CN111794259B - 高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，包括步骤：一、测量放线并构筑挡墙；二、填筑填土层；三、施工槽壁加固体；四、施工基础导墙；五、施工扩展导墙。本发明针对在构建有既有建筑的局部高地下水位区域旁侧施工地下连续墙，而无法在槽壁外降水的情况，通过填筑填土层为槽壁加固体和基础导墙的施工提供支撑，在基础导墙边缘预留预埋接茬筋连接扩展导墙，扩展导墙与地下水位存在高差，以平衡槽壁内外水头压力差，增强槽壁稳定性，防止槽壁坍塌，保证施工安全。
Description
技术领域
本发明属于预防地连墙塌槽技术领域，具体涉及一种高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法。
背景技术
近年来，随着城市化进程的加快，基坑开挖应用的领域更加宽泛，面临的地质条件越来越复杂。地下连续墙作为基坑的支护结构，不仅可以有效地承担侧向土压力，还具备很好的防水效果，起到止水帷幕的作用，因而很多深基坑工程采用地下连续墙作为围护结构。
地下连续墙在成槽过程中，容易出现槽壁失衡、塌槽等现象，影响施工安全。其中，发明专利一种防塌孔的地下连续墙成槽施工方法，主要研发了软弱土层位置发生塌孔之后，利用泥浆及水泥土在槽段塌孔位置形成的柔性护壁共同起到护壁作用，可以保证成槽的顺利进行；发明专利一种地下连续墙塌孔的处理方法，主要提供一种清理地下连续墙塌孔区域中土体和废渣的方法，可以有效处理地连墙成槽施工中的质量问题。可以看出现有的研究多数关注地下连续墙塌槽问题的处理，无法有效地预防地下连续墙发生塌槽。
在地下连续墙成槽施工过程中，场地荷载、施工干扰、泥浆性能和水头压力差都会影响地下连续墙槽壁的稳定性，其中，水头压力差对地下连续墙槽孔的稳定性影响不可忽视。地下连续墙在遇到软黏土、砂层时，容易发生塌槽。传统的研究采用轻型井点降低地下水位的方法预防地下连续墙塌槽。但当复杂地质超深地下连续墙施工邻近既有建筑且受施工条件的限制时，不适宜在槽外进行降水。此时，有必要探究一种新的方法增强槽壁稳定性，防止槽孔坍塌。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其设计新颖合理，针对在构建有既有建筑的局部高地下水位区域旁侧施工地下连续墙，而无法在槽壁外降水的情况，通过填筑填土层为槽壁加固体和基础导墙的施工提供支撑基础，在基础导墙边缘预留预埋接茬筋连接扩展导墙，使扩展导墙和基础导墙构筑为一体，扩展导墙与地下水位存在高差，以平衡槽壁内外水头压力差，可以更好地增强槽壁稳定性，防止槽壁坍塌，保证施工安全可靠，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，利用高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽结构预防地连墙塌槽，所述高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽结构包括构筑在既有建筑基层旁侧待施工区域的待施工地面上的挡墙，建筑基层和挡墙之间填筑有填土层，所述填土层的顶部高程低于地下水位的高度，地下水位的高度低于既有建筑地面的顶部高程，既有建筑构筑在建筑基层上，槽壁加固体依次穿过填土层和软土层伸入至软土层下侧的地层中，槽壁加固体上部构筑有基础导墙，基础导墙的水平段覆盖槽壁加固体顶部并延伸至填土层上，地下水位的高度高于基础导墙的顶部高程，基础导墙的水平段远离槽壁加固体的一侧预留有连接扩展导墙的预埋接茬筋，扩展导墙的顶部高程高于地下水位的高度；
其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、测量放线并构筑挡墙：在待施工区域的待施工地面上构筑挡墙，其中，待施工地面的高程低于地下水位的高度；
步骤二、填筑填土层：在建筑基层和挡墙之间填筑填土层，填土层的一侧通过建筑基层阻挡，填土层的另一侧通过挡墙阻挡，所述填土层的顶部高程低于地下水位的高度；
所述填土层的厚度为0.8m～1m；
步骤三、施工槽壁加固体：利用三轴止水帷幕桩机施工槽壁加固体加固坑槽，隔断坑外水，槽壁加固体依次穿过填土层和软土层伸入至软土层下侧的地层中；
槽壁加固体的中轴线与既有建筑之间的距离为15m～30m；
步骤四、施工基础导墙：在槽壁加固体上部构筑基础导墙，基础导墙的水平段覆盖槽壁加固体顶部并延伸至填土层上，并在基础导墙的水平段远离槽壁加固体的一侧预留预埋接茬筋；
基础导墙的顶部高程低于地下水位的高度；
