止水帷幕在北京回龙观地区的应用

（北京市勘察设计研究院有限公司 北京100038）

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本文介绍了水泥土搅拌桩施工工艺在北京回龙观地区的现场应用，通过分析搅拌桩施工完毕后部分加深区域地下水渗流特点及存在渗流的原因，提出了适宜的解决方案，对类似地质条件下地下水控制设计和施工具有指导意义。

止水帷幕搅拌桩降水井

1 引言

某工程位于北京市回龙观地区，拟建建筑为地上7层，地下1层，框剪结构。该工程施工的止水帷幕兼做基坑支护结构，节约工程造价的同时节省了施工周期，该设计方案的实施对类似地质条件下地下水控制设计和施工具有指导意义。

2 工程概况

本工程位于昌平区回龙观地区，基坑开挖平均深度为4.5m,电梯井深度6.0m，配电室深度6.6m。工程场地在施工范围内主要涉及4种地层：（1）粉质粘土填土，厚1.1m，（2）粉质粘土，厚3.8m；（3）粘质粉土厚3.9m；（4）粘质粉土，厚1.8m。

本场在勘察范围内共包含3层地下水：潜水，埋深：2.00~2.90m；承压水，埋深：8.00~9.30m；承压水，埋深13.10~14.90m。

3 止水帷幕设计

本场地潜水埋深较浅，水位较高，且基坑南部紧邻民用住宅楼，为保证基坑降水的同时不对邻近建筑物造成不良影响，设计采用搅拌桩止水帷幕方法进行地下水控制。基坑主要开挖深度为4.5m，地层主要为：（1）粉质粘土填土和（2）粉质粘土，系不透水地层。电梯井和配电室深度范围内地层为：（1）粉质粘土填土，（2）粉质粘土，（3）粘质粉土层，其中（3）粘质粉土层含有砂质粉土夹层，透水性好，渗流量较大。设计时应根据局部加深区域加深止水帷幕深度。对于渗流量较大的地层要充分考虑其透水性，在场地中间布置疏干井，沿场地四周布置自渗井，增加场地内的抽水量。

表1 降水井和搅拌桩设计参数表

4 止水帷幕施工

4.1 测放桩位

根据测量控制点，用尺度法进行桩位定点，并明确标识。

4.2 钻机就位

搅拌钻机在指定的桩位就位，使搅拌轴对中，用水平尺调平机座，导向架对地面的垂直偏差不超过1%，对位偏差不大于5cm，且必须保证搅拌桩相互搭接200mm。

4.3 配制水泥浆

本工程拟采用水泥型号为PSA32.5，水灰比为1：0.5。安装水泥浆液制备系统时，水泥浆液须进行过滤，在灰浆搅拌机和集料斗前各设一过滤网。用压力胶管连接灰浆泵出口与桩机的送浆管进口。

图1 帷幕桩剖面图

4.4 试运转

调整搅拌速度，不得超过设计规定值的10%；调整提升速度，一般控制在1m/min左右。

4.5 喷浆搅拌下沉

先启动浆泵至钻头出浆，再启动主机，使其正向转动，并选钻头向下推进挡，直至设计深度。

4.6 喷浆搅拌提升。

当钻进至设计深度时，停钻灌注水泥浆30秒，直至孔口返浆，反向旋转提升钻杆，继续注浆，保持孔口微微返浆。当搅拌头提至设计桩顶时，停止提升，搅拌、喷浆数秒，以保证桩头均匀密实。

4.7 复搅

搅拌、喷浆数秒后搅拌头正向转动向下推进至设计深度，再反向转动提至桩顶。此时灌注水泥浆量适当控制（以不堵塞管路为准）。

4.8 清洗管路

向集料斗中注入清水，开启灰浆泵清洗管路中残留的水泥浆，直到搅拌头出浆孔喷出清水，并用人工清除粘附在搅拌头上的软土。然后，移机进行下一个桩的施工。

4.9 搅拌桩桩头处理

桩头处理时结合桩顶检查一并进行，在回填前查明有无漏桩，搭接厚度是否满足设计要求等情况，如有应进行补桩处理。

5 问题分析及解决方案

5.1 止水帷幕效果

止水帷幕施工完毕后，进行基坑内的排水作业。抽排水10天后，疏干井降水深度为6m，自渗井水位深度为7.2m，基本满足开挖要求。基坑开挖期间，需采取必要措施对疏干井及自渗井进行保护，控制管井损失率控在5%以内。基坑开挖后，开挖深度4.5m区域，未见地下水。开挖深度5.5m的配电室及电梯井区域发现渗流层，出水量从大到小，逐渐减少。

5.2 问题分析

由于配电室及电梯井区域地层为粘质粉土(3)层，该层含有砂质粉土夹层，含水量大，渗透性好，坑内抽排水时间较短，因此基坑开挖后出现坑壁渗流现象。经现场调查，渗水层为粉质砂土层，颜色为褐色，厚度介于0.2m～0.4m，自稳性差。砂质粉土层下为粉质粘土层，颜色为褐色，厚度为0.4～0.5m。经观察，砂质粉土层的渗水量呈减小趋势，渗水3～5天后基本不再继续渗流。这说明，止水帷幕已将地下水补给通道阻截，帷幕发挥作用。

5.3 解决方案

对于局部加深区域出现渗水现象，采取坑内导水的方式进行排水，在局部加深区域四周布置排水沟，沟深0.5m,在边角布置集水坑，坑深1.5m，待集水坑水满后将水排出坑外。

6 结语

（1）本工程止水帷幕设计深度合理，达到了预期效果。（2）需严格控制搅拌桩施工质量，若现场条件具备建议采用三轴搅拌桩施工艺。（3）对于粘性土中包含的砂质粉土夹层，进行地下水控制设计时需慎重考虑，包括帷幕深度，疏干井数量的设计要充分考虑砂粉夹层的含水特征，勘察期间需准确探明含水夹层的位置及层厚，必要时可在勘察期间进行渗透试验，确定渗透系数，以便进行后续的地下水控制设计。

[1]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012.北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]中国土木工程学会主编.城市建设工程地下水控制技术规范DB11/1115-2014.北京：中国建筑工业出版社，2007-7-04.

[3]陈卫华.水泥搅拌桩帷幕结构在基坑开挖中的应用.山西建筑，2010年第26期.

[4]陈福林.基坑水泥搅拌桩帷幕止水施工质量控制.福建地质，2007年第3期.

止水帷幕在北京回龙观地区的应用

■康凯

TV640.34[文献码]B

1000-405X（2016）-10-475-1