深厚含水层悬挂式截水帷幕设计实践

在长江中下游地区,部分深基坑位于深厚含水层区域,截水帷幕无法隔断坑内外的水力联系,需要采用悬挂式截水帷幕。截水帷幕选择合适的嵌入深度有助于在保证工程安全的情况下节约工期、降低成本。本文结合上海某项目降水设计与施工,阐述在深厚含水层中如何利用其渗透系数各向异性的特征,确定经济合理的截水帷幕嵌入深度,首次引入截水帷幕等效绕流距离的概念,将截水帷幕嵌入深度、截水帷幕底端与降水井滤管底端的高差、水平渗透系数与垂向渗透系数比这三个影响水位降深因素统一用截水帷幕等效绕流距离表示,提出了截水帷幕嵌入深度设计快速判断方法,为类似项目提供了经验和参考。

落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数计算方法研究

落底式止水帷幕在具有典型二元结构地层的武汉地区深基坑工程中被广泛应用,而落底式止水帷幕的存在改变了二元结构含水层中地下水的渗流环境,为此提出了落底式止水帷幕条件下承压含水层水文地质参数的解析和数值计算方法,并结合武汉园林路地铁站深基坑现场抽水连通试验数据验证方法的正确性和可靠性。结果表明:根据新建立的考虑落底式止水帷幕条件下的解析法公式计算得出承压含水层的渗透系数为17.47~25.55 m/d,平均值为20.722m/d,而通过三维数值模拟反演得到承压含水层的水平向渗透系数(粉细砂层为21.6m/d,细砂层为25.92m/d)和垂向渗透系数(粉细砂层为2.592m/d,细砂层为3.456m/d)具有明显的各向异性,新提出的解析法和数值法均能得到可靠的承压含水层水文地质参数,可为落底式止水帷幕条件下基坑降水设计提供更直接的科学依据,具有一定的推广和应用价值。

富水混合花岗岩地层地铁隧道施工中地面注浆止水帷幕的设计参数优化

[目的]富水混合花岗岩地层新建隧道施工受地下水的影响显著,通常采用地面预注浆形成止水帷幕的措施来降低地下水对隧道施工过程的影响。但止水帷幕设计参数的选择大多以经验为主,可能存在隔水效果不佳、水位降低显著导致地层沉降超限,以及隧道周围突涌水等现象,故需要对富水混合花岗岩地层注浆帷幕设计参数进行优化。[方法]依托广州地铁18号线番禺广场站—南村万博站区间工程,基于正交试验设计,通过数值模拟分析了止水帷幕设计参数(帷幕深度、帷幕厚度、帷幕渗透系数及帷幕与隧道间距离)对注浆隔水效果的影响;采用SPSS软件进行多元线性回归分析,拟合了选取止水帷幕设计参数的经验公式,获取了止水帷幕最优设计参数并进行工程应用。[结果及结论]止水帷幕的影响因素按影响程度排序依次为:帷幕渗透系数、帷幕深度、帷幕厚度、帷幕与隧道间距离;现场选取的止水帷幕设计最优参数中,帷幕深度为58 m、帷幕厚度为2.0 m、帷幕渗透系数为1×10-10m/s、帷幕与隧道间距离为0.5 m。现场工程实践表明,采用最优参数后,止水帷幕降低地下水位效果较好,隧道开挖时的围岩稳定且开挖面干燥,地下水对隧道开挖的影响得以有效降低。

濒海富水软土地质悬挂式止水帷幕深基坑管涌防治技术

地铁车站深基坑开挖过程中易出现管涌灾害,基于天津濒海某地铁车站地下连续墙未隔断第1,2层承压水、第2层承压水与第1层承压水局部连通以及承压水层厚度较大的情况,针对本工程深基坑土方开挖过程中出现管涌险情进行原因分析,制订了双液注浆封堵、更换大功率潜水泵、基坑内施作排水沟和集水井、加强垫层及增设降水井等多种处理措施,有效地控制了管涌险情,为类似工程管涌险情的应急处理提供了技术支撑。同时,为预防和减少类似工程管涌险情的发生提出了一些建议。

