基坑止水帷幕施工的方法与流程

本发明涉及基坑施工的技术领域，尤其是涉及一种基坑止水帷幕施工的方法。

背景技术：

目前基坑为了阻止或减少基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑，通常需要在基坑外围设置止水帷幕。

现有的止水帷幕常采用并排的旋喷桩包围基坑以形成连续的止水帷幕，施工旋喷桩只需钻孔然后喷浆即可施工完毕，施工方便，不易影响周围地质结构。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：旋喷桩是通过水泥砂浆浇筑形成的，而水泥砂浆固化后会形成大量的毛细管结构，依旧会存在一定程度的渗水，使得止水的效果一般，因此，还有改善空间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种基坑止水帷幕施工的方法，其具有止水效果较佳的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基坑止水帷幕施工的方法，包括以下步骤：

s1.施工准备；

s2.测量定位；

s3.钻孔；

s4.配制水泥砂浆；

s5.旋喷注浆形成旋喷桩；

s6.重复上述步骤施工其他旋喷桩至所有旋喷桩均施工完毕；

所述水泥砂浆包括以下质量份数的组分：

硅酸盐水泥100份；

滑石粉60-70份；

白云石粉60-70份；

锆石粉50-60份；

萤石粉40-50份；

二正丁基碲3-5份；

氮化铟0.5-0.6份；

水90-110份。

通过采用上述技术方案，通过在水泥砂浆中采用滑石粉、白云石粉、锆石粉、萤石粉等粉末状填料，使得水泥砂浆中形成的空隙较少，减少毛细管结构，使得旋喷桩防渗水的效果较好，从而使得止水帷幕阻挡地下水的效果较佳，止水效果较好；

通过滑石粉使得水泥砂浆流动性较佳，从而使得水泥砂浆易于被喷出，较为适合旋喷工艺，便于施工；

通过白云石粉、锆石粉以及萤石粉的配合，使得旋喷桩的结构强度较高，从而提高了旋喷桩的结构稳定性，使得止水帷幕在止水的同时也起到了较好的加固基坑边缘土壤的效果，使得基坑侧壁较为稳定，降低基坑支护的压力；

通过在水泥砂浆中加入二正丁基碲、氮化铟，使得旋喷桩的抗渗能力进一步提高，使得止水帷幕阻挡地下水的效果较佳，止水效果较好。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s5中，旋喷时，将喷浆设备插入孔底的土壤中旋转喷浆30s-60s后在提升喷浆设备。

通过采用上述技术方案，通过喷浆设备在孔底的土壤中旋转喷浆30s-60s，使得孔底的桩端土与水泥砂浆充分搅拌以形成过渡段，增加了旋喷桩底部与土壤的连接稳定性，使得旋喷桩更为稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s5中，提升喷浆设备时，喷浆设备反向旋转。

通过采用上述技术方案，通过喷浆是反向旋转，使得喷浆更均匀，同时使得桩端土在反向作用力下与水泥浆液混合得更为均匀，进一步提高了旋喷桩的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水泥砂浆还包括以下质量份数的组分：

玻璃纤维4-6份。

通过采用上述技术方案，通过在水泥砂浆中加入玻璃纤维，有效补强旋喷桩，使得旋喷桩结构稳定，不易开裂。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水泥砂浆还包括以下质量份数的组分：

硅烷偶联剂1-2份。

通过采用上述技术方案，通过在水泥砂浆中加入硅烷偶联剂以配合玻璃纤维，使得玻璃纤维补强旋喷桩的效果更佳，进一步提高了旋喷桩的结构稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水泥砂浆还包括以下质量份数的组分：

花岗岩石粉3-5份；

玄武岩石粉3-5份。

通过采用上述技术方案，通过在水泥砂浆中加入花岗岩石粉、玄武岩石粉，有效提高旋喷桩的抗压强度，使得旋喷桩的结构稳定性更佳，起到较好的辅助支撑基坑周围土壤的效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水泥砂浆还包括以下质量份数的组分：

氧化铟0.3-0.4份。

通过采用上述技术方案，通过在水泥砂浆中加入氧化铟与二正丁基碲、氮化铟配合，使得旋喷桩的抗渗性能进一步提升，从而更进一步提升了止水帷幕的止水效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s4配制水泥砂浆具体包括以下步骤：

s41.混合硅酸盐水泥和水，搅拌均匀形成水泥浆液；

s42.在水泥浆液中加入二正丁基碲、氮化铟，搅拌均匀形成预混物；

s43.在预混物中加入滑石粉、白云石粉、锆石粉、萤石粉，搅拌均匀形成水泥砂浆。

通过采用上述技术方案，保证二正丁基碲、氮化铟在水泥浆液中分散均匀从而使得配制的水泥砂浆形成的旋喷桩的抗渗效果得以保证，使得水泥砂浆的质量较高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s42中还加入有玻璃纤维、硅烷偶联剂、花岗岩石粉、玄武岩石粉、氧化铟。

