CN101775810A - 一种基坑降水工程中的地下水控制施工方法 - Google Patents

一种基坑降水工程中的地下水控制施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基坑降水工程中的地下水控制施工方法,在基坑外围形成止水帷幕,在基坑开挖区域、基坑底以下形成多个坑内垂直止水隔墙,所述多个止水隔墙和所述基坑外围止水帷幕形成多个独立的封闭仓格,每个仓格内设置降水设备进行基坑降水。本发明基坑坑底分仓后在单个仓格内设置降水井点,可减小抽水量,减小局部降水时的影响范围;在坑底独立仓格内降水,可以实现分块降水,可与分块开挖相结合,有效利用基坑工程“时空”效应;基坑坑底应用注浆等方式形成止水隔墙分仓,可加重坑底土体重量,增强坑底土体抗突涌安全性;可增加坑底被动区土体刚度,减小基坑围护结构变形;基于成熟施工工艺,分仓措施易于操作,施工质量有保证。

Description

一种基坑降水工程中的地下水控制施工方法
技术领域
本发明涉及基坑降水工程领域,特别涉及一种基坑降水工程中的地下水控制施工方法。
背景技术
地下水常引发地下工程安全事故,为降低地下水压力和便于干式作业,基坑工程中常采用井点降水的施工方法。基坑降水需要在疏干坑内储水和降低坑底水压力的同时,尽量减小降水对基坑围护结构及基坑周边环境的影响。达到以上要求,需要在基坑降水的同时,合理设置基坑止水帷幕,科学规划降水方案,或采取其它施工措施。
基坑降水工程中可以采用多种施工工艺形成止水帷幕,如高压旋喷注浆技术、水泥浆搅拌法、地下连续墙、钻孔咬合桩等成熟施工工艺。
高压旋喷注浆技术是采用一定的方式成孔,借助高压脉冲泵使注入剂形成高压喷射流,通过喷射装置高速水平喷入土体,借助高压喷射流的切削和混合,使硬化剂和土体混合,从而达到改变土质、降低渗透性的目的。根据使用机具设备的不同,可分为单管法、二重管法和三重管法。
水泥浆搅拌法是利用水泥等材料做固化剂,通过机械将水泥浆喷射到土体内与土强制搅拌,通过一系列物理化学反应,使土体硬结成具有一定整体性、水稳性和足够强度及刚度的水泥土块体,同时也使块体周土的性质得到改善。
地下连续墙是利用一定的施工设备和机具,在化学泥浆护壁的作用下,向地下钻挖具有一定长度和深度的沟槽,并在沟槽内吊放加工制作好的钢筋笼,然后灌注水下混凝土筑成一段钢筋混凝土墙段,并逐段连接起来形成一道连续封闭的地下墙体。
钻孔咬合桩围护结构是指桩身密排且相邻桩桩身相割形成的具有防渗作用的连续挡土支护结构,该支护结构既可全部采用钢筋混凝土桩,也可采用素混凝土桩与钢筋混凝土桩相间布置。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基坑降水工程中的地下水控制施工方法,采用该方法在基坑降水减压时能减小降水影响程度和影响范围。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种基坑降水工程中的地下水控制施工方法,在基坑外围形成止水帷幕,在基坑开挖区域、基坑底以下形成多个坑内垂直止水隔墙,所述多个止水隔墙和所述基坑外围止水帷幕形成多个独立的封闭仓格,每个仓格内设置降水设备进行基坑降水。
所述多个止水隔墙相互交错布置。
所述多个止水隔墙相互平行布置。
所述基坑外围止水帷幕和所述多个止水隔墙采用高压旋喷注浆、三轴搅拌桩或钻孔灌注施工方法形成。
本发明具有的优点和积极效果是:基坑坑底分仓后在单个仓格内设置降水井点,可减小抽水量,减小局部降水时的影响范围;在坑底独立仓格内降水,可以实现分块降水,可与分块开挖相结合,有效利用基坑工程“时空”效应;基坑坑底应用注浆等方式形成止水隔墙分仓,可加重坑底土体重量,增强坑底土体抗突涌安全性;可增加坑底被动区土体刚度,减小基坑围护结构变形;基于成熟施工工艺,分仓措施易于操作,施工质量有保证。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的A-A剖面图。
图中:1、基坑外围止水帷幕,2、基坑开挖底面,3、止水隔墙,4、基坑外围止水帷幕底面。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
某地铁车站基坑工程,车站主体结构长311米,宽10.7~33.1米,为地下二层侧式站台车站。车站主体采用现浇钢筋砼箱型结构型式。车站采用地下墙围护结构,明挖顺作法施工,即基坑开挖至坑底后,顺作车站底板、中板、顶板及侧墙和其它结构。
