不良地质条件下地下连续墙重叠墙止水加固施工技术措施

不良地质条件下地下连续墙

重叠墙止水加固施工技术措施

(中铁十六局集团,北京　100018)

　　摘　要:在天津市复杂地质条件下进行深基坑施工一7．2万m2,采用盖挖逆做法施工。

陈海燕

般采用地下连续墙作为围护结构,但超深超厚地下连续墙的施工中难免会出现个别地下连续墙无法成墙的情况,作为处理措施的一种是采用重叠墙的方法进行补救,即在原墙体后部施工一幅补墙并与前后每幅墙体搭接,但补墙是无法完全与前后墙体实现紧密搭接的,本文针对天津站交通枢纽工程二标的特点,对重叠墙的接缝综合采取了一系列的加固方案,有效地保证了重叠墙接缝的止水效果,保证了主体结构的顺利施工,为复杂工程地质及水文地质条件下的深基坑施工积累了宝贵经验　关键词:复杂地质;地下连续墙。技术措施

　;重叠墙接缝;止水;　　中图分类号文章编号:1672:TU753

-4011(2014)01文献标志码-0196-02

:B

0　前　言

天津站交通枢纽工程位于天津市河东区天津站后广场,地层主要为粉土、粉质黏土、粉细砂层。基坑周边有居民住宅楼及大量的地下管线,基坑开挖深度为25．0~33．5m,在开挖过程中一旦发生渗漏水情况将对周边建筑物产生较大影响,很可能造成地面建筑物变形、开裂、甚至倒塌,所以该工程施工的难度和风险非常大。

对于如此深的基坑在天津市一般采用地下连续墙作为围护结构,地下连续墙墙体深度在49~55m,厚度为1．2m,个别地下连续墙无法成墙的情况为超深超厚地下连续墙,在围护结构施工中难免会出现,作为处理措施的一种是采用重叠墙的方法进行补救,即在原墙体后部施工一幅补墙并与前后每幅墙体搭接,但重叠墙是无法完全与前后墙体实现紧密搭接的,因此对于重叠墙的接缝必须采取止水加固,施工时采取钻孔灌注桩结合高压旋喷止水以及袖阀管注浆等一系列综合措施对重叠墙接缝进行加固,防患于未然,取得了较好地效果。

1　工程概况

天津站交通枢纽工程二标是集普速铁路、京津城际高速铁路、城市轨道交通、公交和周边市政道路于一体的大型综合项目。该工程为地铁2、3、9号线天津站及2、3号线联络线地下结构,位于已建城际铁路站房西侧的地下,南北向长约230m,东西向宽约30~150m,占地面积约

1．98万m2,基坑开挖深度为25．0~33．5m,总建筑面积约

作者简介:陈海燕(1981-),女,工程师,主要从事地铁施工技术研究

方面的工作。

工程结构类型为:2、9号线天津站为地下3层矩形框

架结构,3号线天津站为地下4层矩形框架结构,2、3号线联络线为3~4层结构转换。2、3号线车站为中间站,9号线为终点站,车站端头井均为盾构井接收井。

依据岩土体的时代、成因类型和物理力学性质等,该工程地质从上而下分为:①层人工填土(Qml),粉质粘土层、粉土层交替出现,粉细砂层,粉砂、粉细砂主要包括30m,⑦4、⑦5层和⑨1、⑨21层。⑦4、⑦5层位于地下25~

下42．标贯值分别为6~46．8m,标贯值分别为38．4、50．3;21．⑨1、5、⑨2138。

粉土层位于地从车站地质剖面图可知,本工程2、9号线车站底板位于⑦1粉质黏土层,3号线车站底板位于⑦4粉砂层,2、3号线联络通道底板为从⑦1粉质黏土层过渡到⑦4粉砂层。

基坑开挖范围内涉及到潜水层、承压含水层以及含水层之间的弱透水层。各含水层埋深大致分布在以下范围:度约①7潜水层m,渗透系数为:地下水埋深0．4m0．/d,5~弱透水2．9m,。

以粉土为主,厚标高约②第一承压含水层-2．79m;含水层岩性以:地面下⑦4-24．以粉细砂为主6~-31．1,m,厚度约

水头5m,③渗透系数为第二承压含水层5m/d,:地面下中等透水-。标高约-3．07m,含水层岩性以⑨2142．粉土为主4~-45．,8厚度约m,水头2

m,渗透系数为④第三承压含水层0．9m/d,:地面下弱透水。

标高约-12．25m,岩性以11-4粉砂为主-．2~,-68．含水层厚度约

1m,水头4m,潜水层和第一渗透系数为5、m二承压含水层这三者存在水力联系/d,中等透水。

,第三承压含水层与以上含水层水力联系很弱。

由于本文涉及重叠墙的是天津站交通枢纽工程的1号风亭,其为地下三层结构,其土方开挖深度已经达到了第一承压含水层的埋深,且该范围内主要为7④粉砂层,因此,在开挖及结构施工过程中,地连墙接缝极易发生渗漏水甚至是涌水、涌砂的情况。

2　加固原因分析

天津站交通枢纽工程二标1号风亭开挖深度为24．51

m,49m,已经触动第一层承压水厚度1．,该风亭的52-A#地连墙深度因此该墙作废,2后续处理方案为在此幅地连墙后部加设一m,由于钢筋笼下放过程中无法完全入槽,

幅52-A#补墙,补墙与原墙之间有一定的缝隙,存在较大的漏水风险;此位置距居民楼仅15m;在此补墙附近4m处有一根ϕ600的自来水管线、煤气管线及通信光缆,一

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁2014年第1期第40卷总第177期SichuanBuildingMaterials·197·2014年2月旦发生渗漏水将对居民楼以及管线造成极大的危险,因此在基坑开挖前必须对该处重叠墙采取加固措施。

