高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底注漿結(jié)構(gòu)及其施工工藝，包括插入地下的止水帷幕，在止水帷幕的下方通過注漿形成有漿體底板、漿體側(cè)墻、以及漿體隔墻，所述漿體側(cè)墻與止水帷幕緊密膠結(jié)，漿體底板、漿體側(cè)墻、以及漿體隔墻圍合在基底形成多個(gè)向下凹陷的U形注漿倉，在漿體底板上方二次注漿形成有漿體補(bǔ)強(qiáng)層。本實(shí)用新型U形注漿倉結(jié)構(gòu)增大了坑底整體強(qiáng)度和剛度，具備坑底加固和防滲雙重功效，可有效解決埋深加大的高承壓水對坑底穩(wěn)定性影響和基坑開挖引起的坑底隆起，同時(shí)較好地降低坑壁側(cè)向位移和周圍環(huán)境的沉降變形。
【專利說明】高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及厚砂卵石地層深基坑工程的承壓水處理領(lǐng)域，具體是指高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，深基坑工程中通常采用坑外降水、帷幕垂直隔斷、基底全注漿封底三種方法來解決承壓水引起的工程問題。
[0003]第一種是坑外降水法，該方法的設(shè)計(jì)思路是:采用地下連續(xù)墻或鉆孔粧、咬合粧以及相應(yīng)的止水帷幕等作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)做好后先進(jìn)行坑內(nèi)外降承壓水施工，在承壓水水頭降到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高后進(jìn)行基坑開挖施工。該方法的優(yōu)點(diǎn)是，施工比較方便，施工質(zhì)量能夠保證。該方法的缺點(diǎn)是，降水不可避免引起基坑周邊環(huán)境沉降和差異沉降，尤其是水資源極為匱乏地區(qū)的工程和對沉降變形要求較高的工程，該方案是嚴(yán)禁采用的；在承壓水頭較高的砂卵石地層，承壓水層的含水量豐富，降水影響范圍廣，抽水量大，降承壓水的時(shí)間長，降水費(fèi)用和難度非常高，對施工管理、市政排水和現(xiàn)場的供電需求較高，斷電時(shí)應(yīng)急方案實(shí)施難度高，坑內(nèi)降水井封閉也有相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]第二種是帷幕垂直隔斷法，該方法的設(shè)計(jì)思路是:采用地下連續(xù)墻或鉆孔粧、咬合粧以及相應(yīng)的止水帷幕作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，止水帷幕插入承壓水層底下的不透水層一定深度，達(dá)到垂直隔斷承壓水目的。該方法的優(yōu)點(diǎn)是，基坑開挖階段不需要降承壓水，施工風(fēng)險(xiǎn)以及對周圍環(huán)境的影響相對較?。皇┕べ|(zhì)量能夠保證。該方法的缺點(diǎn)是，止水帷幕的深度大，特別是在承壓水層較厚且埋深較深的情況下，止水帷幕插入深層不透水層，對施工工藝和施工機(jī)械的要求非常高。止水帷幕越深，越難保證止水帷幕的垂直度和密閉度，一旦開挖過程中出現(xiàn)帷幕漏水的情況，極易發(fā)生突涌，后果嚴(yán)重，且很難判斷滲漏點(diǎn)。
[0005]第三種是基底全范圍注漿封底法，該方法的設(shè)計(jì)思路是:采用地下連續(xù)墻或鉆孔粧、咬合粧以及相應(yīng)的止水帷幕作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，基底采用全范圍注漿隔水，利用注漿體自重抵抗承壓水壓力。該方法的優(yōu)點(diǎn)是，基坑開挖階段不需要降承壓水，施工風(fēng)險(xiǎn)以及對周圍環(huán)境的影響相對較小；施工質(zhì)量能夠保證。該方法的缺點(diǎn)是，注漿量非常大，特別是在承壓水層較厚且埋深較深的情況下，注漿費(fèi)用相當(dāng)高。注漿體一旦有局部質(zhì)量問題，基底出現(xiàn)漏水，地下水涌到基底上巖土層，串水后很難判斷漏水部位，也很難有進(jìn)行針對性補(bǔ)償注漿處理，全范圍補(bǔ)償注漿則代價(jià)巨大，工期緩慢。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有技術(shù)中基底全范圍注漿封底法存在的注漿量大，費(fèi)用高，工期長，基底出現(xiàn)漏水，地下水涌到基底上巖土層，串水后很難判斷漏水部位的問題。
