CN101793024A - 基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法 - Google Patents

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Abstract

一种基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法，包括以下步骤：(1)在基坑防渗墙顶面上，沿着防渗墙轴线方向，多头小直径桩机成排钻头顺次连续造出成排深孔，喷低压空气松土，然后水泥浆注入空隙深搅成水泥土深搅防渗墙，(2)在深搅防渗墙的一侧进行高喷防渗墙施工，先用引孔设备在离开深搅防渗墙轴线30～40厘米处造孔，成孔后随即进行高压喷射水泥浆切削土体成高喷防渗墙；所述高喷防渗墙与深搅防渗墙底部的搭接段长度不小于1米。本发明将多头小直径深搅防渗墙和高喷防渗墙创造性地结合成一种新的高深度地下防渗墙的施工方法，降低了施工成本，解决了现有的地下深度大于20米地下防渗墙施工成本高、周期长的问题。

Description

基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法
技术领域
本发明涉及一种水工工程的地下防渗墙的建造方法，尤其是一种用于地下水源发达地区深基坑建造地下防渗墙的施工方法，属于水工工程技术领域。
背景技术
随着社会的发展和技术的进步，基坑规模朝着更深更大这一趋势逐渐发展，施工难度也不断加大，特别是在地下水位高的软土地区的基坑施工过程中，为了保证施工的可行性往往需要进行基坑降水，这样才可以提供一个干燥的工作区、提高土体强度、减小坑后水压力、防止流沙等渗流破坏、稳定边坡，但降低地下水位将造成邻近建筑物和地下设施的附加沉降，对周围环境产生不良影响，甚至出现工程事故，如建筑物开裂、基坑周围地下水管及煤气管爆裂等。这样，研发一种经济、合适、有效的基坑地下防渗墙的施工方法，确保周边房屋建筑的安全，并为基坑主体结构的施工创造方便、有利的施工条件，便成为整个工程成功与否的关键。
我国现有垂直防渗技术很多，有多头小直径深搅防渗技术、抓斗法、高喷、振动沉模法、锯槽法等等，但每种技术都有其适用范围和局限性。其中应用最多、经济性最好的多头小直径防渗方法具有施工成本低的优点，但只适用于地面下-20米深度的深搅防渗墙施工；适用范围最广的高喷技术能用于超过地面下-20米深度的高喷防渗墙施工，但其施工成本成本偏高。
发明内容
本发明的目的将多头小直径深搅防渗墙和高喷防渗墙创造性地结合成一种新的高深度地下防渗墙的施工方法。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法，包括以下建造步骤：
(1)多头小直径桩机深搅建成水泥土深搅防渗墙
在基坑防渗墙顶面上，沿着防渗墙轴线方向，多头小直径桩机成排钻头顺次连续造出成排深孔，边钻边喷低压空气松土，形成空隙，然后水泥浆注入空隙深搅成水泥土深搅防渗墙，桩机成排的多头钻头一次深搅到设定的深度后提升，完成一次下沉和提升的循环，每次循环完成一幅深搅防渗墙，上一幅的最后一根桩与下一幅的第一根桩位置水平搭接，使多幅深搅防渗墙连成一个整体，所述深搅防渗墙深度不大于20米，其最小有效宽度为20厘米；
(2)在深搅防渗墙的一侧喷射高喷防渗墙
在深搅防渗墙的水泥土强度达到要求后即在深搅防渗墙的一侧进行高喷防渗墙施工，先用引孔设备在深搅防渗墙轴线内侧或外侧的30～40厘米处，按照不同区域土质的孔距和孔深要求完成钻孔，成孔深度大于深搅防渗墙的深度；成孔后随即进行高压喷射水泥浆切削土体成高喷防渗墙；所述高喷防渗墙的起始深度大于20米，与深搅防渗墙底部的搭接段长度不小于1米，在所述搭接段长度内采用360°旋喷搭接，最后用水泥浆回灌孔体。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法，其中所述深高喷防渗墙与深搅防渗墙搭接段的360°旋喷直径为].5米；在搭接段深度以下的高喷防渗墙采用小角度摆喷扇面成形，各孔摆喷的扇面外端互相搭接；旋喷或摆喷水泥浆的压力压力为30Mpa。所述摆喷成形时喷头的摆动角度为±15°。所述高喷防渗墙的成形分两步进行，第一步是对单号孔按顺序进行喷管的下管、接管、提升喷浆及回灌水泥浆；第二步是在第一步的单号孔的高压喷浆完成24小后再对双号孔进行喷浆施工。
本发明将多头小直径深搅防渗墙和高喷防渗墙的施工方法创造性地结合成一种新的高深度地下防渗墙的施工方法，降低了施工成本，本发明在地面下-20米深度范围内采用深搅水泥土防渗墙施工，在超过地面下-20米深度采用高喷防渗墙施工，两段防渗墙进行有效的横向搭接形成一体，解决了现有的地下深度大于20米地下防渗墙施工成本高、施工周期长的问题，确保高深度地下防渗墙的施工质量。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是采用本发明多头小直径深搅和高喷组合防渗墙剖面图；
