CN114737585A - 薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，采用薄壁塑性混凝土截渗墙与深井降水的有机结合，薄壁塑性混凝土截渗墙深度达30m，截渗墙内布置深度28m的降水深井，由于截渗墙底部伸入不透水层，阻断了基坑内外水力联系，在降水深井降排水作用下，快速有效降低了基坑内地下水位，确保了工程施工进度，降低了施工成本，具有显著的经济和社会效益，传统地下截渗采用高压旋(摆)喷墙较多，本工程地下土层分层较多。针对不同的土层旋(摆)喷墙的均匀性较差，地下水位落差较大时，易发生破坏，墙体可靠性不高，而塑性混凝土截渗墙耐久性较好，防渗效率较高，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及地下水较丰富且基坑开挖技术领域，具体是薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法。
背景技术
随着水电建设的快速发展，地下水基坑开挖规模的不断扩大，地下水基坑开挖所处地质条件也越来越复杂，深基坑开挖往往涉及先降水的问题。粉砂土层含水层渗透系数较大，当基坑开挖深度较大，所处位置地下水与附近河道水力联系密切时，单单靠布置降水井很难达到有效降低地下水的目的。
因此，本领域技术人员提供了薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，包括薄壁塑性混凝土截渗墙和深井降水，薄壁塑性混凝土截渗墙与深井降水的有机结合，截渗墙采用液压成槽机成槽，塑性混凝土浇筑，截渗墙厚度40cm，混凝土强度3Mpa；截渗墙内基坑降水采用管井降水，管井井管选用混凝土管，混凝土管内径400mm，壁厚40mm，钻孔直径900mm，其中滤管段采用无砂混凝土管，管内径40cm，管外周围设置反滤料，管井深度28m。
作为本发明进一步的方案：薄壁塑性混凝土截渗墙施工工艺；
构筑导墙；采用全站仪放出截渗墙轴线，采用小型挖掘机挖出导向槽，人工清理平整，再次放出导墙位置，绑扎钢筋、支设模板、浇筑C15砼；
槽段划分及抓斗成槽；槽孔长度为：一期槽开槽长度6.4m，两头设置接头管，浇筑长度为5.6m；二期槽孔开槽长度6.4m，浇筑长度为6.4m；
清孔；清孔换浆采用气举法将槽孔内淤积与大颗粒沉渣清除，清孔结束后1h，孔底淤积厚度不大于10cm，孔内泥浆的密度不大于1.15g/cm3，粘度32～50s，含砂量不大于4％；
下设接头管；墙段连接采用“接头管法”，接头管采用外径40cm的圆柱形铁管，一期槽孔清孔结束后，采用50T汽车吊在槽孔两端下设接头管，并进行孔口固定，混凝土浇筑过程中，根据槽内混凝土初凝情况逐渐起拔接头管，在一期槽孔端头形成接头孔，二期槽孔浇筑混凝土时，接头孔靠近一期槽孔的侧壁形成圆弧形接头，墙段形成有效连接；
塑性混凝土浇筑；混凝土浇筑采用泥浆下直升导管法，导管内径为200mm，同一槽段两套导管间距≤3.5m，一期槽段的导管距接头管为1.0～1.5m，二期槽段的导管距孔端≤1.5m，导管底口距槽底控制在15～25cm范围内，开浇前，导管内放入直径适当的隔离球，准备足够的混凝土，以保证开浇后混凝土埋住浇筑导管底口。
作为本发明再进一步的方案：深井降水施工工艺；
钻机就位及成孔；对管井位置放样，并按顺序做好编号，根据地下土层特征，选用SQZJ-130正循环钻机钻凿，钻孔到设计深度后，要清孔换浆，把泥浆调整到1.05g/cm3左右，钻孔直径900mm；
吊放井管；采用托盘钢丝绳下管法下井管，井管与井管之间接口用300mm宽的土工布封口并用12#铁丝捆扎，以保证井管接口封闭，滤料不会从接口进入井内，井管外用4～5cm宽的毛竹片和铁丝捆扎连接；
回填滤料、封口；井管下好后，滤管段外围立即回填滤料，上部采用粘土球进行回填封口；
