滨海地区深基坑渗漏分析及处理方法研究

2022-09-09 16:58尹爱月李吉林陈卫兵魏焕卫郑晓
中国建筑金属结构 2022年8期
关键词:支护桩帷幕降水

0 引言

随着社会的发展,越来越多的滨海区域得到开发利用,受土地使用空间的限制,建筑物的高度和深度也在持续加大,导致基坑的体量规模和开挖深度逐年增大。伴随基坑工程规模的扩大,深基坑支护结构侧壁渗漏问题频发,因此需要在施工后期投入更多的时间、精力、资金去预防和处理这些问题。对于基坑渗漏问题的处理

往往采取渗漏点封堵、注浆加固、引流等方法,但对于同时具备基坑深度大、地层土质差、地下水丰富等复杂情况的基坑工程通常需要采用多种方法并以其中一种方法为主、其他方法为辅的技术手段进行处理。本文通过分析现场实测数据,揭示止水帷幕可能存在的渗漏点,并结合地层、施工等情况提出外部降水泄压联合桩间注浆封堵,止水帷幕外侧双液注浆堵漏的处理方法。

1 工程概况

某铁路专用线翻车机基坑工程最大开挖深度22m,基坑支护体系

由支护桩+混凝土内支撑+止水帷幕组成(如图1所示),内部降水采用管井疏干降水。支护桩为直径1m,长34m,间距1.7m 的钢筋混凝土灌注桩;止水帷幕为直径850mm,长32m,间距为600mm,桩间咬合250mm 的单排三轴水泥土搅拌桩;内支撑体系采用4 层1 000mm×800mm 钢筋混凝土支撑梁。

拟建场区位于第四纪黄河三角洲冲积平原,临近渤海,地下水位浅,土质较差。根据现场岩土工程勘察钻探揭露,场内地层主要有素填土、粉质粘土、粉土、粉质粘土与粉土互层、粉土、粉质粘土等,其各项物理力学指标如表1 所示。

从我国乡村闲置宅旅游开发历程和模式可看出,村干部是闲置宅旅游开发的关键。目前,参与闲置农宅旅游开发的相关方有:村民、以村委会带领的村合作社、旅游开发企业、市(区)农委、市(区)财政局、市(区)旅游局、街道政府,在这些相关方中,村干部是至关重要的一环,我们必须要加强村干部的培训和学习。这是因为:

【美国北极星医用放射性同位素公司网站2018年10月1日报道】 2018年10月1日,美国北极星医用放射性同位素公司(NorthStar Medical Radioisotopes)宣布获得美国能源部(DOE)国家核军工管理局(NNSA)颁发的杰出成就奖。该奖项主要表彰北极星即将成为美国近30年来的第一家钼-99生产商。

根据降水井水量变化曲线(如图3 所示)可以看出,正常情况下随降水时间的发展,出水量应表现出逐渐下降的单调趋势。但降水井出水量在2020 年5 月30 日附近表现出明显的增大趋势并长时间维持较大出水量至6 月底,说明该降水区域附近存在其他充足水源补给,进一步表明该区域的支护结构尚未阻断基坑内外地下水的联系通道,从而出现了渗漏水问题。

2 渗漏区域监测数据分析

2.1 止水帷幕内外水位变化分析

在基坑土体开挖前,2020 年5 月初基坑东北角位置处围护结构内外两侧开始全面降水,基坑降水监测数据如图2 所示,在正常的降水情况下基坑内部降水对基坑外地层土体水位影响较小。通过降水施工期间水位监测数据可以看出,6 月初基坑外水位出现明显的陡降现象,基坑内水位同期表现出略增加的趋势,这种现象表明该区域的支护结构不能切断基坑内外地层土体的水力联系,水位陡降表明该区域的支护结构存在渗漏水现象,基坑外地层土体内的地下水持续向基坑内补给,主要原因有以下两点:(1)随着降水的持续,基坑内外两侧地下水压力差

