高压喷射注浆在基坑止水帷幕施工中的应用..docVIP

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高压喷射注浆在基坑止水帷幕施工中的应用.

高压喷射注浆在基坑止水帷幕施工中的应用 萧俭广  建筑物基坑开挖时,传统的方法是采用井点降水的施工方法,如果降水的效果不理想时,将会使临近的建筑物基础下的土体随降水水流流动而损失,甚至掏空,随着降水的时间及深度增加,有可能破坏临近建筑物的基础,导致建筑物开裂、倾斜,甚至酿成安全事故及造成巨大的经济损失。   这种破坏和损失是否可以避免呢?随着施工技术的进步发展,越来越多的基坑施工,尤其是周围建筑物多、管线复杂、面积大、降水效果不佳的基坑一般都少采用井点降水的施工方法,转而采用高压喷射注浆止水帷幕的施工方法。   高压喷射注浆止水帷幕,就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定的深度后,以20-40Mpa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度和脉动状的射流,其动压大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来。一部分细颗粒随浆液或水冒出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列。浆液凝固后,便在土层中形成一个固结体。由多个高压喷射注浆固结体形成帷幕,可以用来作为将地下水体隔离在一侧的一种止水施工方法。这种施工方法可以将水隔离在基坑以外,从而保证了原有建筑物基础下土体的稳定性,亦保证了基础的稳定。   xx花园拟建3栋结构形式为框剪结构、地上33层、地下2层、建筑面积约90000m2的高层商住楼。基坑面积约10500 m2,南北长约150m,东西宽约70m,基坑设计深度为9.8m,低于地下水位7.6-8.0m,基坑边坡支护采用喷锚支护。基坑东侧为5栋多层建筑物,距基坑边缘不足5m;南侧为xxx花园,距基坑边缘约12m;西侧为高层商城,距基坑边缘约18m;北侧为高层xxx大厦,距基坑约20m。基坑南、西北侧为桩基础工程,持力层为强风化层,东侧为Ф400的灌注桩基础,持力层为砾粉质粘土层,基础埋深约10左右。这就要求必须保证周围建筑物地基的稳定性,而不能采用传统的井点降水施工方法。经优化设计计算,确定采用高压旋喷、摆喷施工方法施工,来确保基坑四周建筑物万无一失。 一、地质概况   经地质钻探勘察揭露表明,该工程的土层分布自上而下依次为:   1、人工填土层(Qml)   素填土:主要以粘性土为主,混30%以上硬颗粒,局部见0.5m左右的埋藏植物层,成分以粗砂为主,混粘性土及植物根须。该层密实程度不均,层厚0.6-5.8m。   2、第四纪冲洪积层(Qal+pl)   (1)粘土:具斑状结构,含少量砂砾。稍湿-湿,可塑-硬塑。层厚0.6-7.3m,N63.5=13。   (2)砾砂:石英质,混少量粘性土。饱和,稍密。层厚2.3-4.5m。该层中夹有灰黑色含砂软塑状态的淤泥质粘土透镜体。N63.5=9。   3、第四纪残积层(Qel)   砾质粘土:系下伏基岩风化残积而成,原岩结构尚可辨,含20-30%石英粒,稍湿-湿,局部很湿,可塑-硬塑,底部坚硬。层厚3.2-18.1m。N63.5=19。 二、施工方案的确定   根据地质资料显示,第四纪冲洪积层中的粘土层,该层渗透系数小,止水效果好,在东侧部分地段存在淤泥质粘土,西南角有已建D座化粪池及复杂的管线,不能放坡(边坡采用人工挖孔桩支护)。最后确定华强花园ABC座基坑止水帷幕必须设置在基坑底0.5-1.5m以下,采用三重管法旋喷和摆喷相结合的施工方案。   1、总体采用摆喷施工方案   (1)设计参数:   基坑东、西、西南角及北侧:在距离基坑底边线向外平移2.7m(北侧为0.9m),设计高压摆喷桩一排,桩间距1.3m,摆喷角度15ordm;(西南角处为120ordm;),全长实桩,帷幕入基坑底0.5-1.5m。   2、局部地质条件较差、无法放坡等处采用旋喷施工方案,以增强帷幕的抵抗力。   (1)设计参数:   基坑南侧及东北角:在距基坑底边线0.4m设计高压旋喷桩一排,桩径1.0-1.1m,桩距0.9m,帷幕入基坑底0.5-1.5m,桩芯插入Ф600*5钢管通长。 三、施工技术参数的确定 根据现场试验(高压摆喷3孔,旋喷2孔)效果,确定以下施工技术参数: 高压摆喷施工技术参数 序号 参数名称 参数值 单位 备注 1 高压水 ≥35 MPa ? 2 空气压力 0.7 MPa ? 3 水泥浆压力 1.0 MPa ? 4 水灰比 1.0 ? ? 5 提升速度 8-10 cm/min ? 6 喷嘴直径 2.5(两只) mm ? 7 填加剂(三乙醇胺) 0.3 ‰ ? ? 8 水泥用量 525 kg/m ? 四、高压喷射注浆施工 (采用三重管法施工)   1、主要机具 序号 机具名称 单位 数量 规格型号 备注 1 三重管 套(m) 3

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