工程应用实例

如题所述

【工程实例】 深圳地铁益田站桩外止水帷幕

①工程概况

益田站是深圳地铁一号线的重要工程,它位于深圳市福田区福华路段,工程采用顺作二层三跨框架式结构。基坑中部、顶部为冲积粘性土、砂层及人工堆积层,底部为残积土层。场地地下水为动水,水流自东向西,地下水埋深3~5.7 m,水位变幅1~1.5 m。工程两侧地下管线密布,北侧有正在建设的深圳市邮电枢纽中心大厦(A56)。该工程围护结构为圆形和椭圆形的人工挖孔咬合桩,为保证围护结构的施工,需在围护结构外侧施作桩外止水帷幕,然后通过在基坑内降水,以满足围护结构的安全施工。

②方案设计

根据工程地质及水文地质特征,采用地表垂直封闭式止水帷幕。注浆帷幕设置三排,注浆孔梅花型布设,注浆孔间距1.15 m,排距0.58 m。设计注浆帷幕厚度1.5 m,帷幕深度以进入相对不透水层2.5 m。

③注浆材料

注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆,水泥采用早强型32.5 R普通硅酸盐水泥。浆液配比为:水泥浆水灰比1∶1~1.33∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1~1∶0.8、水玻璃浓度25~35Be′。

④注浆参数

浆液扩散半径0.6 m,注浆终压1~1.2MPa,浆液凝胶时间50sec~1min30sec,注浆速度20~30L/min,注浆分段长度0.4 m,单孔单段注浆量根据地质条件分别取100 L(砾质粘性土)、150 L(砾砂层)、120 L(粉质粘性土)。

⑤注浆工艺

采用袖阀管后退式分段注浆工艺。注浆顺序采取约束-发散性方式。

⑥注浆效果检查评定

注浆截水帷幕施工结束后,测试地层渗透系数为1.8×10-5~2.5×10-6cm/s,满足工程安全施工要求。在随后桩基开挖中,仅有少量渗水。

【工程实例】 深圳地铁金-益区间桩间止水帷幕(基坑开挖前)

①工程概况

深圳地铁一号线10标段金益区间围护结构采用钻孔咬合桩工艺。在钻孔桩施工过程中,因受管线穿越制约、C15缓凝混凝土的早凝事故及施工机械故障等因素的影响,致使部分钻孔桩未能咬合或不能施作,破坏了围护结构的连续性,为防止基坑开挖过程中该部分发生涌水、涌砂等现象,决定在钻孔桩缺陷处通过基坑开挖前桩间止水,以降低地层渗透性,提高围护结构的整体性,保证基坑开挖的安全顺利施工。

②方案设计

针对钻孔桩相切、钻孔桩相离和空桩三种具体情况进行方案设计。当钻孔桩相切时,共布设3个注浆孔,1 个位于孔桩交接处内侧,另外2 个沿孔桩相切处外侧切线对称布设。注浆孔间距0.72 m,排距0.57 m,浆液扩散半径为0.4 m;当钻孔桩相离时,在外排补作三个钢筋混凝土桩,对各桩间相接处的空隙进行单孔注浆,注浆孔共布孔4个,注浆孔沿相邻桩切线方向,距切点距离为30cm;当由于管线影响,致使管线下方钻孔桩无法施作时,原则上采用垂直注浆止水帷幕,必要时在管线两侧适当钻设斜孔,确保注浆的连续性和整体性。注浆孔设计深度为地表以下17 m,进入相对隔水层2 m,注浆带为地表下3~17 m。

③注浆材料

注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆,水泥采用32.5 R普通硅酸盐水泥。根据室内及现场试验,双液浆浆液配比为:水泥浆水灰比1∶1~1.33∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度32Be′。

④注浆参数

浆液扩散半径0.4 m,注浆终压1MPa,浆液凝胶时间50sec~1min30sec,注浆速度20~30L/min,注浆分段长度0.4 m,单孔单段注浆量根据地质条件分别取60 L(砾质粘性土)、90 L(砾砂层)、120 L(空桩),当采取单孔时,单段注浆量取90 L。

⑤注浆工艺

采用袖阀管后退式分段注浆工艺。

⑥注浆效果检查评定

注浆过程中主要采取定压注浆,要求每个孔每段必须达到设计的注浆压力。注浆后开挖过程中,大部分桩间无渗漏水现象。对于局部存在桩间渗漏水时,采取二次复注措施,确保了桩间止水效果。

【工程实例】 广州地铁公园前站桩间止水帷幕(基坑开挖后)

