广西建工集团第一建筑工程有限责任公司 广西南宁 530001
摘要：富水砂层含水量丰富，砂层中存在水囊，施工过程中易液化，结构被破坏，开挖后边坡不稳定，易塌方。基坑范围为上层滞水，施工期间为丰水期，雨水较多，地下水位高出核心筒基底，基坑外采取井点降水，坑内设井点降水解决“坑内疏不干”问题。深基坑核心筒内不均匀分布富水砂层，考虑施工效率和成本；根据富水砂层在核心筒范围内的分布情况，采用坑内井点降水、注浆固化措施以达到核心筒、桩承台基坑开挖施工要求。
Abstract：The water-rich sand layer is rich in water content, and the slope is unstable and easy to collapse after excavation. According to the distribution of the water-rich sand layer in the core tube, the use of grouting solidification, well point precipitation, thickening of brick and fetal membrane measures to reduce the thickness of the water- To meet the core cylinder foundation pit construction requirements.
关键词：富水砂层；水囊；塌方；疏不干；效率；成本；核心筒；注浆固化；井点降水
Key words： Water rich sand layer; water bag; collapse; dewatering; efficiency; cost; core barrel; grouting solidification; well point dewatering
1.引言
根据工程中富水砂层厚薄不一，分布不规则；主楼核心筒基础及副楼桩基基墩土方开挖遇到的含水丰富粉质砂层（富水砂层）、开挖边坡不稳定、易塌方，工期紧，成本不能超等难题，进行施工分析，具体采取注浆固化、坑内降水，加厚砖胎膜措施，取得不错的效果，并为今后类似工程提供参考。
2.工程概况
广西农业职业技术学院危旧房改造工程，位处可利江江边，东南侧有小湖。地下一层，地上33层。基础采用静压管桩，桩端支承于圆砾⑥层。附楼为三桩、二桩承台，承台深1.0m；主楼为群桩筏板基础，板厚为1.8m，电梯井处为3.6m深。地上结构为四栋塔楼。
本工程场地岩土层主要由第四系人工堆积层（Qml）、第四系更新统望高组冲积层（Q3Wal）和第三系渐新统北湖组（E3b）组成。根据各岩土层的物理力学性质及工程特性，将场地岩土划分为8层（①～⑧），自上而下分述如下：1、素填土（第①层Qml）;2、粘土（第②层Q3Wal）;3、粉质粘土（第③层Q3Wal）;4、粉质粘土（第④层Q3Wal）;5、粉质粘土（第⑤层Q3Wal）;6、圆砾（第⑤-1层Q3Wal）;7、圆砾（第⑥层Q3Wal）;8、强风化粉砂质泥岩（第⑦层E3b）;9、中风化粉砂质泥岩（第⑧层E3b）
根据拟建场地勘察钻孔揭露及地面调查，场地地下水类型主要为孔隙潜水，主要赋存于圆砾⑥的孔隙中，揭露后水位上升至粘土②、粉质粘土③、粉质粘土④层及圆砾⑤-1中，略具承压性，主要补给来源为大气降雨，其次为农业灌溉用水，最终向邕江排泄，并与邕江河水有一定的互补关系，建筑±0.00为78.00m，地下室底板标高为78.00－5.50-3.6=68.9m；勘探期间稳定水位埋深为6.50～8.20 m，稳定水位高程69.89～71.62 m，平均水位标高70.76m。塔楼4#、6#楼范围内存在粉质粘土④中的局部粉土夹层、粉质粘土⑤层中的局部粉土、粉砂夹层及圆砾⑤-1中存在大量上层滞水，圆砾⑤-1土层渗透系数1.2*10-2（cm/s），属于强透水性，需要采取降水措施。
4#、6#楼塔楼核心筒基坑及副楼的静压桩多桩承台开挖成型，遇到基坑塌方，地下水情况，无法进入下一道浇筑垫层和砌筑砖胎膜工作。需研究可行方案，解决基坑成型问题。
3.施工方法
土方工程采取大开挖至静压桩施工工作面。根据工程地质勘查报告，该标高面未达到地下水的标高面，且地下水存在于局部。二次开挖出副楼静压桩基墩及主楼核心筒筏板基坑。针对土方作业面内存在地下水及土层中粉质粘土砂层中水囊【1】在土方开挖中导致基坑边坡塌方，基坑无法成型，坑内积水；采取二次土方开挖后在副楼底板底标高面设置真空井点降水井降排水，把水位降低到主楼筏板电梯井基坑底以下500mm【2】；并对富水砂层土层范围的基坑周边进行注浆堵水加固措施把基坑开挖范围内的地下水位下降，注浆起到止水加固土层空隙作业，以达到对主楼核心筒筏板及副楼基墩土方开挖的条件。如下图示意图（图2）
4.施工技术
4.1井点降水
4.1.1基坑总涌水量：
现场采用真空井点降水，对基坑涌水量计算可按公式（4-1）进行计算分析：
经计算基坑总涌水量Q=631.0 m3/d。根据同类地层降水经验结合计算，综合考虑单井的影响面积约为300m2、单井出水量为146.5m3/d及基坑内出现地下水的范围在二次开挖后确认范围在4#、6#栋周边，面积约为3000m2，拟采用10口真空管井降水。
