对深基坑支护与降水方法的研究

来源:用户上传      作者:

　　摘  要：以御宫艺墅新建项目为研究对象，为对基坑围护工程施工方案与井点降水施工方案的施工工艺予以分析，文章将通过对工程地质及实际施工条件予以考察，就施工过程中可能遇到的问题予以探讨，并提出相对完善施工作业流程，技术措施，施工要求以及特殊情况下的处理方法，为以后可能存在的类似问题的解决提供参考方案。
　　关键词：深基坑;基坑围护;井点降水
　　中图分类号：TU753         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）03-0119-03
　　Abstract： Taking the newly built project of royal palace villa as the research object， through the investigation of engineering geology and actual construction conditions， this paper discusses the construction technology， construction process， technical measures， construction requirements and special treatment methods of the foundation pit retaining engineering construction scheme and well point dewatering construction scheme. The possible problems in the construction process are analyzed to provide reference for similar problems in the future.
　　Keywords： deep foundation pit; foundation pit enclosure; well point precipitation
　　1 工程概况及地质情况
　　1.1 工程概况
　　御宫艺墅新建项目（西区）工程位于上海市青浦区赵巷镇业辉路南侧置达路东侧，建筑用于民用建筑，配套商业楼。用地面积113600m2，占地面积108000m2，建筑地下面积128826.1m2，建筑地上面积57345.9m2。基础形式采用桩基础，本工程以钢筋混凝土框架结构作为主体结构形式，使用现浇钢筋混凝土平屋面作为屋盖结构形式。基坑长85m，宽60m。
　　1.2 工程地质与水文地质状况
　　基底土质为淤泥质粉质黏土;地下水位-1.4m。新建项目所在地经检测不存在环境污染源，但在混凝土遇到潜水的情况下，混凝土存在有被轻微腐蚀的可能;除对混凝土的腐蚀外，在长期水环境条件下，对混凝土中的钢筋及其他钢结构亦存在有轻微腐蚀的可能性。
　　1.3 基坑环境
　　深基坑地面标高为-1.20m，基底开挖标高-7.0m，本基坑开挖深度5.8m（±0.000相当于绝对标高+5.300），除基坑东侧外，其他方位均存在有道路、地下管线等情况。北侧、西侧、南侧紧靠用地红线，至围墙距离约为3～7m，基坑东侧是盆泾河，据基坑边距离3～10米，施工场地较小。
　　2 深基坑支护及降水方案的选取
　　2.1 深基坑支护方案的选取
　　在深基坑施工中根据施工现场具体的工程地质选择合适的深基坑支护方案具有重要意义。本工程基底土质为淤泥质粉质黏土，若使用锚杆支护则会影响周围的土体，从而产生一些严峻的安全隐患。本工程支护主要采用钻孔灌注桩及搅拌桩作为支护结构。
　　2.2 深基坑降水方案的选取
　　根据现场的具体情况，提出在工程的大部分地区采用轻型井点进行基坑预降水，并适当降低当地深基坑（电梯井、集水井）的主管道和真空泵的高度，以满足降水的要求。如遇特殊情况，则考虑在基坑内采用深井降水措施来达到降水目的。根据轻型井点影响半径，在基坑内再设置观察井，用于预降水阶段对水位进行观察。
　　3 基坑支护工程施工方案