不断加大,水压力作用于止水帷幕及支护桩上并在止水帷幕薄弱处产生应力集中最终贯通,出现渗漏点;(2)基坑内土方开挖施工后,支护桩受水平向土压力作用产生向坑内的变形,支护桩的变形进一步加剧了水压力在帷幕薄弱点的集中。

基于安全、经济、合理可行的原则,以渗漏原因为出发点,结合现场实际情况进行整体、系统的分析研究,最终采取基坑外部打设回灌井降水泄压、基坑支护桩间封堵注浆加固、止水帷幕外侧双液注浆堵漏的综合处治方法对渗漏点进行封堵处理。

2.2 基坑内降水井出水量变化分析

不得不说张恨水先生依旧是一个旧文人,章回体的目录与文中出现的格律诗以及骈文很好的诠释了这一点。除此之外,五行之说也若隐若现的在小说中漏出面目。

2.3 支护桩水位位移数据分析

综合考虑设计、施工及地层等因素,该区域三轴搅拌桩整体质量基本满足要求,但由于施工冷缝、局部地层偏差等原因存在局部薄弱点,从而导致基坑内局部出现渗漏点。

3 渗漏原因分析

3.1 冷缝原因

在该渗漏区域外部增加3 眼井深为30m 的回灌井进行降水施工,以卸载外部地层水压力向基坑内部渗流的势能,减小基坑内外两侧地下水水头差,从而削弱外部地下水在止水帷幕外部的高压力,确保注浆加固堵漏的效率和结石体固化质量。因该区域周边无紧邻建筑物,适当抽取回灌井地下水对周边环境影响较小,无需注意对周边环境沉降的影响。

3.2 三轴水泥土搅拌桩水泥掺量

根据现场岩土工程勘察钻探揭露,场内地层主要为粉质粘土和粉土。在土方开挖过程中,该区域存在自稳条件较差的淤泥和淤泥质土夹层,具体表现为呈流塑状态,土体力学性质较差。

3.3 地层原因

三轴搅拌桩采用两喷四搅施工工艺,水泥和原状土均匀搅拌,固化剂采用42.5 普通硅酸盐水泥,水灰比为0.8~1,水泥掺入比不低于15%,28 天无侧限抗压强度

不低于1.0MPa,下沉速度控制在0.6m/min 以内,提升速度在0.8~1.0m/min 为最佳状态,当搅拌至桩底部分时需停止提升并维持一段时间以确保重复搅拌注浆。然而现场实际情况由于该区域三轴搅拌桩施工时间临近春节,施工现场为加快工程进度,采取了适当调大三轴搅拌桩提升速度的措施,从而直接导致水泥的掺入量相比正常工艺而言偏小。

随着基坑内土方开挖深度不断加大,支护桩水平位移逐渐增加(如图4 所示)。通过桩身水平位移曲线可以看出,每一监测时间点上的支护桩水平位移最大值出现在桩身约-16m处。通常情况下该深度位置处在土方未开挖至该深度时不会出现如此明显变形,随着基坑土方开挖揭露情况表明该部位支护桩主体混凝土出现较为严重的缩颈现象(如图5 所示),从而导致该部位桩身出现较大水平向变形。为更好地观察桩身水平位移随时间的变化趋势,取桩身-16m 处最大水平位移绘制变化曲线(如图6 所示),根据变化曲线可以看出6 月初变形增量明显大于前一监测时间段,综合考虑水位和水量监测数据的演化规律,表明该区域因支护桩缩颈出现了较为明显的渗漏现象,从而导致该部位土体流失严重,无法提供有效的水平抗力