三轴搅拌桩组合高压旋喷桩入岩落底式止水帷幕施工技术

某房建深基坑工程支护形式采用排桩+落底式止水帷幕,场地地质条件上部为富水深厚砂层,下部为强风化岩层,止水帷幕需穿透强风化岩0.5 m,以隔断强透水层。通过对地质情况及现有设备条件分析,采用大功率桩机先行施工三轴搅拌桩,养护后进行桩体质量抽芯验证,再针对不同缺陷程度采用高压旋喷桩分别进行补强的组合工艺施工止水帷幕。基坑开挖结果表明,该落底式止水帷幕效果良好,能有效隔断强透水层,与灌注排桩结合形成深基坑支护结构体系具有较高的经济性、适用性。

上软下硬地层CSM整体式止水帷幕施工关键技术

上软下硬地层且富水环境中,基坑止水帷幕的施工质量直接影响基坑开挖安全和变形控制。依托青岛市地铁7号线周村站深大基坑工程,从施工机械、施工方法和信息化角度探讨CSM工法,形成整体式止水帷幕施工关键技术。系统研究了CSM刀盘选型与配置,浆液材料配合比,双轮铣头多点喷浆技术及注浆参数,浆液制备、存储方法,跳打搭接循环施工方法,以及CSM钻进全过程数据信息化监测方法。基于现场监测结果,CSM工法水泥土墙深基本超出设计墙深0.5%,基坑开挖过程外围水位最大降深为1.5m,右邻省道最大沉降值为13.1mm,基坑开挖安全,表明CSM整体式止水帷幕适应性强、成墙质量好。

旋喷桩止水帷幕对拉森钢板桩变形的影响分析

以河北省邯郸市某富水地层拉森钢板桩+高压旋喷桩止水帷幕设计的管廊深基坑工程为依托,利用Midas-GTS软件对基坑降水开挖进行了全过程的数值模拟,研究了止水帷幕对支护结构变形和受力的影响。在验证模型准确的基础上,分别分析了止水帷幕与支护桩不同间距和止水帷幕不同排数对支护桩的影响。结果表明,旋喷桩止水帷幕能够延长地下水的渗流路径,减缓渗流速度,分担部分桩后土压力,对抑制支护桩变形和弯矩的产生有积极作用;旋喷桩止水帷幕与支护桩不同的间距增加了整体抗弯刚度,可以有效地限制支护桩变形和弯矩的产生,间距建议保持在1~3 m适宜,超过5 m后抑制作用不明显;旋喷桩止水帷幕的排数越多支护效果越明显,相关结果对富水地层基坑工程的优化有一定的参考意义。

注浆止水帷幕在车站基坑地下水控制中的应用

北京地铁16号线丰台南路站基坑主体结构处于卵石地层中,且卵石层潜水水头高于开挖面,同时周围不具备降水条件。由于地下水流量大、水压高,在进行基坑开挖过程中侧壁易产生塌陷、涌水等现象,为保证地下水环境中基坑开挖的安全稳定,止水措施极为关键。采用基坑底桩间悬挂式止水帷幕+分段止水墙+基底排水措施对基坑周围进行加固隔离,形成一定厚度和强度的止水幕墙。通过控制地下水,确保结构顺利施工,可为类似工程提供参考。

深基坑止水帷幕+桩锚支护体系的应用要点

为了解决建筑工程项目深基坑渗水以及基坑坍塌等问题,保障项目顺利推进及地下室工程作业安全,以清泉美景商务综合楼项目为例,对深基坑止水帷幕+桩锚支护体系的原理和工艺进行了介绍,通过对该工程实例止水帷幕+桩锚支护体系的实际应用进行分析,提出了止水帷幕+桩锚支护体系的设计以及施工技术要点。研究表明深基坑止水帷幕+桩锚支护体系在深基坑开挖施工中能确保基坑的安全稳定,以供同类工程深基坑施工参考。