放泵洗井；滤料回填后，立即放置潜水泵并抽水反复洗井，直至井水清洗达到规范要求为止，洗井时若出现井水中含有滤料，应停止洗井；
单井抽水试验；进行单井抽水试验；
群井降水运行；在截渗墙外侧布置排水沟，每个单井抽水直接排入外围主排水沟中，在相邻单井中间和基坑内布置若干口直径为75mm的PVC管观测井；
降水完毕设备拆除、封井；基坑降水完成后，应立即拆除降水系统，并对所有降水井、观测井进行封填，封井要尽可能恢复到地层的原始状态，先投中粗砂，后细砂，至含水层顶部，上部滤料连同井管一并拆除，再用粘土分层回填、分层夯实，直至地面。
作为本发明再进一步的方案：采用“三抓成槽”施工工艺，成槽过程中采用膨润土泥浆护壁，新制泥浆的密度控制在1.03～1.08g/cm3，粘度35～55s。
作为本发明再进一步的方案：开浇后保证砼的连续供应，槽孔砼面上升速度不得低于2m/h，浇筑时控制导管埋入混凝土的深度为1.0～6.0m，槽孔混凝土面高差不大于0.5m，终浇高程按超过设计墙顶高程0.5m控制，浇筑过程中，按每半小时测量一次槽内混凝土面深度，填写浇筑记录和绘制浇筑指示图，核对浇筑方量，指导拆卸导管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用薄壁塑性混凝土截渗墙与深井降水的有机结合，薄壁塑性混凝土截渗墙深度达30米，截渗墙内布置深度28m的降水深井，由于截渗墙底部伸入不透水层，阻断了基坑内外水力联系，在降水深井降排水作用下，快速有效降低了基坑内地下水位，确保了工程施工进度，降低了施工成本，具有显著的经济和社会效益。
传统地下截渗采用高压旋(摆)喷墙较多，本工程地下土层分层较多。针对不同的土层旋(摆)喷墙的均匀性较差，地下水位落差较大时，易发生破坏，墙体可靠性不高，而塑性混凝土截渗墙耐久性较好，防渗效率较高，可靠性高。
附图说明
图1为薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法中薄壁塑性混凝土截渗墙施工工艺流程。
图2为薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法中深井降水施工工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1～2，本发明实施例中，薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，包括薄壁塑性混凝土截渗墙和深井降水，薄壁塑性混凝土截渗墙与深井降水的有机结合，截渗墙采用液压成槽机成槽，塑性混凝土浇筑，截渗墙厚度40cm，混凝土强度3Mpa；截渗墙内基坑降水采用管井降水，管井井管选用混凝土管，混凝土管内径400mm，壁厚40mm，钻孔直径900mm，其中滤管段采用无砂混凝土管，管内径40cm，管外周围设置反滤料，管井深度28m。
薄壁塑性混凝土截渗墙施工工艺；
构筑导墙；采用全站仪放出截渗墙轴线，采用小型挖掘机挖出导向槽，人工清理平整，再次放出导墙位置，绑扎钢筋、支设模板、浇筑C15砼；
槽段划分及抓斗成槽；槽孔长度为：一期槽开槽长度6.4m，两头设置接头管，浇筑长度为5.6m；二期槽孔开槽长度6.4m，浇筑长度为6.4m，采用“三抓成槽”施工工艺，成槽过程中采用膨润土泥浆护壁，新制泥浆的密度控制在1.03～1.08g/cm3，粘度35～55s；
清孔；清孔换浆采用气举法将槽孔内淤积与大颗粒沉渣清除，清孔结束后1h，孔底淤积厚度不大于10cm，孔内泥浆的密度不大于1.15g/cm3，粘度32～50s，含砂量不大于4％；
