入岩深基坑嵌岩止水帷幕施工方法
【专利摘要】本发明涉及深基坑，尤其涉及深基坑止水帷幕施工方法。一种入岩深基坑嵌岩止水帷幕施工方法，它包括下列步骤：步骤一，采用三轴水泥搅拌桩对岩石层以上的强透水层进行止水；步骤二，采用预探孔工艺探明含砂珊瑚碎屑、强风化花岗岩层、中风化花岗岩层分布及标高情况，信息化指导三轴水泥搅拌桩及高压旋喷桩施工；步骤三，采用高压旋喷桩对岩石层以及岩石层与含砂珊瑚碎屑层的强渗透交接面进行全封闭隔水。本发明使两个结构地质层围护结构粘结成一个整体，很好地处理了渗透界面的渗透问题，确保降水后基坑开挖及基础施工处于无水状态和基坑安全。
【专利说明】入岩深基坑嵌岩止水帷幕施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及深基坑，尤其涉及深基坑止水帷幕施工方法。
【背景技术】
[0002]我国海南等华南沿海地区，上部地层为填土、细砂和含砂珊瑚碎屑，下部地层为花岗岩。细砂层及含砂珊瑚碎屑层属于极强透水层，含水量极大。而花岗岩层岩体基本完整，水量不大，但不排除局部地段张性裂隙发育，水量丰富的可能性。再者，沿海海水与场地地下水存在着水利联系，给底标高进入岩石层的深基坑围护及土方开挖带来极大的难度，尤其是上部土层与岩石层强渗透交接面处理不好，基坑开挖时渗漏严重。
[0003]而通常采用的三轴搅拌桩止水帷幕，对于穿过珊瑚碎屑层和中风化花岗岩层，效率低、施工难度大、成本高。
【发明内容】
[0004]本发明旨在解决上述缺陷，提供一种入岩深基坑嵌岩止水帷幕施工方法。本发明使两个结构地质层围护结构粘结成一个整体，很好地处理了渗透界面的渗透问题，确保降水后基坑开挖及基础施工处于无水状态和基坑安全。
[0005]为解决上述问题，本发明是这样实现的:一种入岩深基坑嵌岩止水帷幕施工方法，它包括下列步骤:
步骤一，采用三轴水泥搅拌桩对岩石层以上的强透水层进行止水；
步骤二，采用预探孔工·艺探明含砂珊瑚碎屑、强风化花岗岩层、中风化花岗岩层分布及标高情况，信息化指导三轴水泥搅拌桩及高压旋喷桩施工:
步骤三，采用高压旋喷桩对岩石层以及岩石层与含砂珊瑚碎屑层的强渗透交接面进行全封闭隔水，即，通过注浆管将水泥浆以高压冲切步骤二预探孔内壁的土体；在喷射浆液的同时，保持注浆管旋转并逐步提升钻杆，从而形成水泥土圆柱体。
[0006]本发明综合了高压喷射注浆法和水泥土搅拌法的施工特点。利用深层搅拌机将水泥浆和地基土原位拌合，搅拌后形成柱状水泥土，使填土层、细砂层和含砂珊瑚碎屑的大部分进行原位搅拌形成水泥土墙体，提高土体强度，增加稳定性、建成止水帷幕。搅拌桩施工前要对每副搅拌桩所在部位用钻机进行探孔，以确定基岩面标高，保证施工过程中搅拌桩停打于基岩面以上。搅拌桩的外加剂视现场地层特征及施工需要而定。
[0007]本发明对搅拌桩墙体与珊瑚碎屑及颗粒状岩块间存在的空隙，高压浆液可通过空隙，使空隙被浆液填满；或利用高压冲切碎石层，通过泥浆形成止水帷幕。为保证岩层分界面也能通过注浆进行止水，可使用合金或金刚石钻头钻到基岩面下一定深度开始喷浆。通过控制提升速度、注浆压力和确保注浆量来保证岩层分界面防渗处理效果，具体施工参数宜通过试桩确定。达到确保降水后基坑开挖及基础施工处于无水状态和基坑安全。
【具体实施方式】[0008]本发明将带有特殊喷嘴的注浆管(钻杆)，通过钻孔置入到处理土层的预定深度，然后将水泥浆以高压冲切土体。在喷射浆液的同时，以一定速度旋转、提升，形成水泥土圆柱体。提高土体强度，封堵渗透空隙、裂隙，形成防水帷幕。对搅拌桩墙体与珊瑚碎屑及颗粒状岩块间存在的空隙，高压浆液可通过空隙，使空隙被浆液填满；或利用高压冲切碎石层，通过泥浆形成止水帷幕。为保证岩层分界面也能通过注浆进行止水，可使用合金或金刚石钻头钻到基岩面下一定深度开始喷浆。通过控制提升速度、注浆压力和确保注浆量来保证岩层分界面防渗处理效果，具体施工参数宜通过试桩确定。达到确保降水后基坑开挖及基础施工处于无水状态和基坑安全。
[0009]本发明的实施例:
I放线定位、挖槽
放线定位:施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标(或转角点坐标)，利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同时做好保护。根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位，并进行复核检查。
[0010]挖槽:根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.6m?1.0m。当遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。
[0011]2预探孔施工
由于工程地质条件复杂，基岩分布不均匀，起伏变化比较大，为了探明③层(含砂珊瑚碎屑)、④层(强风化花岗岩、中风化花岗岩)岩层标高情况，先用探孔机械采用G-150型钻机，探孔至基岩面，记录标高，以指导三轴搅拌桩机械施工。也就是在施工三轴水泥搅拌桩前对每副搅拌桩所在部位用钻机进行探孔，确定基岩面标高位置，在后面施工过程中搅拌桩停打于基岩面以上500mm。探孔的间距必须与该工程施工使用的三轴搅拌桩机中心距相等，078工程探孔间距为1.2m。将探得的数据做好详细的书面表格记录。
