槽板式地下连续墙

槽板式地下连续墙（精选5篇）

槽板式地下连续墙 篇1

摘要：槽板式地下连续墙是近年来地下工程和深基坑工程施工中应用较多的一种永久性支护技术, 如果施工方法不当或者施工地质条件特殊, 就有可能出现一系列工程质量问题, 该文针对其有可能出现的各种问题提出了相应的治理方案, 为以后施工中出现类似的情况时提供一定的参考。

关键词：槽板式地下连续墙,深基坑支护,存在问题

槽板式地下连续墙是近年来地下工程和基础工程施工中应用较多的一种深基坑永久支护技术, 施工时作为支护结构, 在正常使用阶段又可承受水平力和竖向力, 成为地下结构的组成部分。

1 工程概况

成都市某高层商业办公楼项目, 总建筑面积大约6万m2。设计2层地下室, 基坑开挖深度较大, 由地勘资料可知:其开挖时的自然土层厚5 m左右, 而且地下水位较高, 基坑侧壁土层为硬塑状粉质粘土, 在天然地面以下7 m部位为粉砂层, 该土层为含水层, 且含水量大, 渗透系数高, 对基坑侧壁安全影响较大。因此设计采用槽板式地下连续墙作为深基坑支护方案。墙厚800 mm, 迎土面保护层厚70 mm, 背土面保护层厚50 mm, 通过合理的施工技术和管理控制措施, 确保深基坑施工安全。

2 施工原理

地下连续墙是在基础土石方开挖之前, 预先在地面以下浇筑钢筋混凝土墙体, 作为基坑的一种永久性支护措施。它先用专业挖槽机械在泥浆护壁条件下分段开挖基槽, 待挖至设计深度时, 清除泥浆, 用起重机将钢筋骨架放入槽中, 最后再用导管浇注混凝土同时置换出泥浆, 直到设计高度为止。

3 施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示。

4 施工过程中可能存在的问题

(1) 遇到软土层或流砂层导致槽壁倒塌:地下连续墙修筑的过程中会遇到各种不同的土层, 成槽时要根据土质情况选用泥浆, 防止雨水对施工产生影响, 要注意修筑地面排水沟的集水井。遇到软土层或流砂层首先要减慢钻机的转速, 不能空钻, 选用新鲜配置的泥浆密度在1.2以上, 且使其充分膨胀, 防止局部坍塌, 严禁将膨胀土和火碱直接倒入槽内。槽内水位高度要高于地下水位最低0.5 m, 成槽后检验合格马上放钢筋骨架浇混凝土。对于严重塌孔的地方, 要重新填入2∶8的水泥土后再开始下钻, 已塌土体要用钻机搅成碎块抽出, 2∶8的水泥土回填到坍塌位置以上1.5 m后再重新施钻。 (2) 成槽施工过程中, 出现槽孔偏斜弯曲:首先槽壁受施工机械的碰撞会引起槽孔偏斜, 另外当钻头磨损过快, 以及钻进地层中遇到膨胀的软土、粘土泥岩或探头石时, 导致槽孔缩径, 引起槽孔偏斜弯曲。对于施工过程中如果已发生缩径情况, 宜在缩径的位置反复扫孔, 来扩大槽宽或孔径。如果遇有软硬不均地层或者有孤石的地层时, 也容易形成钻孔弯曲, 从而不能保证槽孔的垂直度。因此施工中应精心操作, 经常调整施工导向板及导向杆的间隙、角度及垂直度的控制, 防止导向板、导向杆变形, 保证垂直施工精度。 (3) 槽壁两侧压力不等, 导致失稳:施工中对地质勘测资料必须充分理解领会, 准确计算出槽壁受力最不利情况下对其产生的危害, 必要时提高安全系数。尽量减小地下水位的高度, 保证槽内泥浆中的静水压力与槽壁受到的侧向压力相平衡, 或者尽量减小压力差。泥浆要用24 h内的新鲜泥浆, 保证其较小的失水率和塑性特征, 并且可使其中的膨胀土充分发挥作用。 (4) 导墙因侧向荷载过大引发较大的位移和破坏:这种情形下, 要在导墙内侧增加钢板做临时支撑, 将导墙上的荷载分散避免形成集中力, 避免施工机具超载或偏载。导墙施工时, 其开挖的深度必须满足设计要求, 并且保证导墙底部土体的密实度。施工中泥浆密度要适当提高, 并加大其注入的水头。当导墙的变形过大, 难以控制时, 必须拆除, 用2∶8的水泥灰土固填, 夯实后重新挖槽浇注, 且加深挖槽深度。 (5) 地下连续墙开挖面一侧露筋处理:针对开挖面露筋, 保护层缺失的情况, 可以喷射C25高强混凝土进行修复。也可增加腰梁或支撑, 减小因墙体变形过大造成的露筋。 (6) 混凝土浇筑过程中出现断层和离析:主要是浇注混凝土的导管构造不合理, 容易发生堵管、爆管, 导管的加工焊接强度不够。 (7) 混凝土反浆不顺:主要是因为导管变形或异物阻塞, 使隔水栓未能冲出导管底口而造成反浆不顺。每次拆卸或安装导管时都用清水将导管冲洗干净, 保证其内壁平滑畅顺。槽孔内沉渣要及时清理, 沉渣过厚也会造成反浆不顺。确定沉渣在允许范围内再进行浇灌混凝土工序。 (8) 地下连续墙接头的渗漏水问题:地下连续墙施工结束后, 在基坑开挖前, 对少数渗漏水的槽段接头缝, 要进行旋喷桩加固。连续墙的接头缝中如果有小股漏水, 则在基坑开挖完成后沿渗水缝凿入深5~10 cm、宽3~5 cm左右的槽, 用清水洗刷干净后直接堵塞快速堵漏胶体, 也可埋设引流管将漏的水集中于一个地方随后引出, 并在浇筑内衬墙之前压入水溶性聚氨酯速凝剂将水堵住。最后对所有接头缝进行刚性防水处理:可以采用水泥基渗透结晶型防水涂料, 从底板至顶板的接头缝左右各50 cm内喷涂防水层, 防水层分两层施作, 二次涂层施涂间隔在48 h以内, 每一层的厚度均为1.2 mm, 并且要求3 d内做喷水养护。