下设接头管；墙段连接采用“接头管法”，接头管采用外径40cm的圆柱形铁管，一期槽孔清孔结束后，采用50T汽车吊在槽孔两端下设接头管，并进行孔口固定，混凝土浇筑过程中，根据槽内混凝土初凝情况逐渐起拔接头管，在一期槽孔端头形成接头孔，二期槽孔浇筑混凝土时，接头孔靠近一期槽孔的侧壁形成圆弧形接头，墙段形成有效连接；
塑性混凝土浇筑；混凝土浇筑采用泥浆下直升导管法，导管内径为200mm，同一槽段两套导管间距≤3.5m，一期槽段的导管距接头管为1.0～1.5m，二期槽段的导管距孔端≤1.5m，导管底口距槽底控制在15～25cm范围内，开浇前，导管内放入直径适当的隔离球，准备足够的混凝土，以保证开浇后混凝土埋住浇筑导管底口，开浇后保证砼的连续供应，槽孔砼面上升速度不得低于2m/h，浇筑时控制导管埋入混凝土的深度为1.0～6.0m，槽孔混凝土面高差不大于0.5m，终浇高程按超过设计墙顶高程0.5m控制，浇筑过程中，按每半小时测量一次槽内混凝土面深度，填写浇筑记录和绘制浇筑指示图，核对浇筑方量，指导拆卸导管。
深井降水施工工艺；
钻机就位及成孔；对管井位置放样，并按顺序做好编号，根据地下土层特征，选用SQZJ-130正循环钻机钻凿，钻孔到设计深度后，要清孔换浆，把泥浆调整到1.05g/cm3左右，钻孔直径900mm；
吊放井管；采用托盘钢丝绳下管法下井管，井管与井管之间接口用300mm宽的土工布封口并用12#铁丝捆扎，以保证井管接口封闭，滤料不会从接口进入井内，井管外用4～5cm宽的毛竹片和铁丝捆扎连接；
回填滤料、封口；井管下好后，滤管段外围立即回填滤料，上部采用粘土球进行回填封口；
放泵洗井；滤料回填后，立即放置潜水泵并抽水反复洗井，直至井水清洗达到规范要求为止，洗井时若出现井水中含有滤料，应停止洗井；
单井抽水试验；进行单井抽水试验；
群井降水运行；在截渗墙外侧布置排水沟，每个单井抽水直接排入外围主排水沟中，在相邻单井中间和基坑内布置若干口直径为75mm的PVC管观测井；
降水完毕设备拆除、封井；基坑降水完成后，应立即拆除降水系统，并对所有降水井、观测井进行封填，封井要尽可能恢复到地层的原始状态，先投中粗砂，后细砂，至含水层顶部，上部滤料连同井管一并拆除，再用粘土分层回填、分层夯实，直至地面。
本发明的工作原理是：薄壁塑性混凝土截渗墙与深井降水的有机结合。薄壁塑性混凝土截渗墙沿预开挖基坑外周设置，底部伸入不透水层，有效阻断了基坑内外水力联系。截渗墙采用液压成槽机成槽，塑性混凝土浇筑，截渗墙厚度40cm，混凝土强度3Mpa，低弹模，墙段衔接采用接头管法，使截渗墙形成四周封闭隔水帷幕。与此同时，截渗墙内基坑降水采用管井降水，管井井管选用混凝土管，混凝土管内径400mm，壁厚40mm，钻孔直径900mm，其中滤管段采用无砂混凝土管，管内径40cm，管外周围设置反滤料，管井深度28m，井内放置潜水泵。根据截渗墙围封基坑尺寸、地下土层渗透系数、地下水位降深、降水管井内径等参数计算出基坑涌水量、需布置管井数量及潜水泵功率。为监测塑性混凝土截渗墙隔水效果及围堰内深井降水效果，在截渗墙内外对应设置测压管，同时通过对截渗墙内外测压管内水位差观测，及时调整降水速率，确保基坑内作业安全。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，包括薄壁塑性混凝土截渗墙和深井降水，其特征在于，薄壁塑性混凝土截渗墙与深井降水的有机结合，截渗墙采用液压成槽机成槽，塑性混凝土浇筑，截渗墙厚度40cm，混凝土强度3Mpa；截渗墙内基坑降水采用管井降水，管井井管选用混凝土管，混凝土管内径400mm，壁厚40mm，钻孔直径900mm，其中滤管段采用无砂混凝土管，管内径40cm，管外周围设置反滤料，管井深度28m。
2.根据权利要求1所述的薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，其特征在于，薄壁塑性混凝土截渗墙施工工艺；