步骤五、施工扩展导墙：在基础导墙上预埋接茬筋位置处构筑扩展导墙，扩展导墙为竖直型扩展导墙，所述竖直型扩展导墙的混凝土强度高于基础导墙的混凝土强度，扩展导墙的顶部高程高于地下水位的高度，以平衡槽壁内外水头压力差；所述扩展导墙与地下水位的高度之间的高差为1m～1.5m。
上述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述槽壁加固体之间形成构筑地连墙的空间，地连墙顶部构筑有冠梁。
上述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述扩展导墙为竖直型扩展导墙，所述竖直型扩展导墙的混凝土强度高于基础导墙的混凝土强度。
上述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述填土层的厚度为0.8m～1m。
上述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述扩展导墙与地下水位的高度之间的高差为1m～1.5m。
上述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述槽壁加固体的中轴线与既有建筑之间的距离为15m～30m，挡墙与扩展导墙之间的最小间距为1m～5m。
上述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述槽壁加固体为三轴搅拌桩。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过设置填土层为槽壁加固体和基础导墙的施工提供支撑基础，填土层填筑时需保证密实度，由于填土层边缘存在放坡，会浪费大量的土方和占用大量的土地，因此，在既有建筑基层旁侧待施工区域的待施工地面上构筑挡墙，减少填土层土方的使用，同时为填土层提供侧向支撑，填土层与既有建筑临近，因此填土层靠近既有建筑的一侧通过既有建筑基层提供侧向支撑，保证填土层的可靠性，便于推广使用。
2、本发明根据施工规范构筑基础导墙，然后基础导墙的高程低于地下水位的高度，依次在基础导墙的水平段远离槽壁加固体的一侧预留连接扩展导墙的预埋接茬筋，为扩展导墙的构筑提供连接基础，使用效果好。
3、本发明在基础导墙边缘预留预埋接茬筋连接扩展导墙，使扩展导墙和基础导墙构筑为一体，扩展导墙与地下水位存在高差，以平衡槽壁内外水头压力差，可以更好地增强槽壁稳定性，防止槽壁坍塌，无需槽壁外降水，保证施工安全可靠，由于扩展导墙为悬壁结构，考虑施工振动等因素的影响，适当提高扩展导墙强度，便于推广使用。
4、本发明采用的方法，步骤简单，通过依次测量放线并构筑挡墙、填筑填土层、施工槽壁加固体、施工基础导墙、施工扩展导墙，抬高地下连续墙导墙顶标高，平衡槽壁内外水头压力差，对于邻近既有建筑且不适宜降水的地区，可以有效预防地下连续墙发生塌槽，施工简便，对地下连续墙的开挖影响较小，效果明显，便于推广使用。
综上所述，本发明设计新颖合理，针对在构建有既有建筑的局部高地下水位区域旁侧施工地下连续墙，而无法在槽壁外降水的情况，通过填筑填土层为槽壁加固体和基础导墙的施工提供支撑基础，在基础导墙边缘预留预埋接茬筋连接扩展导墙，使扩展导墙和基础导墙构筑为一体，扩展导墙与地下水位存在高差，以平衡槽壁内外水头压力差，可以更好地增强槽壁稳定性，防止槽壁坍塌，无需槽壁外降水，保证施工安全可靠，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽结构的结构示意图。
图2为本发明方法的方法流程框图。
附图标记说明:
1—既有建筑； 2—扩展导墙； 3—基础导墙；
4—冠梁； 5—槽壁加固体； 6—软土层；
7—地连墙； 8—地层； 9—预埋接茬筋；
10—地下水位； 11—既有建筑基层； 12—挡墙；
13—填土层； 14—待施工地面； 15—既有建筑地面。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明所述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，利用高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽结构预防地连墙塌槽，所述高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽结构包括构筑在既有建筑基层11旁侧待施工区域的待施工地面14上的挡墙12，建筑基层11和挡墙12之间填筑有填土层13，所述填土层13的顶部高程低于地下水位10的高度，地下水位10的高度低于既有建筑地面15的顶部高程，既有建筑1构筑在建筑基层11上，槽壁加固体5依次穿过填土层13和软土层6伸入至软土层6下侧的地层8中，槽壁加固体5上部构筑有基础导墙3，基础导墙3的水平段覆盖槽壁加固体5顶部并延伸至填土层13上，地下水位10的高度高于基础导墙3的顶部高程，基础导墙3的水平段远离槽壁加固体5的一侧预留有连接扩展导墙2的预埋接茬筋9，扩展导墙2的顶部高程高于地下水位10的高度；