5 施工过程中其他注意事项

(1) 浇注混凝土时中断间隔时间不能过长, 而且导管在混凝土中埋置时深度也不能大于5 m, 否则导管不易拔出, 另外施工时也可采用振动浇注工艺, 这样有利于浇注导管不被混凝土粘结, 且容易拔出。 (2) 导槽段之间接头管要加工平直、制作强度和刚度须符合施工时的使用要求, 对于分段拼接的接头管一定要平直、光滑, 以减少提拔时的阻力。 (3) 一旦发现接头管拔不出时, 只能用混凝土将接头管内灌满, 待其相邻导槽段施工完后, 将该接头管与地下连续墙一起填满水泥加固土, 用来挡土截水。

6 结语

地下连续墙设计总体的设计与选用均需综合施工地质、工程造价、结构受力特点、施工机具、地理环境等多方面的因素才能确定。

参考文献

[1]张熙玲.浅谈地下连续墙渗漏水的预防和治理[J].价值工程, 2011 (15) :94-95.

[2]原孔雀.地下连续墙充当高层箱基墙体接头防水与构造[J].山西建筑, 2006 (1) :122-123.

地下连续墙成槽施工技术探讨 篇2

1 地下连续墙成槽施工工艺及特点

1.1 钻凿成槽施工技术

是钻凿成槽工艺特点是设备简单、操作方便, 成槽设备由施工单位自行设计加工。成本低、施工效率较高, 适合于起步阶段经济实力不足的小型施工企业。

1.2 泵举反循环成槽施工技术

泵举反循环方式工艺的特点是设备简单、便于操作、成本较低, 施工单位可自行仿制主要的施工设备, 成槽的垂直精度可达1/200。槽体完整性较好, 施工现场也比较文明, 其缺点是在施工高精度深槽段时有一定难度。

1.3 抓斗成槽施工技术

1.3.1 液压钢索导板抓斗成槽技术

配置液压钢索导板的抓斗特点是:能将抓斗在地下的工作状态直接反映在监控仪的屏幕上.基本已达到可控程度, 成槽垂直精度可达1/300-1/400, 成槽深度可达40-60m, 成槽效率高, 一般情况下, 每工作班可完成1个槽段, 施工现场整齐、干净。

1.3.2 钻机结合抓斗的成槽技术

采用该工艺开挖地下连续墙基槽的施工, 以旋挖钻机配舍液压钢索导板抓斗, 不仅完全具备液压导板抓斗成槽工艺的特点, 且由于钻机的导向性能较好, 进一步提高了成槽的垂直精度, 一般可达1/400以上, 该施工工艺能有效保证成槽精度。

1.3.3 半导杆式导板旋压抓斗成槽技术

采用半导杆式导板旋压抓斗成槽工艺的成槽抓斗除具备了导板液压抓斗戚槽的优点之外, 由于设备配有41多长的导杆使其导向性能加强.抓斗能够180°旋转, 具有自动纠偏能力, 大大提高了成槽垂直精度, 一般可达1/400以上。