4.1.3施工方法：
降水管井采用Φ200 PVC套管下井，井深6m，管井布置间距为12m左右，承梅花布置在4#、6#栋周边的副楼范围内，井点所放置的位置以不影响基础结构施工及方便后期施工为考虑。
用6米长Φ200 PVC管，按外露0.5m，管底上1.0m范围为沉渣管，管底1.0m～4.0m范围为3m长过滤管，其余为井壁管。过滤管及沉渣管段用手钻在PVC管上开Φ5mm孔@50mm。过滤管段外包30目和40目两层过滤网。钻机成孔DN300，清孔，把加工好的PVC管下到井内，填瓜米石滤渣，黏土封闭管口，安装水泵，试运行。二次开挖的桩承台、核心筒筏板基坑注浆加固前2天开始降水，以降到基坑最低点68.9m（电梯井）下50cm。
但是在降水过程中，副楼桩承台基坑降水达到要求，而核心筒基坑内出现“疏不干效应”，开挖最深处加设2口井4.2注浆加固
4.2.1注浆加固原理
粉砂夹层及圆砾⑤-1中存在大量上层滞水，为富水砂层及上层滞水，降低富水砂层中由黏土和砂土形成水囊土层的水位，在富水砂层水位下降后，对其先注入凝胶快的150 Be、磷酸--水玻璃浆液对土层进行堵水，再向土层中注入P.O 42.5普通硅酸盐水泥浆进行土层加固。以达到基坑开挖不塌方的施工条件。
4.2.2浆液材料及配比
本工程采用磷酸--水玻璃浆液及水泥浆进行注浆堵水加固。根据现场的土质情况进行浆液实验确定磷酸--水玻璃浆液的配比为150 Be、磷酸--水玻璃（V水玻璃：V磷酸=1.2：1），PH值4.6；水泥浆液水灰比为1：1，采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥。
4.2.3注浆施工工艺
施工注浆孔径为Φ50；注浆压力0.2～0.5MPa；注浆孔间距@500mm；注浆影响半径500mm；注浆孔深度4m、2m（主楼核心筒周边注浆深度为4米，副楼承台基坑周边注浆深度2米）。
材料及机械：相应的水泥、磷酸--水玻璃、6个废油桶或其他容器、体积较小的AT-45A型双管回转钻机打孔、双液注浆机、手钻拌浆机。
定孔位：注浆点设置在主楼核心筒、副楼桩承台基坑开挖边界1米范围内进行打孔注浆，设置两排注浆孔，排距为500mm，注浆孔间距为@500mm。注浆钻机打孔，并清孔放入注浆管。配浆：根据每天的工程量和注浆量进行水泥浆和磷酸--水玻璃浆配比；并要在浆体凝固前使用完，不能造成浪费。注浆：接上注浆管，开始双液注浆，注浆压力逐渐加大，控制0.2～0.5MPa范围内；外排孔注入磷酸-水玻璃浆体，内排孔注入水泥浆；先核心筒（先深后浅），隔孔注浆；过程中遇到压力变大或骤然变大，并超出设计压力范围的，应停机退管，待凝固后再次注浆。注浆满孔后，用袋子装砂封堵钻孔，防止溢浆或钻孔串浆流浆。
对于电梯井周边同样采取双排双浆注入堵水加固措施。
5.施工效果
基坑内真空井点降水2天后，进行磷酸-水玻璃、水泥浆注浆堵水加固2天后，已经达到水位下降及土层堵水加固效果。先对核心筒基坑进行土方开挖，1.8m后筏板基坑土层地下水位已经下降并满足施工要求，基坑边坡土方加固不出现塌方现象；桩承台基坑土方同样达到土方开挖施工要求。
然而开挖电梯井开挖出现地下水位未达到要求，出现电梯井坑内存在地下水补给，现有降水井点无法满足降水要求的“坑内疏不干”情况。经研究，在电梯井边增设两个降水井点加大降水排量的措施，并达到满足施工要求的降水要求。
采用井点降水、注浆加固措施比采用井点降水【3】、排桩【4】或钢板桩【5】的施工效率高；注浆加固选择在基坑开挖边上，节省施工成本，总的施工成本在控制范围内，整体上满足进度和成本效益要求。
6.结语
降水措施、基坑开挖加固施工技术有多种多样，在该项目根据现场实际情况选取真空井点降水、注浆加固措施对开挖基坑周边进行处理，对富水砂层土层开挖的基坑内积水、边坡塌方的处理取得良好效果。
参考文献：
[1]陈红兵 窦利伟 董永昌等. 紧邻太湖的深基坑围护及降水施工［J］.建筑施工，2010,32（9）：928-929.
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[3]刘国彬，王卫东等. 基坑工程手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，2009,812-849.
[4]刘国彬，王卫东等. 基坑工程手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，2009,429-468.
[5]刘国彬，王卫东等. 基坑工程手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，2009,514-551.
论文作者:黄强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/6
标签：基坑论文; 注浆论文; 土层论文; 土方论文; 水玻璃论文; 粘土论文; 核心论文; 《基层建设》2017年第7期论文;