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工程中幾種常見的止水帷幕形式

2017-12-07  施主老衲...

一、止水帷幕的概念

止水帷幕:用于阻止或減少基坑側壁及基坑底地下水流入基坑而采取的連續止水體。比如:連續攪拌樁(水泥土攪拌樁等),單管、三管旋噴樁形成的止水墻稱為止水帷幕。

止水帷幕是一個概念,是工程主體外圍止水系列的總稱。在基坑圍護體系中常采用水泥土止水帷幕截水。如果基坑底面處于地下水位以下,降水有困難時,基本都需要設置止水帷幕,以防止地下水的滲漏。

有些不是很深大的基坑,它的基坑圍護分3個部分。

一部分是擋土樁部分,其作用主要的起到擋土墻的作用,形式可能有鋼筋混凝土灌注樁或其它形式的樁,樁與樁之間有一定的空隙,但是能擋土。

二部分是止水帷幕部分,其作用是使擋土墻后的土體固結,阻斷基坑內外的水層交流,形式可能是水泥土攪拌樁或者壓密注漿。

三部分是支撐。

而地下連續墻是基坑圍護的另一種形式,多用于深大的基坑。

常見的止水帷幕有高壓旋噴樁、深層攪拌樁止水帷幕,旋噴樁止水帷幕,近來出現了螺旋鉆機素砼或壓漿止水帷幕;像地下連續墻、鉆孔咬合樁等形式的地下圍護結構形式,因為自防水效果較好,有的都不需要再施作止水帷幕。

采用素混凝土地下連續墻止水帷幕,常采用沖水成槽,素混凝土地下連續墻壁厚常為200~300mm。

有的基坑工程需要設置水平向止水帷幕,水平向止水帷幕常采用高壓噴射注漿法或深層攪拌法形成。若基坑內已有工程樁,因深層攪拌無法與工程樁密貼,故不能采用深層攪拌法。根據坑底浮力、或承壓水的頂托力、整體穩定、抗坑底隆起分析確定封底水泥土厚度。

二、高壓旋噴樁止水帷幕

高壓旋噴樁,是以高壓旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合,形成連續搭接的水泥加固體。施工占地少、振動小、噪音較低,但容易污染環境,成本較高,對于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質不宜采用。

高壓噴射注漿法水泥土止水帷幕一般有兩種形式:

單獨形成止水帷幕,采用單排旋噴樁相互搭接形成,或采用擺噴法形成;

與排樁共同形成止水帷幕。

1.適用范圍

(1)高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。

(2)當土中含有較多的大粒徑塊石、堅硬黏性土、含大量植物根莖或有過多的有機質時,對淤泥和泥炭土以及已有建筑物的濕陷性黃土地基的加固,應根據現場試驗結果確定其適用程度。應通過高壓噴射注漿試驗確定其適用性和技術參數。

(3)高壓噴射注漿法,對基巖和碎石土中的卵石、塊石、漂石呈骨架結構的地層,地下水流速過大和已涌水的地基工程,地下水具有侵蝕性,應慎重使用。

(4)高壓噴射注漿法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固處理、深基坑止水帷幕、邊坡擋土或擋水、基坑底部加固、防止管涌與隆起、地下大口徑管道圍封與加固、地鐵工程的土層加固或防水、水庫大壩、海堤、江河堤防、壩體壩基防滲加固、構筑地下水庫截滲壩等工程。

2.基本規定

(1)高壓噴射注漿地基工程的設計和施工,應因地制宜,綜合考慮地基類型和性質、地下水條件、上部結構形式、荷載大小,場地環境、施工設備性能等因素,做到技術先進,經濟合理,確保工程質量。

(2)高壓噴射注漿法的注漿形式分旋噴注漿、擺噴注漿和定噴注漿等3種類別。根據工程需要和機具設備條件,可分別采用單管法、二管法和三管法,加固體形狀可分為圓柱狀、扇形塊狀、壁狀和板狀。