[0012]3桩机就位、安装调试
在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。挖沟槽前划定三轴机动力头中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记(可用短钢筋打入土中定位)。
[0013]根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位。
[0014]开钻前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于设计要求。
[0015]桩机垂直度偏差不大于1/200,桩位偏差不大于20mm。
[0016]由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。
[0017]4浆液制备以及输送
根据设计、规范以及工程地质情况经过现场试验确定水灰比、水泥参入量以及浆液配比比例，将水泥浆拌和均匀。
[0018]自动拌浆系统将配制好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。
[0019]5喷浆、搅拌成桩
采用单排搅拌桩，施工要求一桩一表及时记录搅拌桩停打标高。桩体施工采用一喷二搅工艺。
[0020]根据钻头下沉和提升二种不同的速度，注入土体搅拌均匀的水泥浆液，确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与被加固土体充分拌和，以确保搅拌桩的加固质量。
[0021]在施工中根据地层条件，严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度，确保搅拌时间，根据设计图纸的搅拌桩深度，钻机在钻孔下沉和提升过程中，钻头下沉速度为0.5?1.0m/min,提升速度为1.0?1.5m/min,每根桩均应勻速下钻、勻速提升。
[0022]经常进行现场实测压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比等，使理论数据与实测数据相吻合，确保桩体的成桩质量。
[0023]三轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液。
[0024]施工采用标准连续方式或单侧挤压连续方式，当相邻桩施工时间超过10小时须作处理。
[0025]三轴水泥土搅拌桩施工中套打部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量。
[0026]6高压旋喷桩施工
在三轴水泥土搅拌桩施工后2天，首先必须清除现场施工所遗弃的垃圾，接着开始高压旋喷桩预成孔，预成孔结束后立即进行高压旋喷桩施工。
[0027]预成孔至基岩面下0.5m，在确保进入基岩设计深度后方可终孔。
[0028]采用GD — 2型旋喷桩机进行③层(含砂珊瑚碎屑)中下部及③层(含砂珊瑚碎屑)与④层(强风化花岗岩、中风化花岗岩)交接面的止水帷幕施工。桩体加固深度为进入中风化基岩面以下500mm范围内，桩顶标高以搅拌桩停打位置深度以上Im的标高为准，旋喷长度2.5米。三重管高压旋喷桩直径1500mm，有效直径900mm，搭接300mm。沿三轴搅拌桩轴线布置一排高压旋喷桩，桩间距600_。高压旋喷桩的外加剂主要选用水玻璃，掺量为水泥掺量的10%，主要目的是防止浆液大量窜流，让注浆填充空、孔隙，并快速凝固。
[0029]在③层(含砂珊瑚碎屑)与④层(强风化花岗岩、中风化花岗岩)分界面处应减小喷射压力、降低提升速度，确保喷浆量。
[0030]因考虑有大通道渗透途径存在的可能性，应利用二次喷浆并调整外加剂水玻璃掺量，第一次喷浆量控制在30%，第二次70%，前后需间隔30分钟。
[0031]为避免串浆，旋喷桩必须采用跳跃法施工，相邻距离不得小于1.2m。
[0032]7.地下水位监测
为检验止水帷幕的隔水效果，在基坑外侧布设20 口地下水位监测井。基坑外监测井宜兼做降水井。
【权利要求】
1.一种入岩深基坑嵌岩止水帷幕施工方法，其特征在于，它包括下列步骤:
步骤一，采用三轴水泥搅拌桩对岩石层以上的强透水层进行止水；
步骤二，采用预探孔工艺探明含砂珊瑚碎屑、强风化花岗岩层、中风化花岗岩层分布及标高情况，信息化指导三轴水泥搅拌桩及高压旋喷桩施工:
步骤三，采用高压旋喷桩对岩石层以及岩石层与含砂珊瑚碎屑层的强渗透交接面进行全封闭隔水，即，通过注浆管将水泥浆以高压冲切步骤二预探孔内壁的土体；在喷射浆液的同时，保持注浆管旋转·并逐步提升钻杆，从而形成水泥土圆柱体。
【文档编号】E02D17/02GK103850261SQ201210516974
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月6日 优先权日:2012年12月6日
【发明者】周红萍, 史册, 蒋建忠, 代景艳 申请人:中国二十冶集团有限公司