CN104695456A - 一种新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法 - Google Patents

一种新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑工程的技术领域，具体涉及一种新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法。该方法采用基坑周围设置竖井+竖井内施工水平旋喷桩止水结构作为基坑侧壁止水帷幕的施工方法。在这种施工方法的前提下，水平旋喷桩可以仅施工到地下水位以上的位置，省去部分没有根本作用的止水帷幕，避免了有些基坑工程采用竖向止水帷幕造成的不经济现象，节约人力物力等资源；同时，在这种施工方法前提下，水平旋喷桩止水帷幕与坑底隔水层形成了封闭的隔水体系，避免了坑外降水，减少了水资源的浪费，特别对泉城的泉水保护有更重要的意义。

Description

一种新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程的技术领域，具体涉及一种新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法。
背景技术
传统的深基坑降水一般采用基坑侧壁设置竖向止水帷幕，将止水结构与支护结构相结合，止水帷幕与基底隔水层形成封闭的隔水体系，此时基坑范围内地下水与坑外地下水没有了水力联系，变成静态水，只要根据需要抽取坑底以下一定深度以上的地下水即可，进行坑内降水，保证了基坑工程安全。然而在实际基坑施工过程中，有时探明的地下水位较低但是仍然高于基坑坑底标高，在这种情况下，设置竖向止水帷幕就显得不那么经济，目前常用的方法是采用坑内和坑外设置降水井集中降水的方法来达到地下水位低于基坑坑底的要求，该施工方法在施工过程中需连续不断的抽取地下水，抽取大量的地下水造成了水资源的巨大浪费，尤其在地下水系发达的泉域地区对泉水造成的破坏是巨大的。
发明内容
本发明的目的在于针对上述施工方法的不足，而提供一种基坑周围设置竖井+竖井内施工水平旋喷桩止水结构作为基坑侧壁止水帷幕的施工方法。在这种施工方法的前提下，水平旋喷桩可以仅施工到地下水位以上的位置，省去部分没有根本作用的止水帷幕，避免了有些基坑工程采用竖向止水帷幕造成的不经济现象，节约人力物力等资源；同时，在这种施工方法前提下，水平旋喷桩止水帷幕与坑底隔水层形成了封闭的隔水体系，避免了坑外降水，减少了水资源的浪费，特别对泉城的泉水保护有更重要的意义。
本发明的技术方案如下:
一种新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，首先在基坑四周设置竖井，竖井大小应满足施工水平旋喷桩的最小尺寸要求，竖井深度到达基底水平隔水层以下，在竖井内沿基坑边方向进行水平向旋喷桩施工，从稍高于地下水位的位置开始向下施工水平向旋喷桩，形成基坑侧壁改良体，各改良体在水平方向重合后形成一层水平人工隔水层作为基坑侧壁止水帷幕，基坑侧壁止水帷幕与基底水平隔水层形成基坑内全封闭止水体系。
全封闭止水体系完成后进行坑内降水，满足基坑内部水位要求后进行基坑开挖。
本发明的施工方法的特点还有：
所述的基坑四周的竖井采用沉井施工方法，具体为先在地表制作成一个沉井，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。
所述的竖井为边长4000-5000mm的正方形。
所述的竖井井底位于基底水平隔水层以下1000-1500mm深度，即竖井最终深度到达基底水平隔水层以下1000-1500mm。
作为进一步优选，所述的竖井井底位于基底水平隔水层以下1200-1400mm深度，即竖井最终深度到达基底水平隔水层以下1200-1400mm。
开始施工水平向旋喷桩的位置应在地下水位以上1000mm，即水平向旋喷桩最上一排仅需打到地下水位以上1000mm。
所述的水平旋喷桩是利用超高压旋喷体所拥有的动能水平方向破坏基坑侧壁地基土组织结构以后注浆，混合搅拌这些被破坏的土粒子和硬化材料形成基坑侧壁改良体，改良体仅需施工到略高于地下水位即可，各改良体在水平方向重合后形成一层水平人工隔水层作为基坑侧壁止水帷幕。
本发明的新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，具体步骤如下：