图2是图1的A向视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示，本实施例为一船闸基坑，距离长江河道最近为25米，基坑尺寸约450×150米，平均开挖深度近15米，属超大型基坑。土质除▽1.0以上为亚粘土外，其余均为粉土和粉细砂，且地下水位较高，基坑最大水头约14米，该土质渗透系数大，易出现渗流、管涌和基坑塌方现象，且基坑周围存在大量工业和民用建筑。基坑施工的同时必须保证周围建筑物的安全，确保企业的厂房安全、生产能正常进行，保障基坑的自身安全稳定。如此近距离大面积的深基坑开挖，若处理不善，后果将不堪设想。根据本实施例的船闸基坑的高深度地下防渗墙施工要求，本发明将多头小直径深搅防渗墙2和高喷防渗墙4创造性地结合成一种新的高深度地下防渗墙的施工方法两者通过旋喷段3进行横向垂直连接。
本实施例包括以下建造步骤：
(1)多头小直径桩机深搅成水泥土深搅防渗墙1
在基坑防渗墙顶面上，沿着防渗墙轴线方向，多头小直径桩机成排钻头顺次连续造出成排深孔2，边造孔边喷1.5MPa低压空气松土，形成空隙，然后水泥浆注入空隙深搅成水泥土深搅防渗墙1，桩机成排的多头钻头一次深搅到设定的水泥土深搅防渗墙最深深度20米后提升，完成一次下沉和提升的循环，每次循环完成一幅最小有效宽度为20厘米的深搅防渗墙1，上一幅的最后一根桩与下一幅的第一根桩位置水平搭接，如图2中实心圆11所示，使多幅深搅防渗墙1连成一个整体。
(2)在深搅防渗墙1的一侧喷射高喷防渗墙4
在深搅防渗墙1的水泥土强度达到标准值的80％后，即在深搅防渗墙1的一侧进行高喷防渗墙4的施工，先用引孔设备在深搅防渗墙1轴线内侧或外侧的a＝30～40厘米处，按照不同区域土质的孔距和孔深要求完成孔5的造孔，孔5的深度大于深搅防渗墙1的深度；成孔后随即进行高压喷射水泥浆切削土体成高喷防渗墙4；所述高喷防渗墙4的起始深度大于20米，与深搅防渗墙1底部的搭接段3厚度b不小于1米，360°旋喷成搭接段3，旋喷的搭接段3直径Φ为1.5米，充填搭接段3处深搅防渗墙1和高喷防渗墙4之间的空隙，使得防渗墙1和喷防渗墙4在地下c＝20米深度处互相搭接连成整体，以提高地下防渗墙的强度。在搭接段3深度以下的高喷防渗墙4采用±15°的小角度摆喷扇面成形，以保证高喷防渗墙4的有效宽度不小于20厘米，提高高喷防渗墙4的强度。各孔摆喷的扇面外端互相搭接，如图2中两扇面交叠的实心部分41所示，旋喷和摆喷压力为30Mpa，以保证成墙的有效宽度不小于20厘米。最后用水泥浆回灌孔5，。
高喷防渗墙4的成形分两步进行，第一步是对单号孔4按顺序进行喷管的下管、接管、提升喷浆及回灌水泥浆；第二步是在第一步的单号孔的高压喷浆完成24小后再对双号孔4进行喷浆施工，两相邻孔4之间的距离d＝1.5米。
本发明采用在地面下-20米深度制成深搅防渗墙1，超过地面下-20米深度制成高喷防渗墙4，且两段防渗墙端头横向互相搭接组合成一体的防渗墙施工方法，降低了施工成本，提高了地下防渗墙的施工质量。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法，其特征在于：包括以下建造步骤：
(1)多头小直径桩机深搅建成水泥土深搅防渗墙
在基坑防渗墙顶面上，沿着防渗墙轴线方向，多头小直径桩机成排钻头顺次连续造出成排深孔，边造边喷低压空气松土，形成空隙，然后水泥浆注入空隙深搅成水泥土深搅防渗墙，桩机成排的多头钻头一次深搅到设定的深度后提升，完成一次下沉和提升的循环，每次循环完成一幅深搅防渗墙，上一幅的最后一根桩与下一幅的第一根桩位置水平搭接，使多幅深搅防渗墙连成一个整体，所述深搅防渗墙深度不大于20米，其最小有效宽度为20厘米；
(2)在深搅防渗墙的一侧喷射高喷防渗墙
在深搅防渗墙的水泥土强度达到要求后即在深搅防渗墙的一侧进行高喷防渗墙施工，先用引孔设备在深搅防渗墙轴线内侧或外侧的30～40厘米处，按照不同区域土质的孔距和孔深要求完成钻孔，成孔深度大于深搅防渗墙的深度；成孔后随即进行高压喷射水泥浆切削土体建成高喷防渗墙；所述高喷防渗墙的起始深度大于20米，与深搅防渗墙底部的搭接段长度不小于1米，在所述搭接段长度内采用360°旋喷搭接，最后用水泥浆回灌孔体。
2.根据权利要求1所述的基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法，其特征在于：高喷防渗墙与深搅防渗墙搭接段的360°旋喷直径为1.5米。
3.根据权利要求1所述的基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法，其特征在于：在搭接段深度以下的高喷防渗墙采用小角度摆喷扇面成形，各孔摆喷的扇面外端互相搭接；旋喷或摆喷水泥浆的压力为30Mpa。
4.根据权利要求4所述的基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法，其特征在于：所述摆喷成形时喷头的摆动角度为±15°。
5.根据权利要求1所述的基坑多头小直径深搅和高喷组合防渗墙的建造方法，其特征在于：所述高喷防渗墙的成形分两步进行，第一步是对单号孔按顺序进行喷管的下管、接管、提升喷浆及回灌水泥浆；第二步是在第一步的单号孔的高压喷浆完成24小时后再对双号孔进行喷浆施工。
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