构筑导墙；采用全站仪放出截渗墙轴线，采用小型挖掘机挖出导向槽，人工清理平整，再次放出导墙位置，绑扎钢筋、支设模板、浇筑C15砼；
槽段划分及抓斗成槽；槽孔长度为：一期槽开槽长度6.4m，两头设置接头管，浇筑长度为5.6m；二期槽孔开槽长度6.4m，浇筑长度为6.4m；
清孔；清孔换浆采用气举法将槽孔内淤积与大颗粒沉渣清除，清孔结束后1h，孔底淤积厚度不大于10cm，孔内泥浆的密度不大于1.15g/cm3，粘度32～50s，含砂量不大于4％；
下设接头管；墙段连接采用“接头管法”，接头管采用外径40cm的圆柱形铁管，一期槽孔清孔结束后，采用50T汽车吊在槽孔两端下设接头管，并进行孔口固定，混凝土浇筑过程中，根据槽内混凝土初凝情况逐渐起拔接头管，在一期槽孔端头形成接头孔，二期槽孔浇筑混凝土时，接头孔靠近一期槽孔的侧壁形成圆弧形接头，墙段形成有效连接；
塑性混凝土浇筑；混凝土浇筑采用泥浆下直升导管法，导管内径为200mm，同一槽段两套导管间距≤3.5m，一期槽段的导管距接头管为1.0～1.5m，二期槽段的导管距孔端≤1.5m，导管底口距槽底控制在15～25cm范围内，开浇前，导管内放入直径适当的隔离球，准备足够的混凝土，以保证开浇后混凝土埋住浇筑导管底口。
3.根据权利要求1所述的薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，其特征在于，深井降水施工工艺；
钻机就位及成孔；对管井位置放样，并按顺序做好编号，根据地下土层特征，选用SQZJ-130正循环钻机钻凿，钻孔到设计深度后，要清孔换浆，把泥浆调整到1.05g/cm3左右，钻孔直径900mm；
吊放井管；采用托盘钢丝绳下管法下井管，井管与井管之间接口用300mm宽的土工布封口并用12#铁丝捆扎，以保证井管接口封闭，滤料不会从接口进入井内，井管外用4～5cm宽的毛竹片和铁丝捆扎连接；
回填滤料、封口；井管下好后，滤管段外围立即回填滤料，上部采用粘土球进行回填封口；
放泵洗井；滤料回填后，立即放置潜水泵并抽水反复洗井，直至井水清洗达到规范要求为止，洗井时若出现井水中含有滤料，应停止洗井；
单井抽水试验；进行单井抽水试验；
群井降水运行；在截渗墙外侧布置排水沟，每个单井抽水直接排入外围主排水沟中，在相邻单井中间和基坑内布置若干口直径为75mm的PVC管观测井；
降水完毕设备拆除、封井；基坑降水完成后，应立即拆除降水系统，并对所有降水井、观测井进行封填，封井要尽可能恢复到地层的原始状态，先投中粗砂，后细砂，至含水层顶部，上部滤料连同井管一并拆除，再用粘土分层回填、分层夯实，直至地面。
4.根据权利要求2所述的薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，其特征在于，采用“三抓成槽”施工工艺，成槽过程中采用膨润土泥浆护壁，新制泥浆的密度控制在1.03～1.08g/cm3，粘度35～55s。
5.根据权利要求2所述的薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法，其特征在于，开浇后保证砼的连续供应，槽孔砼面上升速度不得低于2m/h，浇筑时控制导管埋入混凝土的深度为1.0～6.0m，槽孔混凝土面高差不大于0.5m，终浇高程按超过设计墙顶高程0.5m控制，浇筑过程中，按每半小时测量一次槽内混凝土面深度，填写浇筑记录和绘制浇筑指示图，核对浇筑方量，指导拆卸导管。
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2022
- 2022-03-14 CN CN202210249233.XA patent/CN114737585A/zh active Pending
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