通过采用上述技术方案，配制所得的水泥砂浆制成旋喷桩后，旋喷桩具有较好的抗压性能，较好的抗开裂性能，较好的抗渗性能，质量较佳。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在水泥砂浆中采用滑石粉、白云石粉、锆石粉、萤石粉等粉末状填料，使得水泥砂浆中形成的空隙较少，减少毛细管结构，使得旋喷桩防渗水的效果较好，从而使得止水帷幕阻挡地下水的效果较佳，止水效果较好；

2.通过在水泥砂浆中加入二正丁基碲、氮化铟、氧化铟，使得旋喷桩的抗渗能力进一步提高，使得止水帷幕阻挡地下水的效果较佳，止水效果较好；

3.通过在水泥砂浆中加入花岗岩石粉、玄武岩石粉，有效提高旋喷桩的抗压强度，使得旋喷桩的结构稳定性更佳，起到较好的辅助支撑基坑周围土壤的效果。

附图说明

图1是本发明中基坑止水帷幕施工的方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

以下实施例及比较例中：

硅酸盐水泥采用乐山市沙湾区东升建材经营部出售的中抗硫酸盐硅酸盐水泥；

减水剂采用郑州金峰达化工产品有限公司出售的fdn高效减水剂；

滑石粉采用济南鑫益化工有限公司出售的1250目滑石粉；

白云石粉采用灵寿县盛飞矿产品加工厂出售的白云石粉；

锆石粉采用灵寿县广茂矿产品加工厂出售的锆石粉；

萤石粉采用灵寿县天隆矿产品加工厂出售的萤石粉；

二正丁基碲采用上海金锦乐实业有限公司出售的二正丁基碲；

氮化铟采用上海澄绍生物科技有限公司出售的氮化铟；

玻璃纤维采用河北京航矿产品有限公司出售的无碱短切玻璃纤维；

花岗岩石粉采用灵寿县璋翰矿产品加工厂出售的1250目花岗岩石粉；

玄武岩石粉采用灵寿县石岩矿产品加工厂出售的玄武岩石粉；

氧化铟采用上海卜汉化学技术有限公司出售的氧化铟。

实施例1

参照图1，为本发明公开的一种基坑止水帷幕施工的方法，包括以下步骤：

s1.施工准备，具体如下：

先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟。

s2.测量定位，具体如下：

首先采用全站仪根据高压旋喷桩的桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识；

然后将桩机移动至施工部位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1.5％，对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求，为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差小于5cm。

s3.钻孔，具体如下：

启动钻机，边旋转边钻进，采用二重管旋喷法施工，使得钻孔完成时插管作业同时完成，在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴边射水、边插管，水压0.8mpa，至设计标高后停止钻进。

s4.配制水泥砂浆，具体如下：

s41.在搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水110kg、减水剂9kg，转速60r/min，搅拌3min，形成水泥浆液；

s42.在水泥浆液中加入二正丁基碲3kg、氮化铟0.5kg，转速60r/min，搅拌2min，形成预混物；

s43.在预混物中加入滑石粉60kg、白云石粉60kg、锆石粉50kg、萤石粉40kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥砂浆。

s5.旋喷注浆，具体如下：

在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射水泥砂浆；

旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录；

喷射时，将旋喷管插入钻孔底部的桩端土中，待旋喷管喷射压力达到24mpa后、喷浆旋转30秒，水泥砂浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为200mm/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度，保证桩顶密实均匀，中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于1m，防止固结体脱节；

喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞，管内、机内不得残存水泥浆，把水泥砂浆换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。

s6.重复上述步骤施工其他旋喷桩至所有旋喷桩均施工完毕。

实施例2

与实施例1的区别在于：

s4.配制水泥砂浆，具体如下：

s41.在搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水100kg、减水剂10kg，转速60r/min，搅拌3min，形成水泥浆液；

s42.在水泥浆液中加入二正丁基碲4kg、氮化铟0.55kg，转速60r/min，搅拌2min，形成预混物；

s43.在预混物中加入滑石粉65kg、白云石粉65kg、锆石粉55kg、萤石粉45kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥砂浆。

实施例3

与实施例1的区别在于：

s4.配制水泥砂浆，具体如下：

s41.在搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水90kg、减水剂11kg，转速60r/min，搅拌3min，形成水泥浆液；

s42.在水泥浆液中加入二正丁基碲5kg、氮化铟0.6kg，转速60r/min，搅拌2min，形成预混物；

s43.在预混物中加入滑石粉70kg、白云石粉70kg、锆石粉60kg、萤石粉50kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥砂浆。

