工業(yè)設(shè)計(jì)論文發(fā)表期刊推薦核心級(jí)期刊《中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)》,《中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)》創(chuàng)刊于1983年,本刊為月刊,主編:金碚。國內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào):CN11-3536/F,國際刊號(hào):ISSN1006-480X。本刊以工業(yè) 經(jīng)濟(jì)和工商管理為主要內(nèi)容,以產(chǎn)業(yè)及企業(yè)管理干部、經(jīng)濟(jì)理論作者為主要對(duì)象。發(fā)表了大量有影響、高質(zhì)量、多角度、全方位反映我國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)和企業(yè)發(fā)展的優(yōu)秀 研究成果,得到政府決策部門、企業(yè)高層經(jīng)理人員、經(jīng)濟(jì)理論工作者及高等院校師生的充分肯定和高度評(píng)價(jià)。
摘要:近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市規(guī)劃的發(fā)展,城市高層建筑大量涌現(xiàn)。這些高層建筑物常常毗鄰交通要道或既有建筑設(shè)施,基坑開挖深度也越來越大,從而使得深基坑支護(hù)技術(shù)成為一個(gè)必須慎重對(duì)待和深人研究的課題。本文從旋噴樁的基本原理及特性,綜合工程實(shí)例,闡述了旋噴樁止水帷幕在基坑支護(hù)中的應(yīng)用,簡(jiǎn)單介紹了旋噴樁的施工工藝,經(jīng)實(shí)踐證明,三重管旋噴樁止水效果良好,保證了支護(hù)整理穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:旋噴樁,止水帷幕,深基坑
1前言
在建筑物和市政設(shè)施密集地區(qū)施工,由于受場(chǎng)地限制,不允許按安全坡度放坡開挖基坑,或深基坑放坡開挖所增加的土方量過大,不經(jīng)濟(jì),而采取豎直開挖時(shí),必須設(shè)置基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)以防止坑壁坍塌,其中,支護(hù)結(jié)構(gòu)擋墻的選型,涉及技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素,只有從滿足施工要求、減少對(duì)周圍的不利影響、地下水位降低、施工方便、工期短、經(jīng)濟(jì)效益好等方面綜合考慮去確定。
止水帷幕是在深基坑開挖和地下構(gòu)筑物施工時(shí)防止地下水滲流的作業(yè)措施,以保證基坑基本干燥,使基坑開挖和地下構(gòu)筑物施工得以順利進(jìn)行和基坑周邊不因土體中地下水滲流而產(chǎn)生過大的位移變形。
深圳市某高層住宅建筑位于一主干道與次干道交匯處,擬建30層,高度99m,地下3層,基坑開挖深度原地面起-14.00m左右。
2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
2.1工程地質(zhì)條件
根據(jù)鉆探揭示,場(chǎng)地內(nèi)地層自上而下依次為:人工填土層(Q4ml)、殘積層(Qel),及下伏白堊系花崗巖(K2),F(xiàn)將各地層的巖、土層性質(zhì)特征分述如下:
2.1.1第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)
填土:褐黃色、褐紅色、灰黃色等;由含砂礫粘性土組成,局部含大量碎塊石,頂面有20cm砼層。稍濕-濕,稍密狀態(tài)。該層分布于全場(chǎng)地,揭露層厚0.30~4.00m,平均層厚1.04m;底板標(biāo)高8.21~13.11m,底板平均標(biāo)高11.33m。
2.1.2殘積層(Qel)
礫質(zhì)粘性土:褐紅色、褐黃色等,可塑,由粗;◢弾r風(fēng)化殘積而成,除石英礦物外,其它礦物已風(fēng)化成粘性土,石英礫含量15-25%。該層所有鉆孔揭露,揭露層厚11.00~31.70m,平均層厚22.67m;底板標(biāo)高-20.84~-0.29m,底板平均標(biāo)高-11.29m。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)28次,標(biāo)貫擊數(shù)12~48擊,平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)26.0擊。
2.1.3白堊系花崗巖(K2)
場(chǎng)地下伏基巖為白堊系花崗巖,粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。本次勘察揭露全、強(qiáng)、中、微四個(gè)風(fēng)化帶,現(xiàn)將各風(fēng)化帶的巖性特征分述如下:
全風(fēng)化花崗巖:褐紅、褐黃、灰褐等色,強(qiáng)度極弱,原巖結(jié)構(gòu)基本破壞,但尚可辨認(rèn),有殘余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,干鉆可鉆進(jìn),大部分礦物已風(fēng)化蝕變,巖芯呈堅(jiān)硬的土柱狀,合金易鉆進(jìn)。所有鉆孔揭露該層,揭露層厚2.50~14.20m,平均層厚7.43m;底板標(biāo)高-51.52~-6.79m,底板平均標(biāo)高-30.57m。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)19次,標(biāo)貫擊數(shù)41~68擊,平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)54.0擊。
