CN113233864A - 一种基坑堵漏施工方法及堵漏材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基坑堵漏施工方法和堵漏材料，所述堵漏材料包括水泥、水玻璃、硅灰、复合膨胀剂和水。所述基坑堵漏施工方法，包括钻孔并插入注浆管，利用上述的堵漏材料对渗透点进行封堵处理。本发明的堵漏材料凝结和强度提高速度快，可以达到快速封堵渗漏通道，达到快速堵漏的目的；本发明的堵漏材料应用于基坑堵漏施工中，具有施工简便，止水迅速，固化效果好等作用，同时，可以减少水泥、水玻璃浆液的用量，降低了环境污染风险和施工成本，保障了深基坑施工的安全。

Description

一种基坑堵漏施工方法及堵漏材料
技术领域
本发明涉及基坑支护技术领域，具体涉及一种基坑堵漏施工方法及堵漏材料。
背景技术
随着高层建筑高度的不断増加和地下空间利用规模的不断扩大，地下空间的开发建设利用的要求也越来越高。很多高层建筑和地下空间利用过程中都不可避免的涉及到基坑的开挖与支护。按照深度将基坑进行分类大致可分成3类：深度小于10m的基坑称为浅基坑，深度介于10-20m之间的基坑称为深基坑，深度大于20m的称为超深基坑。
随着基坑规模和深度也在不断加大，对深基坑工程技术的要求也将越来越高，从而进一步促进了基坑支护与开挖技术的研究，目前己经产生了许多不同的基坑支护类型。
常见的深基坑支护结构主要包括以下几种，具体为：(1)深层搅拌水泥桩支护结构:用深层搅拌机，以水泥和土作为原材料，将水泥和软土剂和泥浆均匀搅拌，干燥后在基坑边坡形成塔接式的水泥土柱状或挡墙状。这种支护结构可以挡土和止水，震动和噪音以及环境污染较少，很少使用钢材，造价较低。缺点是强度较差，抵抗横向荷载的能力较差、长度厚度较大，且水泥和泥浆的混合比不易确定。(2)钢板桩支护结构：类似于钢模板，钢板桩支护结构一般的使用方式是：使用拉尔森式，拉克万纳式、O型、U型或H型等各种形式和形状的冷轧薄板型材拼接，安装施工比较简单，工程实践中采用外拉锚垫板或内支撑型钢来构成支护钢结构。钢板桩支护结构耐久性强、经修复钢板桩可重复使用、工期短等特点。缺点在于资金投入较大，挡水和阻隔微小土粒的能力差，河床地带、冲积地带等地下水水位较高的地区必须进行隔水处理。钢板桩支护结构刚度较低，开挖之后可能出现变形较大的现象。在设计使用钢板桩支护结构前也该做精确计算。(3)地下连续墙支护结构：使用挖槽机沿工程基础周边开挖深槽，槽内放置钢筋笼，灌注混凝土，形成防水、挡水甚至是承重的钢筋混凝土墙。其优点是对邻近建筑物及其基础造成影响较小，适合在建筑物比较密集的城市核心区域施工，刚度比较大，侧压承受能力强，开挖之后地基变形、地面沉降较小，被广泛应用于十米以上的深基坑工程之中。缺点是造价较高、需要专业设备。(4)土钉墙支护结构：由被加固的土体、土钉(按施工要求锚固在被加固土体中)和混凝土面板所组成，是土钉和土体构成的复合体，用来平衡由墙后传来的土压力或者其它外力，保护基坑开挖面的稳定。特点是边坡整体的稳定性、承受坡顶超载的能力较好，设备简单、费用低廉，适合狭小场地中施工。缺点是不适用于深度较大的基坑。
基坑渗漏是基坑止水帷幕施工中常见的一种施工缺陷。基坑止水效果是影响基坑安全的一个重要因素。目前，深基坑围护堵漏工程多采用常规、单一的“双液注浆”施工。该方法对单一孔洞型渗漏面积较小(20mmx20mm以内)的渗漏点的堵漏效果比较明显。但对支护桩、止水帷幕偏位等造成的上下贯通型渗漏点，注浆固化效果往往不明显，而且堵漏周期较长，大量的水、沙已经漏出，极易造成基坑外形成大面积的孔洞，严重影响基坑周边建筑物和地面安全，且堵漏过程耗用大量水泥和玻璃，还可能造成环境污染等问题，当遇到外围水压较大的时候，常常会封堵失败。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种基坑堵漏施工方法和堵漏材料，该方法结合堵漏施工中存在的问题，改进堵塞施工方法，引入高性能堵漏材料，实现了对深基坑较大渗漏点的高效堵漏，为基坑施工的安全提供了保障。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种堵漏材料，包括水泥、水玻璃、硅灰、复合膨胀剂和水。
优选地，所述的水泥为普通硅酸盐水泥。
优选地，所述水玻璃的波美度为26-33°。