[0007]高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，包括插入地下的止水帷幕，在止水帷幕的下方通過注漿形成有漿體底板、漿體側(cè)墻、以及漿體隔墻，所述漿體側(cè)墻與止水帷幕緊密膠結(jié)，漿體底板、漿體側(cè)墻、以及漿體隔墻圍合在基底形成多個(gè)向下凹陷的[形注漿倉，在漿體底板上方二次注漿形成有漿體補(bǔ)強(qiáng)層。本實(shí)用新型采用現(xiàn)有的設(shè)備在深基坑施工中創(chuàng)造性地提出V形的V形分倉注漿封底結(jié)構(gòu)，注漿形成的漿體底板、漿體側(cè)墻、漿體隔墻圍合形成底部封閉的[形注漿倉封底結(jié)構(gòu)，在整個(gè)地下基坑施工過程中，由于基底被劃分為若干個(gè)依次相互分離的V形注漿倉封底結(jié)構(gòu)，當(dāng)某V形注漿倉內(nèi)出現(xiàn)水位突然升高或水量急劇變化的情況，則可判斷是此V形注漿倉內(nèi)出現(xiàn)漏水點(diǎn)，只需對此注漿倉進(jìn)行抽排和補(bǔ)注漿處理即可。與本申請技術(shù)方案最為接近的是基底全范圍注漿封底方案，此方案注漿量非常大，特別是在承壓水層較厚且埋深較深的情況下，注漿費(fèi)用相當(dāng)高。注漿體一旦有局部質(zhì)量問題，基底出現(xiàn)漏水，地下水涌到基底上巖土層，串水后很難判斷漏水部位，也很難有進(jìn)行針對性補(bǔ)償注漿處理，全范圍補(bǔ)償注漿則代價(jià)巨大，工期緩慢；而本申請的技術(shù)方案就能夠克服基底全范圍注漿封底方案存在的問題，一旦發(fā)現(xiàn)局部滲水，可在突涌發(fā)生前及時(shí)發(fā)現(xiàn)滲漏部位，并有足夠緩沖時(shí)間進(jìn)行針對性較強(qiáng)的補(bǔ)償注漿處理，不僅僅降低了整體的造價(jià)，而且利用巖土體自重抵抗承壓水壓力，相比基底全注漿封底，注漿量大幅減少，大大降低工程費(fèi)用和工期；通過注漿形成漿體側(cè)墻和漿體隔墻，將基底分隔成多個(gè)V形注漿倉，各注漿倉內(nèi)設(shè)置降水井和水位觀測孔，一旦某倉水位觀測孔水位或者水量急劇變化，可及時(shí)針對此倉及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償注漿處理，必要時(shí)進(jìn)行回填反壓，倉內(nèi)也有一定蓄水空間，給應(yīng)急處理留出緩沖時(shí)間，此外，分倉補(bǔ)償注漿可保證措施的針對性，也降低了處理費(fèi)用和工期山形注漿倉結(jié)構(gòu)增大了坑底整體強(qiáng)度和剛度，具備坑底加固和防滲雙重功效，可有效解決埋深加大的高承壓水對坑底穩(wěn)定性影響和基坑開挖引起的坑底隆起，同時(shí)較好地降低坑壁側(cè)向位移和周圍環(huán)境的沉降變形。
[0008]所述V形注漿倉的漿體底板、漿體側(cè)墻是通過袖閥管注雙液漿形成的。
[0009]所述V形注漿倉的、漿體隔墻、以及漿體補(bǔ)強(qiáng)層是通過袖閥管注單液漿形成的。進(jìn)一步講，本申請的技術(shù)方案中袖閥管注漿倉體先采用凝膠時(shí)間短、固結(jié)強(qiáng)度高的雙液漿，在高承壓水地層迅速形成注漿體用于隔水，即利用漿體底板和漿體側(cè)墻進(jìn)行隔水，然后采用價(jià)格低廉、工藝簡單、抗?jié)B性能好、結(jié)石強(qiáng)度高的單液漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，進(jìn)一步鞏固注漿效果，既保證了基底注漿封底的要求，又具有較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性。
[0010]在每個(gè)V形注漿倉內(nèi)均設(shè)置水位觀測孔和降水井。在倉內(nèi)水位或水量急劇變化時(shí)，可用于倉內(nèi)抽排和袖閥管補(bǔ)償注漿處理。
[0011]高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)的施工工藝，包括以下步驟:
[0012]匕)根據(jù)承壓水水壓力和基坑開挖深度，確定帷幕深度、基底V形注漿倉底部深度、漿體底板厚度、漿體側(cè)墻厚度、漿體側(cè)墻與帷幕疊合深度；
[0013](^)施工圍護(hù)結(jié)構(gòu):利用地下連續(xù)墻、咬合粧或鉆孔粧形成相應(yīng)的止水帷幕；
[0014](0)在地面采用袖閥管注漿工藝灌漿澆筑形成具有多個(gè)V形注漿倉的灌漿封底結(jié)構(gòu)，并與止水帷幕疊合形成整體封閉結(jié)構(gòu)；
[0015]((1)施作坑內(nèi)降水井和水位觀測孔，將倉內(nèi)地下水疏干；
[0016](6)分層分段從上向下開挖，并及時(shí)架設(shè)內(nèi)支撐，直到開挖至基底；
[0017](^)按明挖順做法回筑主體結(jié)構(gòu)，依序拆除內(nèi)支撐，頂板回填。
[0018]本實(shí)用新型的施工工藝中，通過控制袖閥管的注漿深度、注漿量、以及注漿速度在地下形成注漿結(jié)構(gòu)的V形槽，從而實(shí)現(xiàn)地下層的分區(qū)域控制，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的基底全注漿封底方案而言，工期縮短，滲水的風(fēng)險(xiǎn)大大降低，而且透水的具體地點(diǎn)便于發(fā)掘和控制，便于及時(shí)地尋找透水點(diǎn)，大大降低了基坑透水的風(fēng)險(xiǎn)。