考虑止水帷幕的承压含水层基坑涌水量计算

止水帷幕结合减压降水井的“墙-井”体系是深大基坑常用的降水措施之一,而实际工程中采用“墙-井”体系的基坑涌水量比按照规范公式计算的结果小。为了得到止水帷幕下的承压含水层基坑涌水量计算公式,考虑悬挂式止水帷幕阻断形成的绕流区对基坑地下水水力梯度和渗流断面的影响,本文建立计算分析模型,引入绕流区渗径影响系数,采用数值模拟确定该影响系数,得到基坑涌水量计算公式。结合工程实例验证了公式的准确性,分析了止水帷幕插入深度比和基坑尺寸比对基坑涌水量的影响,得到以下结论:基坑涌水量与止水帷幕插入深度成反比、与基坑面积成正比;当帷幕插入深度比大于0.6或基坑尺寸比小于0.4时,对基坑涌水量和降深影响较大,其他范围内影响幅度逐步减缓。本研究可为类似工程基坑涌水量计算和止水降水设施的布置提供理论依据。

落底式止水帷幕在紧邻地铁超大深基坑中的应用

某紧邻既有地铁车站的超大深基坑处于深厚承压水场地条件下,为降低场地抽降承压水对周边环境的影响,基坑采用三道钢筋混凝土支撑结合800~1 000 mm厚、入岩深度0.5 m的地下连续墙进行支护,并采用大井法对基坑降水所需管井数量和单井出水量进行计算后,在基坑范围内设置40口降水井。对基坑西侧地铁沿线地表水平和沉降变形进行监测,最大沉降量为16.4 m,最大水平位移为15.5 mm,均满足规范要求。表明基坑支护及降水设计方案合理可靠,可为今后类似工程的支护设计积累经验,提供参考。

超能超高压旋喷桩止水帷幕监理质量控制

近年来,生态补水原因导致北京地下水位上升较快,如何做好深基坑止水及降水成为施工中的控制重点。对某项目在深基坑施工中水位上升问题采取的相关降排水措施进行总结,并对最终选择的超能超高压旋喷桩止水帷幕进行说明。针对在止水帷幕施工过程中出现的各种问题,总结了基坑降水阶段各项监理工作要点,对设计前期、施工各环节出现的问题进行分析,提出整改措施及.相关工作建议,完成超能超高压旋喷桩施工。最终对止水帷幕内进行抽水,并对场内水位进行观测,水位保持为-25效果满足预期要求,满足基础底板施工需求。

截水帷幕渗透系数计算方法

截水帷幕作为一种有效阻隔或减少地下水入渗的防治水技术,近年来不断被应用于地下开采煤矿和露天开采煤矿。受接缝、夹层等质量缺陷的影响,截水帷幕一般需要通过计算渗透系数来评价工程防渗性能,渗透系数的大小可直接决定截水帷幕防渗质量。以扎尼河、元宝山露天煤矿、朱仙庄煤矿截水帷幕工程为例,采用围井抽水试验、完整井抽水试验、降水头注水试验、钻孔压水试验、岩心渗透性试验5种方法计算了截水帷幕渗透系数,并提出了5种计算方法的应用特点与适用条件。结果表明:各计算方法所得渗透系数虽存在差异,但能够相互验证;抽水试验、注水试验、岩心渗透性试验较适用于露天煤矿墙体式帷幕,钻孔压水试验则更适用于检验地下开采煤矿注浆帷幕防渗性能;5种方法能够分别从点、线、面、体4个不同角度计算截水帷幕渗透系数,全方位检验帷幕墙接缝与浇筑质量;多种方法结合应用可以更为全面地验证截水帷幕渗透系数的准确性。

煤矿区复合地层等厚度水泥土截水帷幕性能的影响因素试验研究

为了研究水泥掺量、综合水灰比、地层特征等因素对煤矿等厚度水泥土截水帷幕性能的影响,开展了等厚度水泥土帷幕原理分析、帷幕性能影响因素分析等厚度水泥土试验和性能测试,确定了关键影响因素,得出了复合地层等厚度水泥土参数,并进行了现场示范应用。研究结果表明:等厚度水泥土截水帷幕性能的影响因素主要为岩(土)体性质、地下水特征、水泥胶凝材料、混合过程和养护条件;岩(土)体性质和水泥掺量是影响墙体质量的直接因素,水灰比和养护周期是保证墙体质量的关键因素;当地层自身强度较高、颗粒级配较好,等厚度水泥土强度高,渗透系数小;根据影响因素确定示范工程的水泥掺量为25%、综合水灰比为1.2∶1、地层为复合地层材料。骆驼山煤矿缓坡斜井井筒复合地层渗漏段治理结果显示,采用3步施工法工艺构筑的斜井外侧截水帷幕墙体质量好,现场试样28 d抗压强度为5.3~31.8 MPa,渗透系数为0.005×10^(-7)~0.2403×10^(-7) cm/s,井筒涌水量由16.8 m^(3)/h降低至1.6 m^(3)/h,较治理前减少了90.5%。