优选地，所述复合膨胀剂包括质量比为1:8-12的膨胀剂和海藻。
优选地，所述膨胀剂为述HEA膨胀剂、SY-K纤维膨胀剂中的至少一种。
进一步优选地，所述HEA膨胀剂和SY-K纤维膨胀剂的质量比为1:2-5。
优选地，所述堵漏材料，包括以下重量份的原料：
水泥100份、水玻璃20-30份、硅灰10-30份、复合膨胀剂15-25份和水80-90份。
进一步优选地，所述水泥、硅灰和复合膨胀剂的质量比为1:0.15:0.2。
本发明还提供了上述堵漏材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)复合膨胀剂的制备：
将海藻，破碎，过筛，得到海藻粉，再向得到的海藻粉中加入膨胀剂，搅拌，得到复合膨胀剂；
(2)将水泥和硅灰混合，加入配方量的水搅拌，得到水泥浆；
(3)向步骤(2)得到的混合浆中加入步骤(1)制备的复合膨胀剂、水玻璃，搅拌，即得所述堵漏材料。
本发明还提供了一种上述堵漏材料在基坑堵漏施工中的应用。
一种基坑堵漏施工方法，包括钻孔并插入注浆管，利用上述堵漏材料对渗透点进行封堵处理。
优选地，所述钻孔后成孔的深度超过渗透点1.6-2.0m。
优选地，所述封堵处理时泵压为0.2-0.6MPa，终结泵压为0.4-1.2MPa。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的堵漏材料由水泥、水玻璃、硅灰、复合膨胀剂和水复配而成，凝结和强度提高速度快，可以达到快速封堵渗漏通道，达到快速堵漏的目的。
(2)本发明意外的发现，膨胀剂和海藻的复配可以缩短堵漏材料的凝结时间，通过调节水泥、硅灰和复合膨胀剂的用量，可以有效提高堵漏材料的早强性能。
(3)本发明将堵漏材料应用于基坑堵漏施工中，具有施工简便，止水迅速，固化效果好等作用，可以减少水泥、水玻璃浆液的用量，降低了环境污染风险和施工成本，保障了深基坑施工的安全。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料均为本技术领域普通市售品。所述海藻为干燥的海带和/或浒苔，实施例采用的海藻为浒苔，水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
实施例1
一种堵漏材料，包括以下重量份的组分：水泥100份、水玻璃20份、硅灰30份、复合膨胀剂15份和水90份；
其中，所述水玻璃的波美度为33°；
所述复合膨胀剂包括质量比为1:8的膨胀剂和海藻；
所述膨胀剂为质量比为1:2的HEA膨胀剂和SY-K纤维膨胀剂。
上述堵漏材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)复合膨胀剂的制备：
将配方量的海藻，破碎，过60目筛，得到海藻粉，再向得到的海藻粉中加入膨胀剂，搅拌，得到复合膨胀剂；
(2)将水泥和硅灰混合，加水搅拌，得到水泥浆；
(3)向步骤(2)得到的混合浆中加入步骤(1)制备的复合膨胀剂、水玻璃，搅拌，即得所述堵漏材料。
实施例2
一种堵漏材料，包括以下重量份的组分：水泥100份、水玻璃30份、硅灰10份、复合膨胀剂25份和水80份；
其中，所述水玻璃的波美度为26°；
所述复合膨胀剂包括质量比为1:11的膨胀剂和海藻；
所述膨胀剂为质量比为1:5的HEA膨胀剂和SY-K纤维膨胀剂。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种堵漏材料，包括以下重量份的组分：水泥100份、水玻璃25份、硅灰15份、复合膨胀剂20份和水85份；
其中，所述水玻璃的波美度为28°；
所述复合膨胀剂包括质量比为1:10的膨胀剂和海藻；
所述膨胀剂为质量比为1:4的HEA膨胀剂和SY-K纤维膨胀剂。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种堵漏材料，包括以下重量份的组分：水泥100份、水玻璃28份、硅灰20份、复合膨胀剂18份和水87份；
其中，所述水玻璃的波美度为30°；
所述复合膨胀剂包括质量比为1:9的膨胀剂和海藻；
所述膨胀剂为质量比为1:3的HEA膨胀剂和SY-K纤维膨胀剂。