1.3.4 推极式导杆液压抓斗成槽技术

推板式导板液压抓斗是在钢素式导板液压抓斗和半导杆式导板液压抓斗基础上发展起来的不仅继承了上述2种导板液压抓斗的优点而且其机械性能有进一步的优化和发展。该抓斗在成槽过程中能够利甩推板液压千斤顶随时进行纠偏, 能进一步提高成槽精度戒槽垂直精度可达1/400~1/600, 适用于各种软弱土层。

2 地下连续墙成槽施工基本原则

2.1 成槽机垂直度控制

(1) 成槽过程中利用成槽机的显示仪进行垂直度跟踪观测, 做到随挖随纠, 达到0.3%的垂直度要求;

(2) 合理安排每个槽段中的挖槽顺序, 使抓斗两侧的阻力均衡;

(3) 成槽结束后, 利用超声波监测仪检测垂直度, 如发现垂直度没有达到设计和规范要求, 及时进行修正。

2.2 成槽挖土

挖槽过程中, 抓斗出入槽应慢速、稳当, 根据成槽机仪表及实测的垂直度及时纠偏。在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙, 使导墙内泥浆不受污染。

2.3 槽深测量及控制

(1) 挖槽时应做好施工记录, 详细记录槽段定位、槽深、槽宽等, 若发生问题, 及时分析原因, 妥善处理;

(2) 槽段挖至设计高程后, 应及时检查槽位、槽深、槽宽等, 合格后方可进行清底;

(3) 成槽过程中利用成槽机的显示仪进行槽深跟踪观测, 做到随挖随纠, 达到设计要求;

(4) 槽深采用标定好的测绳测量, 每幅根据其宽度测2-3点, 同时根据导墙标高控制挖槽的深度, 以保证设计深度;

(5) 清底应自底部抽吸并及时补浆, 清底后的槽底泥浆比重不应大于1.15, 沉淀物淤积厚度不应大于100mm。

2.4 槽段分段部位控制

槽段划分应综合考虑工程地质和水文地质情况、槽壁的稳定性、钢筋笼重量、设备起吊能力、混凝土供应能力等条件。槽段分段接缝位置应尽量避开转角部位, 并与诱导缝位置相重合。

2.5 导墙拐角部位处理

成槽机械在地下墙拐角处挖槽时, 即使紧贴导墙作业, 也会因为抓斗斗壳和斗齿不在成槽断面之内的缘故, 而使拐角内留有该挖而未能挖出的土体。为此, 在导墙拐角处根据所用的挖槽机械端面形状相应延伸出去30cm, 以免成槽断面不足, 妨碍钢筋笼下槽。

3 地下连续墙成槽施工技术

目前在施工的成槽机主要有利勃海尔、宝峨、金泰、真砂等成槽机。这些成槽机, 有个共同的特点:液压导板抓头。液压抓斗的闭斗力大, 挖槽能力强, 多设有纠偏装置, 因此可以保证高效率、高质量地挖槽。

3.1 机械设备结构、操作

液压导板抓斗与其先进的履带式起重机配套, 目前国内使用最多的是HS 843型。通过位于臂杆下部的软管卷盘上的软管, 把液压传递给抓斗, 深度可达70米。通过以下组件来操作抓斗的张开与闭合。抓斗两侧的斗齿数量相同, 从而无需转动抓斗。抓斗的切削刃是加工而成的, 可保证其工作寿命长和挖掘的精确性。本机在抓斗的顶部采用吊钩滑车的抓斗滑吊装置。这样, 当需要的时候, 可将抓斗机械地摆动±150, 并且钢丝绳也采用了交叉悬吊的方式, 也就是本机上有两个分层交错排列的动滑轮。

3.2 抓斗的纠偏装置

该装置用于调整抓斗内部结构。在操作室内控制两个液压油缸, 可把抓斗斗体外形调整±2°, 使抓斗回复到铅直位置上来, 抓斗上还设有数据记录装置。

3.3 单元槽段的挖槽顺序

用抓斗挖槽时, 要使槽孔垂直, 最关键的一条原则是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽, 要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中, 要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中, 最忌抓斗两边的斗齿一边吃在实土中, 一边落在空洞中, 这样, 抓斗在挖土过程中必然会向空洞一边倒, 滑进空洞中去, 使挖槽垂直度失去控制。

3.4 单元挖槽挖槽要领

(1) 先挖槽段两端的单孔, 或者采用挖好第一孔后, 跳开一段距离再挖第二孔的方法, 使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙, 这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡, 可以有效地纠偏, 保证成槽垂直度。