,加大了该部位的水平变形趋势。

4 处理措施研究

两组患者均顺利手术,无血管、神经损伤等严重并发症。手术时间钩板组为(83.61±13.15)min,复合组为(86.19±13.22)min,两组间差异无统计学意义(t=-0.610,P=0.546)。术中失血量钩板组为(61.11±26.77)ml,复合组为(69.52±24.59)ml,两组间差异无统计学意义(t=-1.020,P=0.313)。钩板组术后早期1例伤口红肿、经积极换药等处理后愈合良好;复合组无切口感染或血肿,切口均一期愈合。

4.1 基坑外降水泄压

止水帷幕采用三轴搅拌桩相互搭接的施工工艺,三轴搅拌桩

由于存在施工时间差的不可消除因素,必然导致桩体之间搭接处出现施工冷缝,在冷缝位置处相邻两幅三轴搅拌桩无法紧密结合成一个整体,从而在基坑开挖后无法阻断帷幕两侧地下水的联系路径,帷幕外侧地下水从施工冷缝向基坑内部开挖区域产生主动渗流。对于冷缝位置处出现的不可避免的施工质量问题,采用原桩位重复套打1 幅并外侧补桩2 幅进行处理,确保冷缝位置处完全阻隔两侧地下水的联系路径,但由于冷缝处不能实现整体满幅的连接,最终通过监测数据及开挖后观察表明,该部位存在渗漏现象。

随后,为满足消费者对健康优质产品的需求,中国绿色食品协会分别在绿色食品生产中引进和推广了“果园生草覆盖技术”及“酵素菌技术”。前者对减少化肥及化学除莠剂的施用量、改善果园生态环境、提高果品质量与产量发挥了积极作用;后者在提高果蔬产量,改善口味、口感等方面取得了明显效果。

4.2 桩间封堵注浆加固

采用施工机械清除渗漏部位支护桩间泥土和杂物,利用沙袋将桩间位置较大空洞堆砌密实,在沙袋外侧表面位置处设置Φ8@200×200 钢筋网片进行封堵,挂网钢筋采用膨胀螺栓打入两侧支护桩内进行固定,外层采用C20 喷射混凝土密封面层,面层厚度控制在60mm 左右。桩间外侧渗漏区域封堵完成后采用钻机钻进成孔,注入水泥浆液加固密实。

4.3 止水帷幕外侧双液注浆堵漏

内部加固完成后在止水帷幕外侧采用注浆钻机进行垂直成孔,成孔深度控制在渗漏点标高继续向下1m 深度处,成孔完成后首先注入水灰比1∶1 的水泥浆液,快速确定渗水通道,待渗水部位持续不断流出水泥浆液时,加注水玻璃

,从而使水泥浆液在流动的过程中快速凝固硬化,封堵漏水点的动水,注浆施工如图7a 所示。

4.4 堵漏效果监测分析

该部位堵漏处理工作于2020 年6 月底完成,渗漏处理结束后的围护结构如图7b 所示。根据该部位内外水位监测数据及基坑内降水井出水量变化曲线表明,处理完成后基坑内降水深度随着时间的推移逐渐增加,降水井出水量逐渐减小,基坑外水位逐渐升高并趋于平稳发展。根据支护桩水平位移监测数据可知,渗漏点处理完成后不仅完成止水工作,同时在一定程度上对该区域土体进行了有效加固,弥补桩身缺陷问题的同时控制住桩身侧向变形。综上分析,该处理方案安全可靠,切实可行。

5 结论

通过对基坑内外观测井水位、基坑内降水井出水量及支护桩水平位移监测数据,得出该区域存在渗漏水问题。结合场区地质情况及现场施工过程分析出发生渗漏的原因有三轴搅拌桩施工冷缝、水泥掺量及含淤泥质土夹层等多个方面的原因。基于地下水及水平变形控制考虑,提出外部降水泄压联合桩间封堵并注浆加固处理、止水帷幕外侧双液注浆堵漏的处理方法。目前,该工程渗漏点全部封堵完成,并对基坑安全及后期主体施工未产生明显影响,表明该处理方法切实可行。

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