[0019]所述步驟(C)包括以下步驟:
[0020](cl)先采用袖閥管注漿工法注雙液漿，形成漿體底板和漿體側(cè)墻，漿體側(cè)墻與止水帷幕的下部密貼，漿體底板、漿體側(cè)墻和止水帷幕共同構(gòu)成基底U形注漿倉封底結(jié)構(gòu)；
[0021](c2)然后采用袖閥管注漿工法注單液漿，形成漿體隔墻，將U形注漿倉分隔成多個(gè)U形注楽倉；
[0022](c3)最后采用袖閥管注漿工法注單液漿，在漿體底板上方進(jìn)行二次注漿，形成漿體補(bǔ)強(qiáng)層。
[0023]進(jìn)一步講，本申請的技術(shù)方案中袖閥管注漿倉體先采用凝膠時(shí)間短、固結(jié)強(qiáng)度高的雙液漿，在高承壓水地層迅速形成注漿體用于隔水，即利用漿體底板和漿體側(cè)墻進(jìn)行隔水，然后采用價(jià)格低廉、工藝簡單、抗?jié)B性能好、結(jié)石強(qiáng)度高的單液漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，進(jìn)一步鞏固注漿效果，既保證了基底注漿封底的要求，又具有較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性。
[0024]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0025]1、本實(shí)用新型高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，通過注漿形成漿體隔墻，將基底U型注漿倉分隔成多個(gè)注漿倉，各注漿倉設(shè)置降水井和水位觀測孔，一旦某倉水位觀測孔水位或者水量急劇變化，可及時(shí)針對此倉及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償注漿處理，必要時(shí)進(jìn)行回填反壓，倉內(nèi)也有一定蓄水空間，給應(yīng)急處理留出緩沖時(shí)間，此外，分倉補(bǔ)償注漿可保證措施的針對性，也降低了處理費(fèi)用和工期；u形注漿倉結(jié)構(gòu)增大了坑底整體強(qiáng)度和剛度，具備坑底加固和防滲雙重功效，可有效解決埋深加大的高承壓水對坑底穩(wěn)定性影響和基坑開挖引起的坑底隆起，同時(shí)較好地降低坑壁側(cè)向位移和周圍環(huán)境的沉降變形；
[0026]2、本實(shí)用新型高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，先采用凝膠時(shí)間短、固結(jié)強(qiáng)度高的雙液漿，在高承壓水地層迅速形成注漿體用于隔水，即利用漿體底板和漿體側(cè)墻進(jìn)行隔水，然后采用價(jià)格低廉、工藝簡單、抗?jié)B性能好、結(jié)石強(qiáng)度高的單液漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，進(jìn)一步鞏固注漿效果，既保證了基底注漿封底的要求，又具有較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性；
[0027]3、本實(shí)用新型高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，注漿形成的漿體側(cè)墻與止水帷幕緊密膠結(jié)，防止注漿倉體與止水帷幕貼合處發(fā)生滲流破壞，也彌補(bǔ)因施工原因帷幕不封閉的滲漏問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中:
[0029]圖1為本實(shí)用新型基坑的U形注漿倉橫剖面示意圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型基坑的U形注漿倉縱剖面示意圖；
[0031]圖3為本實(shí)用新型基坑的U形注漿倉的俯視圖；
[0032]圖4為實(shí)施例中按照基底全范圍注漿封底的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為實(shí)施例中按照本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的施工結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:
[0035]1-止水帷幕，2-底板，3-側(cè)墻，4-隔墻，5-補(bǔ)強(qiáng)層，6-內(nèi)支撐，7_主體結(jié)構(gòu)，8_實(shí)際水位。

【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不作為對本實(shí)用新型的限定。
實(shí)施例