(2) 先挖单孔, 后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度, 抓斗能套往隔墙挖掘, 同样能使抓斗吃力均衡, 有效地纠偏, 保证成槽垂直度。

(3) 沿槽长方向套挖。待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后, 再沿槽长方向套挖几斗, 把抓斗挖单孔和隔墙时, 因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整, 保证槽段横向有良好的直线性。

(4) 挖除槽底沉渣。在抓斗沿槽长方向套挖的同时, 把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。

3.5 特殊槽段的成槽

某些槽段由于地质情况特殊, 上部土层软, 下部土层硬, 采用液压抓斗成槽无法满足设计及规范要求, 这时可采用钻导向孔。根据抓斗的尺寸放样出导向孔的位置, 利用钻机成孔至槽段的设计标高以下50cm, 然后焉液压抓斗颁着导向孔进行成槽, 直至满足设计要求。如果建设经费允许, 也可以上部采用液压抓斗成槽, 下部采用铣槽机进行成槽, 满足设计及规范要求。

4 结语

地下连续墙施工过程中, 常常会发生槽壁坍塌的现象, 特别在砂性较重的不稳定地层中, 坍壁的情况比较严重, 造成混凝土绕流, 影响连续墙的施工质量。我们将根据水力学、主力学和泥浆胶体化学原理, 对地基土、地下水和泥浆这三者在槽孔开挖过程中的互相影响和作用阀题加以分析研究, 提出有效措施, 以保证槽孔在任何情况下都不坍塌。

摘要：成槽是地下连续墙施工的关键工序, 成槽的垂直度、宽度、槽壁平整度将直接影响墙体的垂直度及外形尺寸。此外, 成槽工序几乎占地连墙施工时间的二分之一左右, 如何提高成槽功效也是重要的问题。

关键词：地下连续墙,成槽,施工技术

参考文献

[1]叶灵, 梁标文.广州文化公园地铁站33m深地下连续墙施工技术[J].施工技术, 2008 (9) .

[2]刘洪卫, 马永军.大厚度刚性接头地下连续墙施工技术[J].云南水力发电, 2010 (5) .

槽板式地下连续墙 篇3

地下连续墙成槽施工引起周边环境变形量在总变形量中占有相当的比例, 部分工程中甚至过半。[1]特别是监测应用较少地区, 对监测技术认识不够甚至忽略, 可能会带来严重的后果。针对周边环境和地质条件复杂区域, 应用监测指导施工, 保护周边居民生命财产安全。

2 工程实例

2.1 工程概况

某医院肿瘤放射治疗中心建设工程基坑为较规则矩形, 长约25m, 宽约15m, 周长约80m。开挖深度约8m。地下结构2 层, 地上结构5 层。基坑东侧4m外为多栋居民楼, 南侧3.5m外为3 层医院住院楼, 西侧场地较开阔, 20m内无建筑物, 北侧2.7m外为医技楼。各楼均为简易基础。详见图1。

由于基坑周围紧邻建筑物, 安全等级定为1 级。基坑支护采用钢筋混凝土结构地下连续墙 (兼做地下室外墙) , 2 道内支撑作为基坑支护体系及止水帷幕。地下连续墙厚度800mm, 内侧设200mm内衬墙。施工前期采用水泥搅拌桩和溶洞注浆法实施周边环境防护加固工程。

2.2 场地工程地质条件

根据场地工程勘察报告可知:地表以下以粉质黏土为主, 覆盖厚度为12~19.7m。其上有2.6~4.5m厚的杂填土层。而且, 在基坑下部地层分布有石灰岩溶洞。

2.3 场地水文地质条件

场地各土层为弱渗透水, 受大气降水、地表水垂直补给和区域外地下水侧向径流补给。排泄方式为蒸发和渗透。地下水位埋深为2.20~4.50m。

3 地下连续墙槽段布置

地下连续墙槽段划分详见图2。

4 沉降监测

4.1 测量仪器及报警值

采用徕卡NA2 水准仪, 精度±1mm。监测报警值为10mm, 沉降控制值为15mm。

4.2 观测点埋设

按设计图纸要求在相应的位置埋设沉降观测点。采用冲击钻钻孔置入法, 并注水泥浆固封, 使专用标志与被监测物牢固地联结成一个整体。周边建筑物沉降观测点编号为:CJ1-CJ22。详见图1。

4.3 观测方法

尽量选用固定测站, 逐点观测, 计算环线闭合差并根据测站数进行平差, 准确计算出各点的高程。相邻两次观测的高程差, 即为该点的沉降量。同时, 采用巡视法观察建筑及周边地面的裂缝情况。其它技术要求如下:

