側向徑流排泄。
微承壓水賦存于⑤粉土層中,其透水性及富水性較好。穩定水位埋深約為1.40~1.80m,穩定水位的標高為1.30m (黃海高程),其頂板埋深8.00~9.80m。基坑開挖深度3.90m(集水坑4.50 m);隔水層厚4.00~5.50m;根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007-2002)附錄W基底抗滲流穩定性公式:
rm(t+Δt)≥1.1Pw (W.0.1)
(19.4×2.00+18.9*2.0)/(5.0×10.0)=1.53>1.1
根據上述理論驗算,基底抗滲流穩定;
基坑降排水方法如下:
1)地表水:基坑四周支護范圍內的地表進行修整,構筑排水堤,防止地表降水流向基坑。
2)坡面排水:在支護面層背部插入長0.5m,直徑50mm的水平排水管,排水管里端梅花形打眼外裹尼龍網,外端伸出面層,間距2.0×1.5m,以便將噴混凝土面層后的積水排出。減小面層壓力。
3)基坑內排水:采用基坑底布置明溝即在基坑底四周緊靠坑壁設置深明溝加集水坑,將水淺層水和坑底明溝底以上土層的水滲入明溝并導入集水坑,用水泵將積水排出坑外。
4)孔隙潛水:由于本基坑周邊為古建筑和縱多市政管線,地下水的流失,水位漏斗一旦形成,在漏斗區內地面將不均勻沉降,可能對周邊建筑和管線產生不良作用,甚至破壞。因此需要重點控制地下水水位變化,盡可能維持地下水的原始狀態;對淺部孔隙潛水的控制,采用壓密注漿形成一道帷幕止水;
4、壓密注漿止水帷幕的設計
本場地地質條件較差,填土厚,而場地淺部土質,為結構松散的雜填土、填土, 地下水的流失,水位漏斗一旦形成,在漏斗區內地面將不均勻沉降,可能對周邊建筑和管線產生不良作用,甚至破壞。因此需要重點控制地下水水位變化,盡可能維持地下水的原始狀態;對淺部孔隙潛水的控制,采用壓密注漿形成一道帷幕止水;同時提高土體的強度和自穩能力,提高基坑的整體穩定性。
4.1注漿孔的布置
沿基坑頂邊界線向外0.5m布設注漿孔,設注漿孔三排,排間距0.80m,孔間距0.80m,注漿孔呈梅花形布設,以進入粘土0.50m為原則,注漿深度5.00m。
壓密注漿施工時采用水泥,漿液必須攪拌均勻,水灰比0.6。要求注漿水泥量控制在100kg/m3,注漿壓力0.2~0.3MPa,認真做好注漿記錄。
4.2技術分析及措施
4.2.1注漿原理
土層加固改良后,漿液呈脈狀充填于四周土層裂隙中,漿液擴散半徑一般為0.4~0.8m。施工時采用分層注漿,提高注漿效果,控制好注漿壓力、漿量,增加加固體半徑,注漿孔按間距0.80m網格狀布設,將加固體連成一片,提高加固體承載力。并且有效的減少土體的固結的孔隙,達到減少土層滲透系數,可以有效的提高土層的密實度。
4.2.2施工工藝
由于場地周邊環境復雜,大量注漿可能對周邊的建筑和路面造成隆起等不利影響,因此采用先外側封閉注漿,后中間的施工順序。即先施工外側兩排注漿孔,形成一個相對封閉注漿圍幕。再施工內側注漿孔。在施工時采用間隔跳注,分批次對其進行注漿。
針對本工程場地土層工程地質條件,根據(JGJ79-2002)規范制定注漿施工工藝流程如下:
4.2.3注漿要求
1)壓密注漿施工時采用水泥,漿液必須攪拌均勻,水灰比0.6。
2)要求注漿量控制在120kg/m3,注漿壓力0.2~0.4MPa,認真做好注漿記錄。控制注漿壓力,第一次(外圍段)注漿壓力≤0.2 MPa。第二次注漿孔,注漿壓力0.2~0.4 Mpa,加大壓力克服粘土的抗拉強度,迫使原狀土張開裂隙實行劈裂灌漿,改善其物理力學性能提高其內聚力。
3)單孔注漿停止條件(滿足以下任意一條均可):(1)達到設計用漿量120kg/m3;(2)水泥漿冒出地表;(3)注漿壓力大于0.4Mpa穩定3分鐘以上。
4)根據壓密注漿規范結合本工程實際情況,采用跳注法,間隔作業,先制孔,后成孔,再注漿,先外圍,后內部。
5)認真做好注漿記錄。
5、壓密注漿帷幕止水效果
根據隨后基坑施工土方開挖,對基坑外地下水水監測,地下水位變幅在0.5m內;對基坑坑壁觀測,坡面干燥,無滲漏跡象,止水效果良好。
6、結語
對于淺部明水、孔隙潛水的防滲漏,采用壓密注漿處理措施,經濟合理,施工方便。根據我公司在蘇州城區多個項目的應用,如蘇州鄧蔚路1號交易中心基坑帷幕止水、閶胥路商業大廈基坑帷幕止水等數個項目的實施,均取得良好的止水效果,筆者認為壓密注漿在基坑圍護淺部填土(雜填土)的帷幕止水的應用值得推廣。
參考文獻:
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[2]工程地質手冊(第四版).中國建筑工業出版社,2007
[3]鄒金鋒.劈裂注漿機理分析及應用研究 2004
[4]巨建勛.壓密注漿加固機理研究 D .長沙 中南大學土木建筑學院 2006
作者簡介:王俊(1980-),男,江蘇鹽城人,蘇州科技大學,工程師,主要從事巖土地基基礎設計與施工工作。
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