该方法包括以下步骤：
步骤一、测量放线并构筑挡墙：在待施工区域的待施工地面14上构筑挡墙12，其中，待施工地面14的高程低于地下水位10的高度；
需要说明的是，挡墙12为地连墙的施工划定了施工区域，尽可能的临近既有建筑1，减少后期填土层13土方的使用。
步骤二、填筑填土层：在建筑基层11和挡墙12之间填筑填土层13，填土层13的一侧通过建筑基层11阻挡，填土层13的另一侧通过挡墙12阻挡，所述填土层13的顶部高程低于地下水位10的高度；
所述填土层13的厚度为0.8m～1m；
步骤三、施工槽壁加固体：利用三轴止水帷幕桩机施工槽壁加固体5加固坑槽，隔断坑外水，槽壁加固体5依次穿过填土层13和软土层6伸入至软土层6下侧的地层8中；
槽壁加固体5的中轴线与既有建筑1之间的距离为15m～30m；
需要说明的是，通过依次测量放线并构筑挡墙、填筑填土层、施工槽壁加固体、施工基础导墙、施工扩展导墙，抬高地下连续墙导墙顶标高，平衡槽壁内外水头压力差，对于邻近既有建筑且不适宜降水的地区，可以有效预防地下连续墙发生塌槽，施工简便，对地下连续墙的开挖影响较小，效果明显。
步骤四、施工基础导墙：在槽壁加固体5上部构筑基础导墙3，基础导墙3的水平段覆盖槽壁加固体5顶部并延伸至填土层13上，并在基础导墙3的水平段远离槽壁加固体5的一侧预留预埋接茬筋9；
基础导墙3的顶部高程低于地下水位10的高度；
步骤五、施工扩展导墙：在基础导墙3上预埋接茬筋9位置处构筑扩展导墙2，扩展导墙2为竖直型扩展导墙，所述竖直型扩展导墙的混凝土强度高于基础导墙3的混凝土强度，扩展导墙2的顶部高程高于地下水位10的高度，以平衡槽壁内外水头压力差；所述扩展导墙2与地下水位10的高度之间的高差为1m～1.5m。
本发明使用时，在建筑基层11和挡墙12之间填筑0.8m厚的填土层13，软土层6为粉砂，位于地下7m～12m，由于地下连续墙深度较大，其槽孔需要穿越粉土、粉土夹砂层，粉砂土层受扰动变成流塑状，较容易出现滑动，场地内微承压水主要赋存于粉土及粉土夹粉砂中，受地下水压力作用，加剧了槽壁的不稳定性，槽壁加固体5采用Ф850@600的三轴搅拌桩进行槽壁加固，槽壁外若降水，易导致既有建筑1地基受干扰，直接影响既有建筑1的稳定性，因此在槽壁加固体5上构筑墙厚0.2m，导墙混凝土强度等级为C20的基础导墙3，在基础导墙3边缘预留直径为16mm，间距为0.3m，总长为0.45m的预埋接茬筋9，其中基础导墙3部分长为0.15m，扩展导墙2部分长为0.3m，然后在预埋接茬筋9位置处构筑混凝土强度等级为C40，厚度0.3m的扩展导墙2，且扩展导墙2与地下水位10的高度之间的高差为1m～1.5m，槽壁内泥浆水头标高为0.5m，抬高地下连续墙导墙顶标高1m～1.5m，平衡槽壁内外水头压力差，施工简便，对地下连续墙的开挖影响较小，效果明显。
本实施例中，所述扩展导墙2为竖直型扩展导墙，所述竖直型扩展导墙的混凝土强度高于基础导墙3的混凝土强度。
需要说明的是，通过设置填土层13为槽壁加固体5和基础导墙3的施工提供支撑基础，填土层13填筑时需保证密实度，由于填土层13边缘存在放坡，会浪费大量的土方和占用大量的土地，因此，在既有建筑基层11旁侧待施工区域的待施工地面14上构筑挡墙12，减少填土层13土方的使用，同时为填土层13提供侧向支撑，填土层13与既有建筑1临近，因此填土层13靠近既有建筑1的一侧通过既有建筑基层11提供侧向支撑，保证填土层13的可靠性；根据施工规范构筑基础导墙3，然后基础导墙3的高程低于地下水位10的高度，依次在基础导墙3的水平段远离槽壁加固体5的一侧预留连接扩展导墙2的预埋接茬筋9，为扩展导墙2的构筑提供连接基础，使用效果好；在基础导墙3边缘预留预埋接茬筋9连接扩展导墙2，使扩展导墙2和基础导墙3构筑为一体，扩展导墙2与地下水位10存在高差，以平衡槽壁内外水头压力差，可以更好地增强槽壁稳定性，防止槽壁坍塌，无需槽壁外降水，保证施工安全可靠，由于扩展导墙2为悬壁结构，考虑施工振动等因素的影响，适当提高扩展导墙2强度。
本实施例中，所述槽壁加固体5的中轴线与既有建筑1之间的距离为15m～30m，挡墙12与扩展导墙2之间的最小间距为1m～5m。
本实施例中，所述槽壁加固体5为三轴搅拌桩。
本实施例中，所述槽壁加固体5之间形成构筑地连墙7的空间，地连墙7顶部构筑有冠梁4。
本实施例中，所述填土层13的厚度为0.8m～1m。