在基坑开挖深度范围内的地层自上而下垂直分布为:
1杂填土,层厚0.1~3.4m;
2素填土,层厚0.5~3.2m;
1粉质粘土,层厚0.8~3.4m;
2粉土,层厚0.8~2.3m;
3粘土,层厚0.8~3.3m;
1粉质粘土,层厚0.7~5.0m;
2粉土,层厚1.0~4.3m;
5淤泥质粉质粘土,层厚0.3~3.4m;
8粉质粘土,层厚0.6~3.1m;
9粉土,层厚1.0~3.0m;
1粉质粘土,层厚0.4~3.0m;
1粉质粘土,层厚0.8~5.8m;
2粉土,层厚0.8~3.2m;
1粉质粘土,层厚0.9~2.4m;
2粉土,层厚1.2~5.4m;
4粉砂,层厚0.7~3.0m;
5粉质粘土,层厚0.9~4.7m;
6粉土,层厚0.4~2.8m。
基坑开挖深度为15米,基坑围护结构兼基坑外围止水帷幕深35米。根据区间地质资料,基坑底部基本位于⑥1粉质粘土层和⑥2粉土层上。基坑降水工程需要疏干坑内储水,并对坑底⑦2粉土层和⑦4粉砂层采取减压措施,以防发生突涌事故。根据计算分析,按照突涌稳定验算进行基坑底部降水减压,则会引起周边公路和建筑物较大地面沉降和差异沉降。为了能够安全降水减压并减小对周边环境影响,上述基坑降水工程采取了分仓处理措施,请参阅图1,应用水泥搅拌桩施工技术在坑内形成七道分隔止水隔墙3,七道止水隔墙顶面低于基坑开挖底面2半米,七道止水隔墙底面与基坑外围止水帷幕底面4持平。每道止水隔墙3宽1.5米,与基坑围护结构地连墙垂直相接。七道坑内止水隔墙3与基坑外围止水帷幕1将基坑开挖面以下地下工程分为8个仓格。基坑底分为8个仓格后,每个仓格内布置一眼降压井和一眼减压备用井。
上述施工方法,分以下步骤:
a、根据基坑工程现场水文地质条件和基坑降水中井点布置,确定分仓方案中止水隔墙3的平面位置;
b、根据基坑所在场地工程地质状况、基坑开挖深度、基坑围护结构和基坑外围止水帷幕1的深度布置,确定分仓方案的止水隔墙3的竖向深度;
c、根据分割止水隔墙3防渗要求,确定止水隔墙3施工工艺和止水隔墙3的宽度;
d、开始分仓用止水隔墙3的施工,按照分仓方案中的平面布置、宽度和竖向深度设计,逐条形成坑内止水隔墙3;
e、由坑内止水隔墙3和基坑外围止水帷幕1形成的各封闭仓格内,布置降水井、减压井及备用井;
f、开始基坑降水和开挖施工。
上述施工方法在基坑外围止水帷幕1内,基坑开挖底面2半米以下,基坑外围止水帷幕底面4以上,应用高压旋喷注浆技术或水泥浆搅拌法、地下连续墙、钻孔咬合桩等施工技术形成分仓用的坑内止水隔墙3。之后可以开始基坑降水和开挖。上述实施方法,同时达到了坑底减压和坑外控沉的目的。
本实施例,七道止水隔墙3相互平行布置,特别适用于窄、长条形基坑工程,如地铁车站基坑。当基坑比较宽时,多道止水隔墙3可以相互交错布置,使止水隔墙之间及止水隔墙与基坑外围止水帷幕之间形成封闭仓格。
本发明的基本原理是:在基坑开挖面以下地下空间内,采用高压旋喷注浆技术、水泥浆搅拌法、地下连续墙、钻孔咬合桩等施工技术,施工若干垂直分割止水隔墙,地铁基坑等窄条形基坑可采用止水隔墙相互平行布置,其它形状如方形等基坑可采用止水隔墙相互交错布置,使止水隔墙和基坑外围止水帷幕形成封闭仓格,在封闭仓格内实施局部降水。
本发明分仓后进行基坑降水,克服了以往降水工程必须大面积同时实施的不足,可紧密配合分块施工,充分利用基坑工程的“时空”效应,减少抽水量和降水影响范围,降低突涌风险,增加工程安全性。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以作出很多形式,这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基坑降水工程中的地下水控制施工方法,其特征在于,在基坑外围形成止水帷幕(1),在基坑开挖区域、基坑底以下形成多个坑内垂直止水隔墙(3),所述多个止水隔墙(3)和所述基坑外围止水帷幕(1)形成多个独立的封闭仓格,每个仓格内设置降水设备进行基坑降水。
2.根据权利要求1所述的基坑降水工程中的地下水控制施工方法,其特征在于,所述多个止水隔墙(3)相互交错布置。
3.根据权利要求1所述的基坑降水工程中的地下水控制施工方法,其特征在于,所述多个止水隔墙(3)相互平行布置。
4.根据权利要求1所述的基坑降水工程中的地下水控制施工方法,其特征在于,所述基坑外围止水帷幕(1)和所述多个止水隔墙(3)采用高压旋喷注浆、三轴搅拌桩或钻孔灌注施工方法形成。
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