(3)高壓噴射注漿定噴適用于粒徑不大于20mm的松散地層,擺噴適用于粒徑不大于60mm的松散地層,大角度擺噴適用于粒徑不大于100mm的松散地層,旋噴適用于卵礫石地層及基巖殘坡積層。

(4)在制定高壓噴射注漿方案時,應掌握場地的工程地質、水文地質和建筑結構設計資料等。對既有建筑尚應搜集有關的歷史和現狀等資料、鄰近建筑和地下埋設物等資料。

(5)高壓噴射注漿方案確定后,應結合工程情況進行現場試驗、試驗性施工或根據工程經驗確定施工參數及工藝。

(6)高壓噴射注漿試驗場地應選擇在對整個工程有代表性地段,通過試驗能夠反映出高壓噴射注漿后對地基處理工程所起到的加固或防滲效果。

3.施工現場(作業條件)要求

(1)平整場地,清除地面和地下可移動障礙,應采取防止施工機械失穩的措施。

(2)建齊施工用的臨時設施,如供水、供電、道路、臨時房屋、工作臺以及材料庫等。

(3)施工平臺應做到平整堅實,風、水、電應設置專用管路和線路。

(4)施工單位應制定環境保護措施,施工現場應設置廢水、廢漿處理和回收系統。

(5)施工現場應布置開挖冒漿排放溝和集漿坑。

(6)施工前應測量場地范圍內地上和地下管線及構筑物的位置。

(7)基線、水準基點,軸線樁位和設計孔位置等,應復核測量并妥善保護。

(8)機械組裝和試運轉應符合安全操作規程規定。

(9)施工前應設置安全標志和安全保護措施。

4.施工工藝

高壓噴射注漿施工工藝流程:

(1)高壓噴射注漿施工工序應先分排孔進行,每排孔應分序施工。當單孔噴射對鄰孔無影響時,可依次進行施工。單管法非套接獨立的旋噴樁不分序,依次進行施工。

(2)高壓噴射注漿旋、擺、定噴射結構形式,對套接、搭接、連接、“焊接”孔與孔應分序施工。

三、水泥攪拌樁止水帷幕

水泥土攪拌樁止水帷幕是由一定比例的水泥漿液和地基土用特制的機械在地基深處就地強制攪拌而成,從而改善基坑邊坡的穩定性、抗滲性能,達到止水、擋土的效果。

水泥攪拌樁止水帷幕是基坑止水的常用手段之一,基坑(特別是深基坑)開挖及地下結構施工至關重要,多與柱列式鉆孔灌注樁構成基坑支護結構。

1.適用范圍及特點

水泥土攪拌樁適用于處理松散砂礫、粗砂、淤泥或地下水不大于80m/d的土層邊坡。

水泥土攪拌樁具有施工時無震動、噪音小、無污染、造價低、施工操作安全等優點。

深層攪拌法水泥土止水帷幕視土層條件可采用一排、兩排、或數排水泥攪拌樁相互疊合形成。相鄰水泥攪拌樁可搭接100mm左右。

采用深層攪拌法形成豎向水泥土止水帷幕比采用高壓噴射注漿法費用低,故能采用深層攪拌形成水泥土止水帷幕的應優先考慮。

四、地下連續墻

地下連續墻是利用一定的設備和機具,在泥漿護壁的條件下向地下鉆挖一段狹長的深槽,在槽內吊放入鋼筋籠,然后灌注混凝土筑成一段鋼筋混凝土墻段,再把每一墻段逐個連接起來形成一道連續的地下墻壁。

地下連續墻是近年來在地下工程和基礎工程施工中應用較為廣泛的一項技術。如北京王府井賓館,廣州白天鵝賓館,上海電信大樓,上海國際貿易中心大廈,上海金茂大廈等。

目前,我國建筑工程中應用最多的是現澆的鋼筋混凝土板式地下連續墻。分兩墻合一和純為臨時擋土墻兩種情況。

特點:剛度大,擋土又擋水,可用于任何土質,施工無振動、噪音低;可用于逆做法施工。成本高,施工技術復雜,專用設備。

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