⑴使用固定的测量设备、固定人员、固定观测路线。

⑵每次观测使用同一基准点, 并联测其他两个基点作为检查。

⑶按二等水准测量方法进行施测。

⑷观测应在成像清晰、稳定时进行。

⑸仪器与前、后视水准尺的距离用视距法测定, 视距一般不应超过25m。视线高差≥0.30m, 前、后视距应尽可能相等。

⑹为保证各时期、各监测点同一精度, 观测时前后视宜采用同一根标尺。

⑺每次都采用闭合法进行施测, 闭合差应≤0.3, 测站中误差≤0.5mm。

4.4 监测结果

医技楼在地下连续墙成槽施工过程中沉降变化如图3 (a) 。图3 (a) 显示:刚开始成槽施工的时候, 医技楼产生较大的沉降量, CJ9 观测点8 天累计沉降量为2.93mm。CJ9、CJ10、CJ12 三个观测点变化趋势基本一致, 属于均匀沉降。CJ11 沉降量相对于前面三个观测点较小, 医技楼有向西南方向倾斜的迹象。

住院楼在地下连续墙成槽施工过程中沉降变化如图3 (b) 。图3 (b) 显示:由于医技楼自重较住院楼大, 形成了一种类似“跷跷板”模型的变化。刚开始成槽施工的时候, 住院楼出现了上升变化, CJ1 观测点连续四天出现了1.86mm的累计上升值, 随后住院楼整体出现沉降趋势。沉降变化曲线图显示住院楼呈现了不均匀沉降, 有向基坑倾斜的迹象。

居民楼在地下连续墙成槽施工过程中沉降变化如图3 (c) 。图3 (c) 显示:变化差异较大, 主要与距离基坑的距离、自身的自重和采用基础的类型有关。从曲线图可以看出, 距离基坑较近的居民楼产生较大的沉降量, 自重越大的居民楼产生较大的沉降量, 而且, 由于居民楼均为简易基础, 所以多数居民楼出现了不均匀沉降。居民楼A为6 层混凝土结构, 采用简易基础, 在地下连续墙成槽施工过程中沉降变化如图3 (d) 。图3 (d) 显示:刚开始成槽施工的时候, 居民楼A产生了较大的沉降量, CJ18 观测点两天累计沉降量达2.46mm, 并且出现向后倾斜的迹象, 造成居民楼A外墙锦砖微小裂缝的出现及极部分锦砖的脱落现象。

5 沉降理论分析及围护方案

5.1 成槽施工对沉降的影响分析

由于地表以下存在石灰岩地质, 所以地下连续墙成槽施工包括土层成槽和岩层成槽两个阶段。土层成槽采用液压抓斗成槽, 并配以自卸汽车运至临时渣土堆场, 经排水后再转运出场;岩层成槽以冲孔桩基冲孔入岩, 再以特制方锤破碎孔间“岩墙”成槽。

成槽开挖造成连续墙墙侧的应力释放, 引起周围建筑向基坑产生侧向位移的趋势。由于基坑周围各楼均为简易基础, 成槽开挖对周围土体造成了扰动作用, 从而引起周围建筑的沉降变化, 局部的不均匀沉降还可能引起建筑物的倾斜变化。[2,3]

岩层成槽的时候, 在导墙上标出各钻孔位置, 然后将重锤提高2.5m进行冲击成孔。冲击成孔产生较大的噪声污染和震动, 并且对周边的扰动很大, 周围建筑物均采用简易基础, 成槽开挖和重锤冲击引起了周边居民楼承重墙及楼板出现较大裂缝, 迫使工地停工半个月。半个月后, 再次施工的时候将重锤高度调整为1m, 减少噪声污染和扰动影响, 后期沉降变化较小, 但工期延长。

从监测数据来看, 距离基坑3.5m的紧邻建筑———住院楼与医技楼形成了一种类似“跷跷板”模型的变化。刚开始成槽施工的时候, 住院楼出现了上升变化, 最大观测点连续四天出现了1.86mm的累计上升值, 随后住院楼整体出现沉降趋势。

5.2 围护方案

为了保护紧邻建筑物的安全, 减少施工对其影响, 基坑选用以下围护方案:

由于在基坑下部地层分布有石灰岩溶洞, 首先, 对溶洞进行注浆, 使其形成一个硬壳层, 具有足够的承载力。

其次, 在地下连续墙紧邻建筑物的三向设置三圈的水泥搅拌桩, 详见图4。

再次, 浇筑混凝土导墙。

最后, 开始地下连续墙的成槽施工。

5.3 与最终沉降量对比

通过数据分析可知, 距离基坑2.7m的紧邻建筑——医技楼最大观测点8 天累计沉降量为2.93mm, 居民楼A最大观测点两天累计沉降量达2.46mm。为期125 天监测, 医技楼累计最大沉降量为5.86mm, 居民楼A则为4.67mm。两者对应比例分别为41.6%和52.7%。