需要说明的是，填土层13的厚度为0.8m～1m的目的是为槽壁加固体和基础导墙的施工提供支撑基础，填土层13高度高于0.8m～1m时，槽壁加固体5伸出坑槽的悬壁高度过高，导致槽壁加固体5不稳定，另外导致填土层13耗费土方过大，增加成本，得不偿失；填土层13高度低于0.8m～1m时，会导致后续施工的扩展导墙2的悬壁高度过高，给槽壁稳定性带来风险。
本实施例中，所述扩展导墙2与地下水位10的高度之间的高差为1m～1.5m。
需要说明的是，扩展导墙2的顶部高程高于地下水位10的高度，以平衡槽壁内外水头压力差，高差过大，给槽壁稳定性带来风险，高差过小，平衡槽壁内外水头压力差效果差。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，利用高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽结构预防地连墙塌槽，所述高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽结构包括构筑在既有建筑基层(11)旁侧待施工区域的待施工地面(14)上的挡墙(12)，建筑基层(11)和挡墙(12)之间填筑有填土层(13)，所述填土层(13)的顶部高程低于地下水位(10)的高度，地下水位(10)的高度低于既有建筑地面(15)的顶部高程，既有建筑(1)构筑在建筑基层(11)上，槽壁加固体(5)依次穿过填土层(13)和软土层(6)伸入至软土层(6)下侧的地层(8)中，槽壁加固体(5)上部构筑有基础导墙(3)，基础导墙(3)的水平段覆盖槽壁加固体(5)顶部并延伸至填土层(13)上，地下水位(10)的高度高于基础导墙(3)的顶部高程，基础导墙(3)的水平段远离槽壁加固体(5)的一侧预留有连接扩展导墙(2)的预埋接茬筋(9)，扩展导墙(2)的顶部高程高于地下水位(10)的高度；
其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、测量放线并构筑挡墙：在待施工区域的待施工地面(14)上构筑挡墙(12)，其中，待施工地面(14)的高程低于地下水位(10)的高度；
步骤二、填筑填土层：在建筑基层(11)和挡墙(12)之间填筑填土层(13)，填土层(13)的一侧通过建筑基层(11)阻挡，填土层(13)的另一侧通过挡墙(12)阻挡，所述填土层(13)的顶部高程低于地下水位(10)的高度；
所述填土层(13)的厚度为0.8m～1m；
步骤三、施工槽壁加固体：利用三轴止水帷幕桩机施工槽壁加固体(5)加固坑槽，隔断坑外水，槽壁加固体(5)依次穿过填土层(13)和软土层(6)伸入至软土层(6)下侧的地层(8)中；
槽壁加固体(5)的中轴线与既有建筑(1)之间的距离为15m～30m；
步骤四、施工基础导墙：在槽壁加固体(5)上部构筑基础导墙(3)，基础导墙(3)的水平段覆盖槽壁加固体(5)顶部并延伸至填土层(13)上，并在基础导墙(3)的水平段远离槽壁加固体(5)的一侧预留预埋接茬筋(9)；
基础导墙(3)的顶部高程低于地下水位(10)的高度；
步骤五、施工扩展导墙：在基础导墙(3)上预埋接茬筋(9)位置处构筑扩展导墙(2)，扩展导墙(2)为竖直型扩展导墙，所述竖直型扩展导墙的混凝土强度高于基础导墙(3)的混凝土强度，扩展导墙(2)的顶部高程高于地下水位(10)的高度，以平衡槽壁内外水头压力差；所述扩展导墙(2)与地下水位(10)的高度之间的高差为1m～1.5m；
所述扩展导墙(2)为竖直型扩展导墙，所述竖直型扩展导墙的混凝土强度高于基础导墙(3)的混凝土强度；
所述槽壁加固体(5)为三轴搅拌桩。
2.按照权利要求1所述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述槽壁加固体(5)之间形成构筑地连墙(7)的空间，地连墙(7)顶部构筑有冠梁(4)。
3.按照权利要求1所述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述填土层(13)的厚度为0.8m～1m。
4.按照权利要求1所述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述扩展导墙(2)与地下水位(10)的高度之间的高差为1m～1.5m。
5.按照权利要求1所述的高地下水位区邻近既有建筑预防地连墙塌槽的方法，其特征在于：所述槽壁加固体(5)的中轴线与既有建筑(1)之间的距离为15m～30m，挡墙(12)与扩展导墙(2)之间的最小间距为1m～5m。
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