步骤（1）：根据设计要求确定基坑四周的竖井位置后进行所述的竖井沉井施工，所述的竖井施工深度应达到基底水平隔水层以下1000-1500mm，尺寸应满足井内水平旋喷桩施工工艺要求，竖井为边长4000-5000mm的正方形；
步骤（2）：在所述竖井内根据设计要求布置井内水平高压旋喷桩桩位；
步骤（3）:进行所述的水平旋喷桩施工，即经过制备水泥浆、启动钻机在竖井内沿基坑侧壁方向放套管钻杆后喷射高压水和空气破坏基坑侧壁的地基土组织结构，然后喷射高压水泥浆液和空气，之后逐步提升喷射注水泥浆，提升到竖井侧壁处喷射结束，拔出套管钻杆完成一个高压旋喷桩的施工工序，该工序沿竖井垂直方向从上往下施工到基坑底部以下隔水层1000mm处，高压旋喷桩施工完成后需进行补充注浆，形成基坑侧壁水平式止水帷幕；
步骤(4)：所述的基坑水平旋喷桩作为基坑侧壁止水帷幕与所述的基底隔水层形成全封闭的止水体系；
步骤(5)：形成了所述的全封闭止水体系后，在基坑范围内进行坑内降水；
步骤(6)：开挖基坑。
本发明的有益效果如下：
这种新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕技术，基坑四周设置竖井，所述的竖井深度应到达基底水平隔水层以下1000-1500mm，进一步优选为1200-1400mm，在竖井内沿基坑边方向进行水平向旋喷桩施工，所述的水平旋喷桩作为基坑侧壁止水帷幕与基底水平隔水层形成基坑内全封闭止水体系，所述的全封闭止水体系完成后进行坑内降水，满足基坑内部水位要求后进行基坑开挖。在这种施工技术下所述的水平向旋喷桩最上一排仅需打到地下水位以上1000mm，避免了有些基坑工程采用竖向止水帷幕造成的不经济现象；另外，通过各种参数的优选，最大限度的节省工程造价，提供一种最优的施工工法，在这种施工方法前提下，水平旋喷桩止水帷幕与坑底隔水层形成了封闭的隔水体系，避免了坑外降水，减少了水资源的浪费，特别对泉城的泉水保护有更重要的意义。
附图说明：
图1为新型竖井水平旋喷桩基坑止水帷幕的基坑平面布置图；
图2为新型竖井水平旋喷桩基坑止水帷幕的剖面图；
1-竖井；2-基坑侧壁止水帷幕；3-水平旋喷桩；4-地下水位；5-基底水平隔水层；6-基坑底面标高。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
如图1、图2所示，基坑四周设置竖井1，竖井1大小应满足施工水平旋喷桩的最小尺寸要求，竖井的尺寸为边长4000mm的正方形，竖井深度应到达基底水平隔水层以下1000mm，在竖井内沿基坑边方向进行水平向旋喷桩施工，从稍高于地下水位4的位置开始向下施工水平向旋喷桩3，形成基坑侧壁改良体，各改良体在水平方向重合后形成一层水平人工隔水层作为基坑侧壁止水帷幕2，基坑侧壁止水帷幕2最上一排仅需打到地下水位4以上即可，位于地下水位以上1000mm高度，基坑侧壁止水帷幕与基底水平隔水层5形成基坑内全封闭止水体系。
水平旋喷桩在基坑周边与基底水平隔水层5形成基坑内全封闭止水体系，全封闭止水体系完成后进行坑内降水，满足基坑内部水位要求后进行基坑开挖。
所述的基坑四周竖井1采用沉井施工方法，即先在地表制作成一个沉井，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，所述的竖井井底位于基底水平隔水层以下1000mm深度，再进行封底，构筑内部结构。
所述的水平旋喷桩是利用超高压旋喷体所拥有的动能水平方向破坏基坑侧壁地基土组织结构以后注浆，混合搅拌这些被破坏的土粒子和硬化材料形成基坑侧壁改良体，改良体仅需施工到地下水位以上部位即可，各改良体在水平方向重合后形成一层水平人工隔水层作为基坑侧壁止水帷幕。
所述的基坑水平旋喷桩形成的基坑侧壁止水帷幕与所述的基底隔水层形成全封闭的止水体系后，进行坑内降水，将地下水位降低到坑底以下后进行基坑开挖工作。
上述新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕技术施工步骤如下：
步骤1、根据设计要求确定基坑四周的竖井位置后进行所述的竖井沉井施工，所述的竖井施工深度应达到基底水平隔水层以下1000mm深度，尺寸为边长4000mm的正方形可满足井内水平旋喷桩施工工艺要求；
步骤2、在所述竖井内根据设计要求布置井内水平高压旋喷桩桩位，桩基就位；