6 结论和建议

通过监测数据的分析, 可以得到以下结论:

⑴地下连续墙成槽施工对紧邻建筑沉降的影响较大, 成槽施工过程中的监测是有必要的。

⑵成槽施工初期, 沉降变化处于不稳定阶段。伴随着槽段施工的进行, 沉降又逐步趋于稳定。地下连续墙已替代清除土体, 与围护结构逐步形成整体, 发挥作用

⑶地下连续墙成槽施工过程会使周围土体产生较大的扰动, 对紧邻建筑物产生较大影响。为了保护简易基础且整体性差的紧邻建筑, 宜在成槽施工前对基坑周围进行围护加固。

⑷对于监测技术应用落后的地区, 应加强对相关部门的教育, 以免出现工程事故。

参考文献

[1]刘国彬, 鲁汉新.地下连续墙成槽施工对房屋沉降影响的研究[J].岩土工程学报, 2004, 26 (2) :287-289.

[2]熊海贝, 刘强, 康加华, 周行泉.基坑围护结构施工对邻近历史保护性建筑物的影响[J].结构工程师, 2010, 26 (3) :135-139.

槽板式地下连续墙 篇4

关键词：超深地下连续墙,土体变形,成槽过程,试验

0 引言

地下连续墙是采用成槽机械成槽, 下放钢筋笼后浇筑混凝土, 形成连续墙体作为挡土结构兼作止水帷幕, 施工时振动小、噪声低、对邻近地基扰动少, 非常适于在对周边环境保护要求高的情况。国内外对地下连续墙的施工方法、施工特点、槽壁稳定性分析以及改善槽壁稳定性措施有较成熟的研究[1,2,3]。文献[4]对连续墙槽壁护壁泥浆、成槽方法、连续墙接头等都有较为详细的要求。但随着城市化的发展, 超深基坑在各地涌现, 地下连续墙越来越深, 超深连续墙成槽过程对槽壁周边土体变形影响涉及较少。

1 工程概况

南京河西某深基坑, 工程场地地质环境复杂, 基坑开挖深度范围内以 (3) 层淤泥质粉质粘土为主, 土质条件极差, 深层分布有深厚的粉细砂、中细砂, 该土层为弱承压含水层, 含水量丰富且渗透系数较大, 水文地质条件复杂, 地下水丰富。本工程基坑东侧和南侧邻近道路下埋设有大量市政管线, 与基坑距离较近, 保护要求较高;北侧邻近运营中的地铁一号线区间隧道, 对变形控制要求极为严格, 必须确保万无一失。基坑围护设计的地下连续墙穿过 (4) 3层进入 (5) 1层强风化粉砂质泥岩, 深度达到64.0 m, 属于超深槽段施工。

针对这种情况, 在地下连续墙正式施工前进行地下连墙试成槽试验, 确定地下连续墙施工过程对土体的扰动以及土体的变形, 以研究超深连续墙成槽施工对周边环境的变形影响。

2 现场成槽试验

2.1 试验监测点布置

在试验槽的中垂线方向外侧设置5个监测断面, 每断面依次等距布设土体深层水平位移、地面沉降和深层分层沉降测点各一个, 且深层水平位移和分层土体沉降测点间距宜大于1.0 m;每断面到地连墙距离分别为1.0 m, 3.0 m, 6.0 m, 10.0 m, 15.0 m, 监测点具体布置详见图1。

2.2 试验周期及频率

试验槽段施工时间为2011年1月23日开始, 2011年1月26日成槽结束, 监测工作始终跟进施工进度按设计要求的监测频率进行实施:两次开挖至同一深度18.0 m, 40.0 m, 60.0 m分别测试一次, 计6次。成槽后连续观测2 d, 每天观测5次, 本项测试共计监测16次。整个试验观测周期自2011年1月23日~2011年1月28日, 历时6 d。

2.3 监测结果分析

图2为深层水平位移累计曲线, 由图可看出, 试验槽开挖期间对坑外土体不同深度有着不同程度的扰动现象, 并随着距离基坑越近影响越大, 其最大测斜值与最大变形速率见表1。

水平位移随着成槽深度的增加而减小, 而且变形主要发生在砂层中, 从图2还可以发现成槽施工结束后, 水平位移变化存在缓慢回弹趋势。本次试验最大测斜值不超过10 mm, 满足变形要求。

