止水帷幕及降水技術在深基坑支護工程中的應用

田琦

[摘要]在深基坑支護工程當中，可采用土釘墻、排樁支護、止水帷幕以及管井降水等方式。在進行合理策劃與組織的基礎上，提升深基坑支護工程的施工質量與進度，并且強化其安全性，節約施工成本，有著不錯的技術經濟效果，尤其是在狹小場地的深基坑支護工程當中，有著較為良好的應用。

[關鍵詞]止水帷幕；降水技術；深基坑支護工程；應用

文章編號：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0075 - 02

隨著近年來城市化進程逐漸加快，越來越多的高層建筑拔地而起，進一步推動了深基坑支護技術的快速發展。深基坑施工有著一定的危險性與施工難度，極易引發基坑周邊土體沉降或位移，對附近建筑物、管線以及道路帶來隱患，進而出現不可挽回的損失，也拖慢了施工進度。基層支護則能夠最大限度地保證土方開挖以及基坑邊坡的穩定安全，同時還可確?；觾炔孔鳂I環境的干燥，避免附近建筑物由于深基坑的施工而出現沉降，進而對結構安全造成影響，導致建筑物裂縫或傾倒。文章將結合具體工程實際，對止水帷幕及降水技術在深基坑支護工程中的應用進行深入探討。

1 工程實況

功臣御苑（西區）擬建1#2#3#樓，布設地下室，其基坑開挖深度約為5.5m?；娱L為237m，寬為37m，基坑北側有兩處距離較近的建筑物，為2層框架式結構的配套商鋪，基坑距地下室外邊線為14m，其余部位較為空曠，無重大荷載。

1.1 場地地質條件

①層，雜填土：雜色，松散，稍濕～濕。成分以混凝土塊、爐渣、磚塊等建筑垃圾及生活垃圾為主，含粉土等，局部地段分布有耕土。

該層厚度分度不均，北側堆土部位分布較厚，揭露厚度介于0. 20～6.90m之間，層底標高介于423.90～ 429. 44m之間。

②層，粉土：黃灰～褐灰色，稍密，濕。土質不均，含灰渣、碳屑、腐殖質等，蟲孑L及孔隙發育。搖振反應迅速，切面粗糙，干強度及韌性低。該層具中等壓縮性，壓縮系數a0.1-0.2平均值為0.267MPa -1、天然含水量∞平均值為23. 9070、天然孔隙比e平均值為0. 719、標準貫入試驗實測擊數平均值3.6擊。

該層厚度分度不均，揭露厚度介于0.80～3.30m之間，層底埋深介于1. 90～8.60m之間，層底標高介于423. 39～428.14m之間。

③層，粉土：褐黃色，稍密，濕。土質均勻，略具粘性，具孔隙，局部夾有粉質粘土條帶及細砂團塊。搖振反應中等，切面粗糙，干強度及韌性低。該層具中等壓縮性，壓縮系數a.1～0.2，平均值為0.237MPa -1、天然含水量ω平均值為24. 0%、天然孔隙比e平均值為0. 712、標準貫入試驗實測擊數平均值10.5擊。

該層厚度分度不均，揭露厚度介于4.70～ 10. lOm之間，層底埋深介于8.40～ 17.OOm之間，層底標高介于415.58～ 420.04m之間。

1.2 水文條件

經鉆探揭露，場地地下水類型為潛水，穩定水位埋深2. 80～3.50m，標高425. 68～ 426. 38m，地下水自西向東趨勢徑流，補給汾河。

場地穩定地下水位主要位于第③層粉土上部，局部位于第②層粉土下部，場地地下水主要由大氣降水及地下水側向補給，勘察時為平水期，水位季節性變化幅度在0.50m左右。

2 止水與降水方案選擇

結合該工程的場地地質條件與水文條件，并對其附近建筑物、地下管線與道路的具體分布，在北側設計為三級基坑，采取截水帷幕+管井降水。而通過對基坑開挖可能會受到地下水對基坑和周邊環境造成的影響進行分析，便采取水泥土攪拌樁止水帷幕技術進行止水。其中，在設計水泥土攪拌樁止水帷幕時，其樁長為lOm，采用雙排帷幕設計，有效成樁直徑不得小于500mm，樁與樁的咬合不得小于200mm。

通過對地質勘探報告進行分析可以看出，該場地的地下水較為豐富且水位偏高，雖止水系統已初步形成，但鑒于其水量與水位的緣故，還需在基坑內設置管井進行降水。為了避免在降水過程中基坑地下水流失過度而對環境帶來破壞，則還應采取回灌技術來有效控制地下水位，保障周邊建筑物的安全。