[0037]本實(shí)施例為北京地鐵某車站，其長度為139.2m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度為31.6m，寬度24.9m。車站底板主要位于透水性非常強(qiáng)的卵石層，坑外承壓水位距離坑底13m。
[0038]按照現(xiàn)有技術(shù)中基底全范圍注漿封底方案:圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1.0m厚地下連續(xù)墻，嵌固深度15m，基底15m范圍采用袖閥管滿堂注漿，其中上層12m范圍注單液漿，下層3m范圍注雙液漿，如圖4所示。經(jīng)估算，圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)約6229萬，注漿費(fèi)用11280萬，注漿工期3個(gè)月。
[0039]而實(shí)際的施工過程中，其施工結(jié)構(gòu)如圖1至3所示，
[0040](a)根據(jù)承壓水水壓力和基坑開挖深度，確定止水帷幕I深度9米、基底U形注漿倉底部深度15米、漿體底板2厚度3米、漿體側(cè)墻3厚度2米、漿體側(cè)墻4與止水帷幕I疊合深度9米；
[0041](b)施工圍護(hù)結(jié)構(gòu):采用1.0m厚地下連續(xù)墻形成相應(yīng)的止水帷幕I ;
[0042](cl)先采用袖閥管注漿工法注雙液漿，形成漿體底板2和漿體側(cè)墻3漿體側(cè)墻3與止水帷幕I的下部密貼，漿體底板2、漿體側(cè)墻3和止水帷幕共同構(gòu)成基底U形注漿倉封底結(jié)構(gòu)；漿體底板2厚3m，漿體側(cè)墻3厚2m，漿體側(cè)墻3與地下連續(xù)墻密貼疊合9m ；
[0043](c2)然后采用袖閥管注漿工法注單液漿，形成漿體隔墻4，將U形注漿倉分隔成多個(gè)U形注漿倉，漿體隔墻厚2m;
[0044](c3)最后采用袖閥管注漿工法注單液漿，在漿體底板上方進(jìn)行二次注漿，形成漿體補(bǔ)強(qiáng)層5，漿體補(bǔ)強(qiáng)層厚2m;
[0045](d)施作坑內(nèi)降水井和水位觀測孔，將倉內(nèi)地下水疏干；
[0046](e)分層分段從上向下開挖，并及時(shí)架設(shè)內(nèi)支撐6，直到開挖至基底；
[0047](f)按明挖順做法回筑主體結(jié)構(gòu)7，依序拆除內(nèi)支撐6，頂板回填。
[0048]圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1.0m厚地下連續(xù)墻，嵌固深度9m，基底15m范圍采用袖閥管U形U形分倉注漿封底，其中漿體底板厚3m，漿體側(cè)墻、漿體隔墻和漿體補(bǔ)強(qiáng)層均厚2m，漿體側(cè)墻與地下連續(xù)墻密貼疊合9m，漿體底板和側(cè)墻注雙液漿，漿體隔墻和補(bǔ)強(qiáng)層注單液漿。施工尺寸如圖5所示，經(jīng)估算，圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)約5370萬，注漿費(fèi)用5264萬，注漿工期1.5個(gè)月。
[0049]綜上所述，采用本實(shí)用新型所述基底U形U形分倉注漿封底方案后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)費(fèi)用節(jié)省859萬，注漿費(fèi)用節(jié)省6016萬，工期節(jié)省1.5個(gè)月。
[0050]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，包括插入地下的止水帷幕(1)，其特征在于:在止水帷幕(I)的下方通過注漿形成有漿體底板(2)、漿體側(cè)墻(3)、以及漿體隔墻(4)，所述漿體側(cè)墻(3)與止水帷幕(I)緊密膠結(jié)，漿體底板(2)、漿體側(cè)墻(3)、以及漿體隔墻(4)圍合在基底形成多個(gè)向下凹陷的U形注漿倉，在漿體底板(2)上方二次注漿形成有漿體補(bǔ)強(qiáng)層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述U形注漿倉的漿體底板(2)、漿體側(cè)墻(3)是通過袖閥管注雙液漿形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述U形注漿倉的、漿體隔墻(4)、以及漿體補(bǔ)強(qiáng)層(5)是通過袖閥管注單液漿形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承壓水厚砂卵石地層深基坑注漿封底結(jié)構(gòu)，其特征在于:在每個(gè)U形注漿倉內(nèi)均設(shè)置水位觀測孔和降水井。
【文檔編號】E02D19/16GK204252148SQ201420737294
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】劉建偉, 盧致強(qiáng), 賀長俊 申請人:中鐵隆工程集團(tuán)有限公司