強(qiáng)風(fēng)化花崗巖:褐紅、褐黃、灰褐等色,原巖結(jié)構(gòu)清晰可辨,長(zhǎng)石晶形完整,手捏呈砂礫狀。巖芯呈半巖半土狀,局部呈碎塊狀,合金可鉆進(jìn)。所有鉆孔均有揭露,揭露層厚3.80~28.00m,平均層厚11.85m;底板標(biāo)高-51.52~-6.79m,底板平均標(biāo)高-30.57m。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)8次,標(biāo)貫擊數(shù)71~89擊,平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)82.0擊。
中風(fēng)化花崗巖:肉紅、灰白、褐灰色,礦物晶體顆粒清晰,節(jié)理裂隙發(fā)育劇烈。巖芯多呈碎塊,局部短柱狀。需金剛石鉆進(jìn)。所有鉆孔揭露該層,揭露厚度0.40~5.00m,平均層厚1.67m;底板標(biāo)高-53.42~-11.29m,底板平均標(biāo)高-32.24m。
微風(fēng)化花崗巖:肉紅、灰白、褐灰色,原巖結(jié)構(gòu)基本未變,僅節(jié)理面有渲染或略有變色,有少量風(fēng)化裂隙,巖芯呈柱狀。10個(gè)鉆孔鉆之該層。揭露厚度0.40~5.40m。
2.2水文地質(zhì)條件
本區(qū)水文地質(zhì)情況較為簡(jiǎn)單,場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有地表水系,場(chǎng)地東南側(cè)紅線外地勢(shì)較低,但緊臨市政路,不易形成積水。
根據(jù)地下水的賦存條件和含水介質(zhì)特征,地下水主要分為孔隙潛水和基巖裂隙水。孔隙潛水主要賦存于第四系全新統(tǒng)人工填土層,具中~強(qiáng)透水性;殘積礫質(zhì)粘性土層具弱透水性?紫稘撍饕邮艽髿饨邓爸車叵滤w側(cè)向補(bǔ)給,以滲流和蒸發(fā)方式排泄。基巖裂隙水主要賦存于全、強(qiáng)、中、微風(fēng)化花崗巖節(jié)理、裂隙內(nèi)。全風(fēng)化花崗巖呈砂土狀,屬弱透水層;強(qiáng)、中、微風(fēng)化花崗巖節(jié)理裂隙不同程度發(fā)育,受其發(fā)育程度控制,其儲(chǔ)水性和透水性呈弱~中等狀態(tài)。主要接受水平或垂直流向的地下水滲流補(bǔ)給,并以滲流方式向低處排泄。
勘察期間所有鉆孔均見地下水,測(cè)得各孔地下水位埋深在1.20~4.00m之間,平均埋深2.30m,標(biāo)高在8.69~11.63m之間,平均標(biāo)高為10.11m。地下水位變化受季節(jié)性大氣降水量和地表水系下滲影響較大。
3止水帷幕方案選擇
水帷幕的優(yōu)點(diǎn)是攪拌后水泥土不透水、施工速度快、造價(jià)低,但帷幕深度受限制,且狀體垂直度要求高,若偏差容易造成叉腳漏水。高壓擺噴墻做止水帷幕能形成搭接良好的不透水墻,止水效果好,施工速度快,但造價(jià)略高于攪拌樁。旋噴樁做止水帷幕常做擋水兼封水用,但造價(jià)偏高?紤]該基坑離最近的樓房不到8m,為保證鄰近建筑物的安全,采取旋噴樁做止水帷幕(見圖1)。
旋噴法,即高壓注射噴漿法,是在靜壓注漿方法的基礎(chǔ)上,利用噴神流技術(shù),即高壓水噴射流切割原理研制開發(fā)的地基加固工藝。采用這種工法的主要目的是加固地基,提高地基的抗壓和抗剪強(qiáng)度,增強(qiáng)土的模量或是用于防滲止水,改善土體的水力滲透特性。該工法通過對(duì)土體的切割,以及現(xiàn)場(chǎng)土與水泥漿的攪拌加固土體或者由于空氣—水的沖擊,某種程度上使部分土體被漿液置換。高壓注射噴漿法的基本工藝類型有單管法、二重管法和三重管法。單管法中高壓漿液兼作射流介質(zhì);二重管法以高壓漿液和壓縮空氣作為射流介質(zhì);三重管法的射流介質(zhì)是高壓水、壓縮空氣、漿液。本工程中采用三重管法。
3.1施工過程
3.1.1鉆機(jī)就位
使鉆桿頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心,保證鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求的垂直度,即不得大于1.5%;同時(shí)做好水平校準(zhǔn),使其鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心位置。
3.1.2鉆孔和插管
鉆孔同時(shí),插管也同時(shí)進(jìn)入孔內(nèi),在插管過程中,為防止泥沙堵塞噴嘴,可邊射水邊插管,水壓不得超過1MPa。
3.1.3噴射作業(yè)
噴管插入預(yù)定深度后,由下而上進(jìn)行噴射作業(yè),使用參數(shù)按設(shè)計(jì)要求,當(dāng)漿液初凝時(shí)間超過20h,應(yīng)及時(shí)停止使用。
3.1.4沖洗
當(dāng)噴射提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,旋噴即告結(jié)束。施工完畢后應(yīng)把注漿管等機(jī)具沖洗干凈,管內(nèi)機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿。將漿液換成清水,在地面上噴射,以便將泥漿管和注漿軟管內(nèi)的漿液全部排出。
3.1.5移動(dòng)機(jī)具
將鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移到新孔位上。
4結(jié)論
三重管旋噴樁止水帷幕止水效果好,基坑側(cè)壁無漏水現(xiàn)象,滿足開挖場(chǎng)地保持干燥等設(shè)計(jì)要求,而且基坑周圍沉降幾乎為零,保證了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
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