3 水泥土攪拌樁止水帷幕施工工藝與具體操作要點

3.1 施工工藝流程

具體流程為：施工準備一測量放線一導溝開挖一確定施工順序一水泥土攪拌機就位一鉆具選用一水泥土攪拌機垂直校核一水泥漿注入一鉆進攪拌一記錄數據一下一施工循環。

3.2 水泥土攪拌樁止水帷幕施工要點

1）結合水泥土攪拌機的具體數量去安排進場施工的先后順序，同時對施工現場的地下障礙物進行探測并清理干凈，確保順利施工。同時，根據工程項目的基準點與平面設計圖去放出控制線，設置臨時控制點并要求監理驗收。

2）結合基坑圍護邊線用挖機進行開溝，溝的寬度要根據圍護結構的厚度決定。采取跳樁式施工，確保墻體的連續性與接頭質量完好。

3）水泥土攪拌機就位時，在施工員的統一指揮下進行樁機就位，保障鉆機的垂直度。此外，還需根據土層結構的不同去選擇不同的鉆具，如針對砂土、粉土等弱土層，則選擇普通砂層鉆；針對碎石、卵石等硬地層，則選擇硬質砂層鉆。

4）水泥土攪拌樁止水帷幕在開孔之前要對機械架進行校對，保障止水帷幕垂直度的偏差在0.5%之內，攪拌軸垂直偏差要小于50mm，只有保持水平狀態才能進行施工?，F如今的水泥土攪拌機能夠實現投料拌漿自動化，同時將制作好的水泥漿液按照設定的流量與壓力進行注漿。制作好水泥漿之后，將其進行過濾放人儲漿桶備用，不過要確保水泥漿從制作好到用完不可超過2h，注漿過程會經由2臺注漿泵、l臺氣泵，從出口注入到孔底土體。水泥土攪拌樁止水帷幕在鉆進過程中應保持注漿均勻，第一次與第二次的噴漿量須控制在60%和40010；為避免樁頂噴漿，需保證樁頂水泥土的強度，同時還需保持一定的鉆進速度，下沉不得超過每分鐘1m，上升不得超過每分鐘0.Sm，保證不同深度都要得到充足攪拌。鄰近樁體施工間隔時間不可大于24h，預攪拌使還應將軟土完全攪拌切碎，使其能夠更好的與水泥漿充分拌合。在壓漿過程中，倘若送漿不可避免而中斷，則需要在恢復送漿時向下鉆進50cm，再進行噴漿提升。

4 管井井點降水與回灌井施工

4.1 管井井點降水

在基坑內部設置降水井，保證間隔為13～17m，具體位置可結合不同施工情況而定，該工程總共設置40口降水井。孔直徑為600mm，采用無砂管，井深度為9m。在井管周邊4mm～ 6mm的位置填上混合濾料，通過抽水洗井待水完全清澈后，再用粘土封住。做好觀測井的設置工作，在降水過程中要對周邊觀測井予以觀測，確保水位下降速度不能太快。降水要同步且對稱進行，結合設計的要求，保證水位差在0. 5m之內。同時，降水深度也應嚴格控制，避免由于降水過度而導致周邊建筑物和道路遭到破壞，具體深度要嚴格控制在基坑底面標高以下0.5m。

4.2 回灌井施工

結合工程施工現場的具體情況，在基坑北側的建筑物之間設置4口回灌井，采用直徑為400mm的無砂管，井的深度為20m，詳細的做法與降水井施工基本一致。此外，由于回灌井設置在居民住宅區內，有一定的安全隱患，所以在回灌井井口應高于地表0.3～0.5m，并做好防護措施，周邊放置醒目警示牌，避免有行人或雜物掉落井中。根據對回灌井中的水位變化進行實時觀測，去調節回灌水量，確保地下水位保持平衡，通常回灌水量不應超過原來穩定狀態的水面標高。

5 結語

綜上所述，對于深基坑施工而言，衡量其安全性的主要參考標準在于邊坡的穩定性以及滲漏情況有無。通過文章所述的實際工程的深基坑開挖中，未出現滲漏，同時經由第三方檢測機構所鑒定的周邊建筑物沉降情況顯示，最大沉降量位移為2. 27 mm，完全處于規范與設計要求的范圍之內。由此可見，該工程采取的水泥土攪拌樁止水帷幕技術能夠有效截斷深基坑外圍水，同時結合降水與回灌技術，便能最大限度保證地下水位的穩定，保護了深基坑施工的土方開挖工作以及周邊建筑物的安全，提升了深基坑施工質量，保障最終完工的工期。

參考文獻：

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[3]俞美華，寧萬輝，止水帷幕和管井降水在深基坑支護中的應用[J].西北水電，2009，（06）：53 -56.