实施例4

与实施例1的区别在于：

s4.配制水泥砂浆，具体如下：

s41.在搅拌釜中加入硅酸盐水泥100kg、水100kg、减水剂10kg，转速60r/min，搅拌3min，形成水泥浆液；

s42.在水泥浆液中加入二正丁基碲3.3kg、氮化铟0.5kg，转速60r/min，搅拌2min，形成预混物；

s43.在预混物中加入滑石粉66kg、白云石粉68kg、锆石粉52kg、萤石粉47kg，转速45r/min，搅拌8min，形成水泥砂浆。

实施例5

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维4kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例6

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维5kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例7

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维6kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例8

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维5.5kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例9

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维4kg、硅烷偶联剂1kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例10

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维5kg、硅烷偶联剂1.5kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例11

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维6kg、硅烷偶联剂2kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例12

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维5.5kg、硅烷偶联剂1.8kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例13

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有花岗岩石粉3kg、玄武岩石粉3kg。

实施例14

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有花岗岩石粉4kg、玄武岩石粉4kg。

实施例15

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有花岗岩石粉5kg、玄武岩石粉5kg。

实施例16

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有花岗岩石粉4.5kg、玄武岩石粉4.5kg。

实施例17

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有氧化铟0.3kg。

实施例18

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有氧化铟0.35kg。

实施例19

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有氧化铟0.4kg。

实施例20

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有氧化铟0.33kg。

实施例21

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维4kg、硅烷偶联剂1kg、花岗岩石粉3kg、玄武岩石粉3kg、氧化铟0.3kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例22

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维5kg、硅烷偶联剂1.5kg、花岗岩石粉4kg、玄武岩石粉4kg、氧化铟0.35kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例23

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维6kg、硅烷偶联剂2kg、花岗岩石粉5kg、玄武岩石粉5kg、氧化铟0.4kg。

玻璃纤维长度为2mm。

实施例24

与实施例4的区别在于：

步骤s42中还加入有玻璃纤维5.5kg、硅烷偶联剂1.8kg、花岗岩石粉4.5kg、玄武岩石粉4.5kg、氧化铟0.33kg。

玻璃纤维长度为2mm。

比较例1

与实施例4的区别在于：

s42中未加入二正丁基碲。

比较例2

与实施例4的区别在于：

s42中未加入氮化铟。

比较例3

与实施例4的区别在于：

s42中未加入二正丁基碲、氮化铟。

实验1

根据gb/t29417-2012《水泥砂浆和混凝土干燥收缩开裂性能试验方法》检测各实施例及比较例配制的水泥砂浆制备的试样的开裂指数。

实验2

根据gb/t50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的抗压强度试验检测各实施例及比较例配制的水泥砂浆制备的试样的7d抗压强度(mpa)、28d抗压强度(mpa)。

实验3

根据gb/t50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的抗水渗透试验检测各实施例及比较例配制的水泥砂浆制备的试样的抗渗等级。

具体实验数据见表1

表1

根据表1中比较例1-3与实施例4的数据对比可得，在水泥砂浆中单独加入二正丁基碲、氮化铟，对水泥砂浆制备的试样的物理性能无明显负面影响，当二正丁基碲、氮化铟同时加入并按比例配合时，有效提高水泥砂浆制备的试样的抗渗能力，使得旋喷桩具有较好的抗渗能力，从而使得止水帷幕的止水效果较佳。

根据表1中实施例5-8与实施例4的数据对比可得，在水泥砂浆中加入玻璃纤维，有效提高水泥砂浆制备的试样的抗开裂能力，从而使得旋喷桩结构稳定，不易开裂，更好地起到辅助支撑基坑的效果，减轻基坑支护结构的负担。

根据表1中实施例9-12与实施例4的数据对比可得，在水泥砂浆中加入硅烷偶联剂以配合玻璃纤维，使得补强旋喷桩的效果更佳，使得旋喷桩更为稳定。

根据表1中实施例13-16与实施例4的数据对比可得，在水泥砂浆中加入花岗岩石粉、玄武岩石粉，有效提高水泥砂浆制备的试样的抗压强度，进一步提高了旋喷桩的结构稳定性，使得止水帷幕更好地辅助基坑支护结构，使得基坑更为稳定。

根据表1中实施例17-20与实施例4的数据对比可得，在水泥浆液中加入氧化铟配合二正丁基碲、氮化铟，进一步提高了水泥砂浆制备的试样的抗渗性能，从而进一步提高了旋喷桩的抗渗性能，使得止水帷幕的止水效果更佳。

根据表1中实施例21-24的数据可得，配制的水泥砂浆制备的旋喷桩具有较好的抗开裂性能、较好的抗压强度、较好的抗渗性能，使得止水帷幕的止水效果较佳。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。