图3为变形最大的土体分层沉降曲线, 由图可以看出, 随着试验槽开挖深度的不断加深, 坑外土体的分层沉降也跟着发生轻微的变化, 沉降累计最大值为在第一次施工至40 m, 深度为3 m时的9 mm。当试验槽开挖成槽后又持续观测了2 d, 每天观测5次。成槽结束后的2 d内, 外侧土体分层沉降速率逐渐变小。整个监测过程未出现显著的异常变形情况。

图4为地表沉降曲线, 由图4可以看出, 随着试验槽开挖深度的不断加深, 但槽外地表沉降观测数据很小, 说明对地表的沉降影响并不明显。成槽后2 d内2011年1月27日~2011年1月28日地表沉降变化逐渐趋于相对稳定状态。

3 结语

试验槽段周边环境的变化和施工工况是密切相关的。在试验槽段开挖阶段外侧土体深层水平位移出现了不同程度的增大趋势, 但各项监测数据值较小, 其变化程度都不大, 表明在南京河西地区进行如此超深单幅地下连续墙成槽开挖施工对周边环境影响较小。通过本次成槽测试试验, 得到了一些有益的数据, 可为今后相似工程进行设计、完善地下连续墙施工工艺和施工参数提供一定的理论依据。

参考文献

[1]李慧霞, 鹿群, 原建博.超深地下连续墙施工[J].河北工程大学学报 (自然科学版) , 2011, 28 (1) :22-24.

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槽板式地下连续墙 篇5

1.1 基本情况

XX工程的进水井地下连续墙工程, 位于长江口的青草沙滩地上, 进水井沿东西向布置。进水井基坑围护结构采用1000mm厚地下连续墙, 围护结构总长为102.48m, 墙底标高为-35m, 墙顶标高+1m, 共划分有20个幅段, 每幅段设置两根墙底注浆管, 地下墙接头采用圆形锁口管接头。

地连墙成槽内侧护壁采用φ850搭接三轴搅拌桩, 外侧采用φ850套打三轴搅拌桩, 护壁范围为-20.8m~1m高程, 内外侧桩长均为21.8m。搅拌桩采用42.5级普通硅酸盐水泥, 水泥掺量根据现场情况进行调整, 一般不小于20%, 搅拌桩搭接长度不小于250mm, 28d无侧限抗压强度不小于1.0Mpa, 允许渗透系数不大于1×10-6cm/s。

1.2 地质条件

拟建场地地处长江口三角洲的前缘地带, 水域地貌类型属河口三角洲。输水泵闸设置在长兴岛加高加固段东段的中部, 座落于长兴岛大堤水域侧潮间带滩地上;拟建场地按其岩性、地质时代、成因类型的差异, 可分为5个工程地质层;

从图中可看到:地下连续墙成槽施工需穿透 (2) 层砂质粉土及灰色粉砂地质层。在类似项目施工中, 因未采用合理的护壁工艺, 致使成槽塌孔, 造成地连墙施工失败而不得不采用补救措施的情况屡见不鲜, 从质量及经济上都造成无法挽回的损失, 故在本工程设计及施工上, 均慎之又慎, 设计上采用合理的护壁工艺, 施工上通过合理调整水泥掺量, 搅拌桩的平面布置等措施保证了该项目的正常开展。

2 成槽护壁结构比选

由于本工程穿透 (2) 层砂质粉土及灰色粉砂地质层, 故从设计上必须采用合理的护壁结构, 来确保地连墙成槽成功。

高压旋喷桩护壁:其工艺特点是采用高压水、气切割土体并使水泥和土体搅拌形成水泥土桩, 其施工简便。喷射注浆施工时, 需在土层中钻一个50~300mm的小孔, 便可在土中喷射成直径0.4~2.0m的加固水泥土桩。

喷粉式深层搅拌 (干法) 粉喷桩:干法施工工艺虽然水泥土强度较高, 但其喷粉量不易控制, 搅拌难以均匀, 桩身强度离散较大, 出现事故的概率较多, 目前已很少使用。

喷浆式深层搅拌桩 (湿法) 护壁:其特点是注浆量较易控制, 成桩质量较为稳定, 桩体均匀性好。迄今为止, 绝大部分水泥土墙都采用湿法施工。

从青草沙在建的其它工程来看, 高压旋喷桩从防渗参数和桩体的强度、取芯的均匀性、桩径偏差都比三轴搅拌桩差, 而且其喷射范围无法控制、水泥用量大、强度高、造价高。本工程要保证地下连续墙的槽宽, 故不适宜采用。根据比选, 喷浆式深层搅拌桩 (湿法) 护壁适用本工程。