①工程概况

广州地铁公园前车站全长450.9 m,工程主要结构为ϕ1200mm人工挖孔桩,桩间距1300mm,桩长18~23 m。车站分A、B、C、D四个施工区段。在主体结构施作后,部分桩间及锚索点渗漏水严重,个别地方还出现喷水、涌水。据统计滴水部位8处,线流部位21处,涌水5处,喷水1处。

②方案设计

对于渗漏水的治理有两套方案,一是垂直注浆治水方案,即在桩间一侧,远离桩间0.75 m,垂直地面布设一排注浆管,注浆后,形成一道防水帷幕;二是水平治水分案,哪里出水堵哪里,有的放矢。经论证比选,确定采取水平注浆治水方案。

③注浆材料

注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆,水泥采用32.5 R普通硅酸盐水泥。双液浆浆液配比为:水泥浆水灰比为1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度35Be′。

④注浆参数

原则上采用定压注浆,注浆压力2MPa。单孔控制注浆量为0.3 m3

⑤注浆工艺

采取钢花管一次性注浆,注浆管长1.5 m,花管部分长1 m。

⑥注浆效果检查评定

施工前,最大漏水点漏水量为12L/min,经注浆堵水后,只能见到个别部位有少量渗水,注浆堵水率达到99%以上。

【工程实例】 广州地铁越秀公园站基底止水帷幕

①工程概况

越秀公园站是广州地铁二号线的重要工程,工程由南北两端站厅和中间暗挖隧道组成。北基坑地层自上而下依次为素填土、淤泥质土层、断裂破碎带。地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水,流动性强,水位位于地表以下1~2.5 m,基底为透水构造。

②方案设计

在基坑开挖至一定深度后在基底施作封闭式止水帷幕。注浆孔梅花型布设,注浆孔间距1.3 m,排距1.3 m。设计帷幕厚度为基底以下3.2 m。

③注浆材料

注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆,水泥采用32.5 R普通硅酸盐水泥。双液浆浆液配比为:水泥浆水灰比1.33∶1~1.5∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度30~35Be′、缓凝剂掺量1%~3%。

④注浆参数

浆液扩散半径0.8 m,注浆终压1.2~1.7MPa,浆液凝胶时间50sec~1min30sec,注浆速度20~30L/min,注浆分段长度0.4 m,单孔单段注浆量100~120 L。

⑤注浆工艺

采用袖阀管后退式分段注浆工艺。施工顺序按单双排两序孔进行。

⑥注浆效果检查评定

a.涌水量对比法:基坑开挖完成后,测试地层渗涌水量为2~5 m3/d,和施工前设计单位预测涌水量600~1000m3/d相比,堵水率达到99%以上。

b.水位推测法:在基坑开挖过程中,基坑外地下水位基本稳定,无明显下降,可见基底截水帷幕截水效果明显,这和基坑开挖过程中基本无水现象相吻合。

c.变形推测法:通过采取基底水平注浆截水帷幕,在基坑开挖过程中,地表下沉速率缓慢,下沉值较小,累计下沉量仅为2.2mm。这充分说明了基底水平注浆截水帷幕的可靠性,它确保了工程施工期间周围建筑物的安全稳定。

【工程实例】 广州地铁杨箕站工程抢险止水帷幕

①工程概况

1996年10月16日8:45 ,广州地铁杨箕站东端头右侧YDK13+969.1处地面下13 m左右围护桩间三角带处突发涌水、涌砂。现场采取“插管引水,封闭管周,上法兰盘”措施,13:00时涌水、涌砂基本得到控制。13:30左侧ZDK13+969.1处,地面下12 m左右围护桩间同样发生突发性涌水、涌砂,如前方案,控制了涌水、涌砂。此涌水,仅右侧就随水带出砂约300m3,使杨箕站东端围墙东侧地层砂层严重流失,造成地面南北约18 m,东西约5 m范围整体急剧下沉,最深达1.5 m。围墙裂塌,通往居民区道路中断。

②方案设计

在杨箕站东端头钻孔桩外侧施作三排,南北两侧各施作两排垂直注浆止水帷幕。注浆孔孔距1.35 m,排距1 m,钻孔深度进入强风化砂岩1.5 m。

③注浆材料

结合工程现状,根据加固要求,注浆采用普通水泥-水玻璃双液浆,浆液配比为:水泥浆水灰比0.8∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度35Be′。

④注浆参数

浆液凝胶时间35sec,浆液扩散半径0.8 m,注浆速度40L/min,注浆压力1.2MPa,单孔注浆量7.34 m3,注浆分段长度60cm。

⑤注浆效果检查评定

经过注浆施工后,原涌水、涌砂处堵漏效果良好,在杨箕站东端头继续开挖过程中未出现涌水、涌砂。

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