制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于，硅灰为35份、复合膨胀剂为10份。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，硅灰为8份、复合膨胀剂为30份。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于，所述复合膨胀剂中膨胀剂为质量比为3:2的HEA膨胀剂和SY-K纤维膨胀剂。
对比例4
本对比例与实施例3的区别在于，所述复合膨胀剂中不含海藻。
为了进一步验证本发明堵漏材料的技术效果，参照GB23440-2009《无机防水堵漏材料》进行试验，得到本实施例和对比例制备的堵漏材料的性能指标，如表1所示。
表1堵漏材料性能
Figure BDA0003063902910000061
由表1可知，本发明制备的堵漏材料的初凝时间短，早期性能好，且抗压强度高。同时，根据对比例1-3可知，当改变水泥、硅灰和复合膨胀剂的用量以及膨胀剂的质量比，对制备的堵漏材料的性能都有一定的影响。
堵漏材料在基坑堵漏施工中的应用
2020年10月，在增城区增江街西山泵闸重建及西山涌(西山泵站-水东一横路)整治工程中，基坑深度最深10.25m，支护类型为：采用双层12m拉森Ⅳ型钢板桩支护、止水，混凝土灌注桩支护、高压旋喷桩止水帷幕。利用实施例3制备的堵漏材料对高压旋喷桩止水帷幕上的12处渗透点(最大渗透点为100mmx200mm)进行堵漏处理，成孔深度超过渗透点1.8m，封堵处理时泵压为0.4MPa，终结泵压为0.8MPa，完成堵漏处理，注浆后20分钟，无水渗出，均一次性成功。
同时，相比采用常规的双液注浆材料的基坑堵漏施工方法，本发明封堵周期缩短了约1/3,水泥和水玻璃的用量减少了约50-60％。
综上所述，本发明的堵漏材料由水泥、水玻璃、硅灰、复合膨胀剂和水复配而成，凝结和强度提高速度快，可以达到快速封堵渗漏通道，达到快速堵漏的目的；同时，本发明意外的发现，膨胀剂和海藻的复配可以缩短堵漏材料的凝结时间，通过调节水泥、硅灰和复合膨胀剂的用量，可以有效提高堵漏材料的早强性能。
本发明将堵漏材料应用于基坑堵漏施工中，具有施工简便，止水迅速，固化效果好等作用，可以减少水泥、水玻璃浆液的用量，降低环境污染风险，降低堵漏施工成本，保障了深基坑的安全施工。
以上是结合具体实施例对本发明进一步的描述，但这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种堵漏材料，其特征在于，包括水泥、水玻璃、硅灰、复合膨胀剂和水。
2.根据权利要求1所述的堵漏材料，其特征在于，所述复合膨胀剂包括质量比为1:8-12的膨胀剂和海藻。
3.根据权利要求2所述的堵漏材料，其特征在于，所述膨胀剂为述HEA膨胀剂、SY-K纤维膨胀剂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的堵漏材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
水泥100份、水玻璃20-30份、硅灰10-30份、复合膨胀剂15-25份和水80-90份。
5.根据权利要求4所述的堵漏材料，其特征在于，所述水泥、硅灰和复合膨胀剂的质量比为1:0.15:0.2。
6.根据权利要求1-5任一项所述的堵漏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)复合膨胀剂的制备：
将配方量的海藻，破碎，过筛，得到海藻粉，再向得到的海藻粉中加入膨胀剂，搅拌，得到复合膨胀剂；
(2)将水泥和硅灰混合，加水搅拌，得到水泥浆；
(3)向步骤(2)得到的混合浆中加入步骤(1)制备的复合膨胀剂、水玻璃，搅拌，即得所述堵漏材料。
7.一种根据权利要求1-5任一项所述的堵漏材料在基坑堵漏施工中的应用。
8.一种基坑堵漏施工方法，其特征在于，包括钻孔并插入注浆管，利用权利要求1-5任一项所述的堵漏材料对渗透点进行封堵处理。
9.根据权利要求8所述的基坑堵漏施工方法，其特征在于，所述钻孔后成孔的深度超过渗透点1.6-2.0m。
10.根据权利要求8所述的基坑堵漏施工方法，其特征在于，所述封堵处理时泵压为0.2-0.6MPa，终结泵压为0.4-1.2MPa。
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