　　3.1 钻孔灌注桩施工方案
　　本工程围护工程中的钻孔灌注桩采用600、700、800、850mm的桩径。本工程钻孔灌注桩的成桩工艺采用正循环成孔、泥浆护壁及导管法浇筑水下混凝土。该工程在施工时严格遵循钻孔灌注桩施工要求和设计要求。泥浆基本保证每天外运。
　　3.1.1 埋设护筒
　　采用厚度为4mm的钢板作为保护管。由于保护管的内径大于桩的直径，且至少保持了100mm的差值，为防止钻孔施工中由于保护筒外环注浆而引起的套管塌陷和脱落，保护管应埋在土中20cm，保护筒中心与桩心之间的误差应控制在 20mm以内，且保护管的垂直度和水平度應按施工要求严格把控。
　　3.1.2 成孔工艺
　　钻孔灌注桩全部采用正循环回转钻进成孔，自然造浆护壁，正循环两次清孔工艺、导管法灌注成桩。
　　（1）钻进技术参数。根据试桩施工经验，暂定钻进技术参数为：压力500-1500kg（自重加压），转速30-100rpm，泵量30～108m3/h。在桩孔内钻取大于12m的孔段时，泥浆比例应大于1.30，泵排量应控制在1/3，以保证快速通过的方式，尽量减少桩孔的收缩。（2）桩孔质量检测。本工程项目成孔质量检测数量应为总桩数的20%，小应变及试压检测由业主负责委托有关测试单位进行。孔深：钻孔前需先行确定护筒的标高，并在后续以此为起点按照设计要求的孔底标高确定孔深，以钻杆长度测量孔深。（3）护壁与清孔。依据地质资料，该地区的泥壁保护以地层自然灌浆为主，并根据不同地层的地质特征，调整泥浆性能，确保泥浆能充分承载砂，减少井底泥沙，保持井壁稳定。 　　3.1.3 施工作业顺序
　　（1）钻孔施工顺序应当遵循下述原则：相临两孔施工应当保证两孔的中心距至少为4d，或者最少的时间间隔大于或等于48小时。（2）为便于施工尽可能减少搬迁时间和辅助时间。
　　图1 桩施工顺序图
　　3.2 双轴搅拌桩施工方案
　　根据本工程的招标文件要求，该项目地下局部围护区域拟采用双轴搅拌桩施工，搅拌桩桩径为700mm，间距为500mm，水泥掺入比为20%。
　　（1）双轴深层搅拌桩适宜采用P42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入量依据土体有效加固强度的需要应当选为13%。同时，根据工程的具体需要，可以选择早期强度、缓凝、减水的掺合料。（2）施工前须对水泥土进行相关室内试验，从而确定合适的外掺剂配比，并将试验报告与实验结果报监理工程师予以备案。（3）搅拌桩机架须配有垂直度检测设备，以保证其具有足够的平整度和垂直度。（4）保证下降和提升能够满足上述要求，成桩采用二次搅拌工艺，喷浆搅拌时钻头的提升（或下沉）速度不得超过0.5米/分钟，钻头每转一周的提升（或下沉）量应当控制在10～15毫米的最佳范围内。
　　3.3 高压旋喷桩施工方案
　　3.3.1 钻机定位
　　高压喷射注浆孔应当按照施工平面图的孔位及孔号布置，高压泵与钻机之间的距离应控制在合理范围内、不宜过远。
　　3.3.2 钻孔
　　（1）钻孔开钻前，检查孔位、孔号、钻杆垂直度等是否符合要求，当符合有关规定要求后，方可开钻。（2）钻孔时应保证桩径、垂直度、桩身中心允许偏差（设计桩径的0.2倍）及设计及规范规定的孔深。
　　3.3.3 水泥浆液
　　（1）为确保计量的准确性，对配制浆液的原材料进行计量时须使用法定计量器具。搅拌时间不得小于5分钟，在30分钟内必须用完，凡超过30分钟，该浆液应予废弃。（2）双管压力控制：气压不小于0.7MPa，水泥浆压力不小于25MPa。
　　3.3.4 喷射注浆
　　（1）旋喷注浆过程中途发生故障，应立即停止提升及喷射注浆，并进行检查，排除故障后再进行复喷;停喷部位上、下的搭接长度大于100mm。（2）喷射注浆时，应密切注意水泵、泥浆泵、风压机的压力及泵量（流量）指标，必须达到设计要求。如果压力和泵容量不足，应立即调整。（3）喷身注浆由下而上，边提升、边旋转、边喷射注浆，旋喷管分段提升的搭接长度需超过100mm，强度应大于1.2MPa;围护及防渗帷幕相邻桩搭接不得小于200mm。
　　4 井点降水施工方案
　　4.1 基坑轻型井点降水施工方案