土体加固的目的。袖阀管注浆:袖阀管间距1．5m梅花形布置,注浆压力不大于1MPa,采用水泥-水玻璃双液浆,注浆引孔深度为49m。

表2

注浆孔直径袖阀管直径注浆深度/m

水泥用量/(kg/m)膨润土/(kg/m)水玻璃/(kg/m)

袖阀管注浆施工参数

ϕ91ϕ5249

根据现场情况

35根据现场情况3　施工技术措施

对重叠墙接缝的止水加固主要是采用素混凝土桩结合桩间三重管双高压旋喷止水帷幕形成防渗墙,基坑外侧防渗墙与52-A补地连墙之间施做袖阀管,进行挤密注浆,以及设置观测井进行水位观测指导现场土方开挖施工等措施。

图1　重叠墙止水加固示意图

3．1　采用素混凝土桩结合桩间三重管双高压旋喷止水帷幕形成防渗墙

mm,1)施工要求为桩底至地下C20素混凝土桩:①严格按照图纸进行圆心及桩位定位49m(:与地连墙同深桩直径800mm,),桩顶至地面标高桩间距为1000

;②钻。机就位后,必须平正、稳固,确保在施工中不发生倾斜、移动;复核钻头中心与护筒、桩位中心的偏差使之重合;检查钻杆的垂直度,严格控制在1/300以内;③必须严格按照绝对高程控制桩底高程,确保其桩底标高与地连墙处于同一位置;④成孔后,报请质检人员及监理工程师对孔径、孔深、垂直度等进行检查,合格后方可终孔;⑤隔桩施工,为减小桩基施工间的相互影响,保证成桩质量,应采用隔桩施工方法进行施做(间隔两根);已施做完成的桩,在桩身混凝土强度达到70%时,方可进行相邻桩的钻孔施工。

旋喷桩止水2)双高压旋喷桩,内外各一根:每两根素混凝土桩间设,引孔位置为相邻两混凝土桩心2根双高压

连线偏移200m,桩直径800m,桩长与素混凝土桩同长。

表1

双高压三重管旋喷桩施工参数

双高压三重管旋喷桩控制项目施工参数压力/MPa

35~38水

流量/(L/min)70~90喷嘴孔径/mm及个数

1．7/2空气

压力/MPa0．7~1．0

喷嘴个数/个2压力/MPa

20~25浆液

流量/(L/min)80~100喷嘴孔径/mm及个数

2．4/2提升速度/(cm/min)6~10旋转速度/(r/min)

6~10

3．2　基坑外侧防渗墙与52-A补地连墙之间施做袖阀管,进行挤密注浆

由于重叠墙与防渗墙的施工均对两者之间的土体进行了扰动,因此需通过袖阀管注浆达到对防渗墙与重叠墙间

注浆参数

泵压/MPa1．5~2水灰比

1∶1注浆量/(L/min)30~40注浆次数多次提管间隔高度/cm33

3．3　设置观测井进行水位观测

井)控制1)⑦5在防渗墙与地连墙之间设置一口减压井层承压水、⑨2粉土层承压水,防止地下水通(兼做观测

过52-A废弃槽段渗入坑内。同时,结合坑内降压井,可

进行试抽检验重叠墙接缝。

建筑物方向设置潜水观测井及承压水观测井各一口2)继续对邻近建筑物进行观测。在新设置防渗墙外有

,减压观测井井深40m,潜水观测井井深28m,观测水位的变化,判断防渗墙是否漏水。

4　加固后的效果分析

该种施工方法能够确保1)通过对三重管双高压旋喷桩的取芯试验结果分析0．8m的桩径,旋喷桩成桩质量也,

是有保证的,特别是其在粉细砂层中也能够保证良好的成桩质量,通过土方开挖后的情况看,素混凝土桩结合旋喷止水形成的防渗墙起到了预期的效果,该处地连墙未发现有漏水情况。

坑土方施工2)通过观测设置的三口观测井的水位变化情况指导基,确保了施工安全,保证了该风亭主体结构顺利封底。

5　结　语

天津站交通枢纽工程基坑围护结构采用地下连续墙,墙体深度为49~55m,厚度为1．2m,施工中难免会碰到无法成墙的情况,因此施做重叠墙后的止水是非常关键的一步,止水效果的好坏决定了基坑是否安全,特别是在天津复杂的工程地质及水文地质条件下尤为重要,在该防渗墙的施工前通过多种的方案比较并经天津市有关专家对该方案进行了反复研讨、论证。加固后的结果表明,该加固方案实施后在基坑进行的土方开挖过程中未发现漏水情况,从实践证明了该方案的可行性。施工中通过加强过程控制和关键工序的监控,不断改进施工措施,有效地控制了各项加固施工的施工质量,较好地保证了地面建筑物及基坑施工的安全。为天津市城市轨道交通建设在复杂工程地质及水文地质条件下的深基坑施工积累了宝贵经验。

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不良地质条件下地下连续墙重叠墙止水加固施工技术措施

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陈海燕

中铁十六局集团,北京,100018四川建材

Sichuan Building Materials2014(1)

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