敏感城市环境悬挂止水帷幕基坑降水施工案例分析

为研究敏感城市土工环境约束下,悬挂止水帷幕基坑降水施工对周边保护建(构)筑物的影响,以实际工程为例,介绍降水历程、采取的针对性措施及周边环境监测结果。数据对比证明深坑分段施工有效缩短了降水高峰持续时间,缓解了对周边土工环境的影响。阐述了紧邻坑边回灌的局限性,分析了不同回灌方案的优势与不足,揭示了水位下降引起建(构)筑物沉降与地质条件、建(构)筑物自身结构特性等均有关系,差异性明显。案例可为类似城市土工环境中深基坑施工提供参考。

临湖高地下水位区基坑灌注桩及旋喷桩复合止水帷幕施工技术分析

文中以深圳东湖水厂扩能改造工程为例,提出了一种灌注桩与旋喷桩复合止水帷幕的施工技术。该技术利用灌注桩的高刚度和旋喷桩的隔水效果,实现基坑的稳定性、防渗性和平面布置的灵活性,缩短了工期,减少了对周边环境的影响,提高了场地和基坑内的作业空间,保障了施工安全。

某富水砂层深基坑悬挂式止水帷幕评估与研究

针对某富水砂层基坑体量大、边界长、紧邻天然基础大断面管廊(结构变形控制要求高)的特点,采用多种方式获取了准确的富水砂层参数,并进行了悬挂式止水帷幕情况下管廊的沉降研究及评估。采用超深静力触探判定砂层密实程度,获得准确的力学参数并据此快速评估降水对周边地表沉降的影响;通过现场抽水试验进一步获得富水砂层的水文参数并验证沉降数据;然后采用获得的力学参数及水文参数,通过有限元计算精确分析不同止水帷幕深度情况下基坑降水对综合管廊变形的影响;最后,针对三轴搅拌桩在密实砂层钻进速度慢、工效低的问题,通过优化桩长及适当的设备改造,确保了顺利施工。本项目为富水砂层基坑止水帷幕的优化设计、施工提供了一套可行的评估思路,可为类似深基坑工程提供借鉴经验。

止水帷幕设计在尾矿基坑污染防治中的应用

尾矿基坑工程施工时,不可避免地要开挖尾矿工程附近的土地。针对尾矿基坑抽排水对周边如村民井水使用等群众日常生活需求产生影响,而带来不利于社会稳定的纠纷事件,可在尾矿原深基坑临时支护设计方案基础上增加支护桩截水帷幕来解决此类问题。该文以某尾矿深基坑污水项目施工为例,介绍此种止水帷幕的设计及施工方法要点,可供类似工程参考。

悬挂式止水帷幕对基坑地表沉降影响规律研究

在解决地下水对施工项目的影响时,应用悬挂式止水帷幕是减轻地下水对基坑周围地表沉降影响的一种新方法。文章介绍了利用近似公式计算矩形基坑沉降的简化方法。通过改变悬挂式止水帷幕的插入深度,并采用有限元模拟和实验,全面分析了止水帷幕插入对地表沉降中的效果。研究结果表明,在插入止水帷幕后,基坑周围的沉降显著减少,帷幕和地表都发生了变化,并且计算值与室内模拟结果一致。这一验证为围绕悬挂式止水帷幕对矩形基坑沉降的理论计算提供了新的解决方案,标志着该领域的创新。

灌注桩和止水帷幕在基坑工程中的应用

灌注桩和止水帷幕作为基坑支护工程中较常见的支护体系组合,广泛运用于各类基坑支护工程。论文以某城市主城区一项目为例,通过支护方式选择、支护效果验算、止水效果分析、施工质量控制等各项工艺措施,揭示了所采用支护体系在粉质黏土、粉砂等地质层中的应用技术。通过对开挖期间基坑支护体系和周边建筑物环境的变形监测分析,验证了灌注桩和止水帷幕为主支护体系的支护效果,为今后在此类项目的支护体系的选择和施工质量控制提供了方案思路。