　　本工程基坑降水处理：首先进行轻型井点的定位放样并开挖沟槽，其断面尺寸为1m×1m，然后插入轻型井点进行降水。可适当降低局部深基坑（电梯井、集水井）主管及真空泵的标高。
　　4.2 施工现场准备
　　（1）先进行定位放线，然后开挖沟槽，清除障碍。（2）保证场地和材料进出道路的平整以及工程材料的有序堆放等。（3）降水方案经建设监理单位批准后实施。
　　4.3 施工工艺流程
　　冲孔设备到位，用于在过滤头分支管下打孔和清除孔，并填充过滤材料安装管，安装主管与真空泵之间的接口，以进行调试和泵水。
　　4.4 施工技术要求
　　（1）冲孔：为了保持井点透水性良好，打孔时应使用清水，打孔深度应大于设计深度。（2）下滤头支管采用中粗砂作为滤料进行回填。填料高度应大于滤头表面的1-1.5m。回填应均匀，以便沙子均匀地缠绕在过滤器头上，以确保支管保持有效。（3）为避免雨水流入基坑，我们应在基坑四周上方做好排水工作。
　　4.5 基坑深井降水施工方案
　　4.5.1 井点布置
　　本工程部分深坑拟采用深井井点降水施工，井点布置避开竖向格构柱、支撑，但可紧靠砼支撑，以便与砼支撑固定。
　　4.5.2 降水井构造设计
　　（1）井口：为了防止井内渗入地表污水，井口应高于地面0.5m以上。（2）沉淀管：沉淀管接至滤水管的底部，直径与滤水管相同，长度应为0.5m，并应起到过滤器不因井内沉砂堵塞而影响进水的作用。（3）井点管过滤头的布置：根据本工程的支护设置和开挖过程，共设计了两个过滤头。长度为3m。
　　4.5.3 降水运行
　　降水运行的开始阶段作为降水工程的重中之重，应及早投入运行，以保证地下水在开挖时能够及时被控制在开挖面以下。在基坑开挖工作开始前，应将基坑内的地下水控制在基坑开挖面1.00m以下。但不得降水过深;为防止在恶劣天气情况下基坑内积水过多的情况发生，应做好基坑内的明排水筹备工作，并在大雨天气来临前将基坑内积水提前排出。
　　4.5.4 疏干井降水要求
　　（1）注意须在进行基坑降水后才可进行土方开挖，降水深度控制在开挖面、基坑面以及部分深坑底面以下1m。（2）降水应在开挖前一周完成。靠近基坑周边的深井应确保底部降水不对坑外产生影响。（3）为防止死井现象的发生，应在做好井场和管道的清洁和检查后，再进行沉淀工作，注意观察并及时解决沉淀过程中的清洁问题。我们可通过加强在降水過程中的管理力度，以保障管道通畅和井点正常运转。（4）为防止雨水流入，应当在基坑四周进行排水工作。
　　5 结束语
　　本文主要分析基坑围护工程中所用到的钻孔灌注桩，双轴搅拌桩以及高压旋喷桩的施工工艺和技术措施，并且探讨了基坑降水工程中所采取的轻型井点降水方案与深井降水方案的具体措施。通过以上分析，既能保证基坑的安全稳定，又能避免工程材料的浪费，从而为业主带来更多的工程价值。
　　参考文献：
　　[1]吴东源.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理研究[J].居舍，2019（16）：130.
　　[2]孔祥夔.土建基础施工过程中的深基坑支护技术探究[J].科学技术创新，2015（21）：223.
　　[3]裴翔宇.论现代建筑工程深基坑支护施工技术控制[J].中国新技术新产品，2012，9：172.
　　[4]蒲五平.建筑工程中深基坑支护施工技术的应用探析[J].环球市场，2017（11）：256-256.
　　[5]杨羽.建筑工程中深基坑支护施工技术的应用分析[J].建材与装饰，2016（12）：7-8.
　　[6]毕建军.复杂地质条件下的深基坑降水技术[J].门窗，2016（4）：108-108.
　　[7]孙秀环.轻型井点降水技术在给排水工程深基坑中应用[J].石油化工建设，2016，04：72-76.
　　[8]熊伟，王来标，葛彬，等.基坑轻型井点降水施工技术[J].住宅与房地产，2017（3）：214-276.
　　[9]胡韬.建筑工程深基坑降水技术与应用分析[J].建材与装饰，2016（42）：39-40.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15111897.htm