喷浆式深层搅拌桩 (湿法) 护壁一般有单轴桩、二轴搅拌桩、三轴搅拌桩、多头搅拌桩四种型式。

二轴深层搅拌桩与三轴深层搅拌桩的适用条件:

二轴深层搅拌桩:主要加固淤泥质、粘土、粉土等, 粉砂层钻进较困难, 更有些会钻不下去。动力不够, 搅拌不够均匀。18m深左右桩每天可加固约20根。

三轴深层搅拌桩:可以加固粉砂层, 动力较大, 搅拌均匀, 但设备较重, 对场地要求较高, 水泥掺量较大 (一般大于20%) 。18m深左右桩每天可加固25根左右, 动力较大 (400kw左右) 对用电要求较高。

根据本工程的现场条件及地质条件, 宜采用三轴深层搅拌桩施工, 施工过程中遇不同的地质层调整水泥掺量, 防止在粉砂层时由于水泥掺量过高而强度过高, 影响成槽钻进。

3 工程施工过程控制

深层搅拌桩围护与地下连续墙基础在一般项目运用中其施工过程控制方面的要点已非常成熟, 不是工程成功的关键所在。本工程的关键因素有以下几点:

3.1 水泥掺量控制与调整

为确保本工程后续地下连续墙成槽的成功, 施工中应针对不同的土层调整水泥掺量, 在保证适当的强度的情况下, 又不致使强度太高, 以免成槽过程中, 成槽机无法正常抓土。特别是在粉砂层, 由于砂含量较高, 故需及时调整该土层的水泥掺量, 经试验测得在水泥掺量20%时, 水泥土28d无侧限抗压强度≥1.0Mpa, 且成槽机能有效成槽, 故施工过程中, 应根据不同土质条件, 不停地调整水泥掺量, 使各项指标满足成槽要求。

3.2 平面位置控制与调整

地下连续墙的槽宽为1000mm, 但若以该标准来控制护壁搅拌桩的轴线, 地下连续墙槽宽肯定无法满足, 故在进行护壁搅拌桩轴线放线时需外放一定的距离。按规范要求, 三轴水泥搅拌桩桩位定位偏差应小于10mm, 成桩后桩中心偏位不得超过50mm, 桩身垂直度偏差不得超过1/200。故在满足规范要求的情况下, 本工程搅拌桩护壁单侧的最小外放尺寸约为16cm。但考虑到一方面由于施工单位的成熟施工技术和运行良好的设备可降低了偏差的风险, 另一方面缩小外放尺寸可节约混凝土量, 有效降低成本。所以最后确定外放距离为6cm, 最终的成功成槽也反过来证明了这样的轴线外放是正确的。

3.3 其它施工注意事项

因三轴桩要求连续施工, 故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理, 以保证施工顺利进行。

成桩要控制搅拌机的提升速度和次数, 是连续均匀, 以控制注浆量, 保证搅拌均匀, 同时泵送必须连续。搅拌桩下沉速度控制在0.38~0.75m/min, 提升速度控制在0.3~0.5m/min。考虑到搅拌桩顶部受力较大, 可对桩顶1.0~1.5m范围内增加一次输浆, 提高其强度, 或者直接在顶部浇筑砼压顶。搅拌机预搅下沉时, 不宜冲水, 当遇到较硬土层下沉太慢时, 方可适量冲水, 但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。每天加固完毕, 应用水清洗储料罐、砂浆泵、搅拌机及相应管道, 以备再用。

施工冷缝处理:施工过程中一旦出现冷缝, 则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案。在围护桩达到一定强度后进行补桩, 以防偏钻, 保证补桩效果, 素桩与围护桩搭接厚度约10cm。

4 结语

根据参与本工程的施工, 在施工前充分研究了该地区的地质条件, 设计出合理的护壁方案, 通过有效组织, 合理安排, 及时调整深层搅拌桩护壁的水泥掺量及轴线控制等关键问题是地下连续墙成槽施工成功的关键因素。通过本工程的实践, 对今后在类似地质条件下实施地下连续墙工程有借鉴意义。

摘要：XX工程进水井地下连续墙基坑围护穿过粉质砂土地质结构层, 施工中通过运用深层搅拌桩作为地下连续墙的成槽护壁, 确保了成槽质量。工程建设在认真分析了工程的特点及难点后, 通过有效的项目管理方法, 及时调整并控制施工过程, 使工程顺利完工, 为在该地区的类似地质层条件下的工程施工积累了经验。

关键词：地连墙,粉砂层,施工控制

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