步骤3、进行所述的水平旋喷桩施工，即经过制备水泥浆、启动钻机在竖井内沿基坑侧壁方向放套管钻杆后喷射高压水和空气破坏基坑侧壁的地基土组织结构，然后喷射高压水泥浆液和空气，之后逐步提升喷射注水泥浆，提升到竖井侧壁处喷射结束，拔出套管钻杆完成一个高压旋喷桩的施工工序，该工序沿竖井垂直方向从上往下施工到基坑底部以下隔水层1000mm处，高压旋喷桩施工完成后需进行补充注浆，形成基坑侧壁水平式止水帷幕；
步骤4、所述的基坑水平旋喷桩作为基坑侧壁止水帷幕与所述的基底隔水层形成全封闭的止水体系；
步骤5、形成了所述的全封闭止水体系后，在基坑范围内进行坑内降水；
步骤6、开挖基坑。
实施例2
所涉及的竖井的尺寸为边长5000mm的正方形，竖井深度应到达基底水平隔水层以下1500mm，其余技术特征同实施例1。
实施例3
所涉及的竖井的尺寸为边长4500mm的正方形，竖井深度应到达基底水平隔水层以下1200mm，其余技术特征同实施例1。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，首先在基坑四周设置竖井，竖井大小应满足施工水平旋喷桩的最小尺寸要求，竖井深度到达基底水平隔水层以下，在竖井内沿基坑边方向进行水平向旋喷桩施工，从稍高于地下水位的位置开始向下施工水平向旋喷桩，形成基坑侧壁改良体，各改良体在水平方向重合后形成一层水平人工隔水层作为基坑侧壁止水帷幕，基坑侧壁止水帷幕与基底水平隔水层形成基坑内全封闭止水体系。
2.根据权利要求1所述的新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，其特征在于，所述的基坑四周的竖井采用沉井施工方法，具体为先在地表制作成一个沉井，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。
3.根据权利要求1所述的新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，其特征在于，所述的竖井为边长4000-5000mm的正方形。
4.根据权利要求1所述的新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，其特征在于，所述的竖井井底位于基底水平隔水层以下1000-1500mm深度。
5.根据权利要求1所述的新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，其特征在于，开始施工水平向旋喷桩的位置应在地下水位以上1000mm，即水平向旋喷桩最上一排仅需打到地下水位以上1000mm。
6.根据权利要求1所述的新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，其特征在于，所述的水平旋喷桩是利用超高压旋喷体所拥有的动能水平方向破坏基坑侧壁地基土组织结构以后注浆，混合搅拌这些被破坏的土粒子和硬化材料形成基坑侧壁改良体，改良体仅需施工到略高于地下水位即可，各改良体在水平方向重合后形成一层水平人工隔水层作为基坑侧壁止水帷幕。
7.根据权利要求1所述的新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，具体步骤如下：
步骤（1）：根据设计要求确定基坑四周的竖井位置后进行所述的竖井沉井施工，所述的竖井施工深度应达到基底水平隔水层以下1000-1500mm，尺寸应满足井内水平旋喷桩施工工艺要求，竖井为边长4000-5000mm的正方形；
步骤（2）：在所述竖井内根据设计要求布置井内水平高压旋喷桩桩位；
步骤（3）:进行所述的水平旋喷桩施工，即经过制备水泥浆、启动钻机在竖井内沿基坑侧壁方向放套管钻杆后喷射高压水和空气破坏基坑侧壁的地基土组织结构，然后喷射高压水泥浆液和空气，之后逐步提升喷射注水泥浆，提升到竖井侧壁处喷射结束，拔出套管钻杆完成一个高压旋喷桩的施工工序，该工序沿竖井垂直方向从上往下施工到基坑底部以下隔水层1000mm处，高压旋喷桩施工完成后需进行补充注浆，形成基坑侧壁水平式止水帷幕；
步骤(4)：所述的基坑水平旋喷桩作为基坑侧壁止水帷幕与所述的基底隔水层形成全封闭的止水体系；
步骤(5)：形成了所述的全封闭止水体系后，在基坑范围内进行坑内降水；
步骤(6)：开挖基坑。
8.根据权利要求7所述的新型竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法，其特征在于，所述的竖井井底位于基底水平隔水层以下1200-1400mm深度。
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