摘要:随着城市交通的日益拥挤,地铁逐渐向城市发展,已成为大城市的主要交通工具。地下连续墙具有振动小、噪声低、墙体刚度大、抗渗能力、适合于各种地层等特性,成为围护结构常见的形式。本文主要研究了基坑地下连续墙渗漏水的防治策略。
关键词:基坑;地下连续墙;渗漏水;防治
前言
随着城市现代化进程的高速推进,各大城市修建地铁的热潮高涨,而地铁车站的设计常选用工效高、工期短、质量可靠、经济效益好的地下连续墙作为围护结构。地下连续墙施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工。但在在基坑开挖过程中,常存在渗漏水问题,所以地下连续墙施工质量好坏,直接影响整个工程防水抗渗质量以及施工过程中基坑的安全、稳定。
1地下连续墙渗漏主要原因分析
1.1基于结构考虑的地连墙渗漏部位及原因分析
从结构上考虑的连续墙渗漏主要是墙缝渗漏和预埋接驳器部位渗漏。纵观以往同类工程,根据长期的地铁工程经验,可以认为这两部位的渗漏正是连续墙施工的两大顽症。施工缝渗漏水一直以来是土木工程界的难题,在地连连续墙施工中则更为突出。采用传统接头管的地下墙在开挖紧靠墙体接头一侧的槽孔时,不可避免地会碰撞或啃坏墙体接头,使墙体接头凹凸不平,尽管在成槽后进行刷壁,但是在刷除墙体接头凸面上土碴泥皮的同时,却也将其泥浆搪进了接头的凹坑之中,因此,成墙之后,墙体接缝处的渗漏水现象仍然很常见。地下连续墙钢筋笼内设置了大量与主体结构相连接的接驳器,由于接驳器数量较多,间距较小并且同时集中在一个层面上,容易形成一个隔断面,混凝土的骨料难以充填至两层接驳器间,因此在这些部位常由于混凝土不密实而产生渗漏水现象。
1.2基于混凝土原因产生地连墙渗漏的分析
地下连续墙所用的是抗渗混凝土。混凝土的抗渗性也称不透水性,是混凝土物理力学性能中的重要一项,通常用渗透系数k0来评定,k0越小,则抗渗性越好。一般地,影响混凝土的抗渗性的因素:
1.2.1水灰比
水灰比越大,空隙率越大。抗渗系数也随之增大。
1.2.2养护龄期
随着混凝土养护龄期的增加,水泥浆水化作用逐渐完全,水化产物凝胶体填充毛细孔,降低了混凝土的透水性。下表为水泥浆渗透系数与养护龄期的关系表。
1.2.3粗骨料最大粒径
在水灰比固定的情况下,石子最大粒径越大,混凝土的抗渗性越差。粗骨料最大粒径为80mm以及40mm的混凝土扩散系数与相同水灰比的最大粒径为25mm相比对混凝土抗渗性的影响可以看出,其抗渗性分别为3倍与1.5倍。
1.2.4外加剂
混凝土的抗渗能力随含气量的增加而提高。
1.2.5混凝土的密实性
混凝土自身越密实,则其抗渗漏性能越好。由于地下连续墙混凝土的浇筑属于水下浇筑混凝土,并且由于其特殊的构造导致了不能对混凝土进行机械振捣,在这种情况下,主要依靠混凝土的自重使其密实,这种混凝土即自密实混凝土,而影响其自密实性能的主要因素为:粗骨料与固体混凝土的体积比,细骨料与砂浆的体积比以及水灰比。一般地,粗骨料与固体混凝土的体积比越小,细骨料与砂浆的体积比越小,而水灰比越大,则自密实性约好。
2连续墙渗水预防措施
2.1设计预防措施
2.1.1单元槽段的划分。单元槽段愈长,接头愈少,可提高墙体连续性及防水防渗能力。决定槽段长度因素较多,一般槽段长度最大不宜超过4~8m。
2.1.2在连续墙接头处预埋注浆管。
2.1.3经济允许的情况下,可以考虑在连续墙接口外侧进行旋喷止水。
2.2工艺预防措施
2.2.1根据地质条件、施工环境和墙体尺寸,选用合理的成槽设备。确保连续墙的垂直度。
2.2.2选用优质的护壁泥浆,防止不塌孔。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆泥浆必须具备物理稳定性、化学的稳定性、适当的比重及流动性、良好的泥皮流动性。
2.2.3加大泥浆循环、严格刷壁、清孔。确保槽间接头不加泥及孔底沉渣过厚。在施工中可采用与工字钢形式一致的钢刷反复刷壁。
2.2.4水下混凝土必须符合配合比要求,要有较大的塌落度(200±20mm),流动性好。泥浆下浇灌砼水泥用量要适当增多,一般最低水泥用量应控制在400kg/m3。掺入减水剂等塑化剂后,水泥用量可适当较少,须经试验确认。
2.2.5为确保砼浇筑质量,施工中应注意以下事项:确保槽孔内砼与泥浆的密度差,保证密度差在1.1倍以上。导管使用前应试拼并进行密水试验;砼要连续灌注,间歇时间不能超过20min,防止导管内砼固结,保持砼的均匀性;砼灌注过程中,不能将导管横向移动,会使沉渣和泥浆混入混凝土内,影响砼质量。槽段内各处砼上升高差不得产生大于1:4的坡度。
2.2.6为防止开挖造成接头处渗漏水,应严格控制开挖进度,及时架设支撑,严格按照设计施加预应力。
3渗漏处理措施
3.1轻微渗漏处理
在土方开挖过程中,要仔细观察地下连续墙的渗漏情况,尤其是接缝处,通常渗漏点距离地下连续墙顶部3m以下,发现渗漏后,应采取如下措施:
3.1.1渗漏初期发现后,立即停止开挖作业,查明渗漏原因。
3.1.2将渗漏点范围及其周边泥土、杂物等全部清理干净,查看渗漏点处是否有夹泥等严重质量缺陷,若仅为轻微渗漏,则在基坑内侧,采用堵漏灵速凝水泥进行封堵。
3.1.3在基坑外侧,2幅墙的接缝处,施打高压旋喷止水桩;对于因场地限制等原因而无法进行高压旋喷桩施工的情况,可以采用钻孔、预埋注浆管、高压注浆的方式进行处理。
3.1.4在开挖土方的过程中,密切关注此部位,若渗漏加剧,则进一步采取处理措施。
3.2流水、流砂处理
对于突发性渗漏,且发展比较迅速的,从发现渗漏至流水、流砂、地面塌陷在较短时间内的,应采取如下措施:
3.2.1在渗漏处回填反压土,采用黏土回填,将渗漏降至最小,对于水流较急的,可采用堆砂包的形式,再回填反压土。
3.2.2对于渗漏处基坑上部的堆载,包括材料、大型机械等,应立即移走,同时拉警示带。
3.2.3较大的流水止住后,开始进行缝隙的封堵处理,整体的处理顺序是从上到下进行处理:
清理接缝两侧的泥土,利用堵漏灵快干水泥将缝隙处堵死,对于缝隙较大的,将棉絮塞入缝隙内,再配合堵漏灵封堵。将接缝处两侧的地下连续墙简单打凿,露出工字型钢板、钢筋后,采用长1m、宽30cm的钢板,与接缝两侧的工字钢板、地下连续墙钢筋进行焊接、封堵。从上至下一块块地进行钢板焊接,继而形成整体的封堵。根据水量的大小,在中部、底部预留导流水管,将水排出至基坑集水井内,抽至基坑上部排水沟内。在处理过程中,从上向下,将反压土挖除。
3.2.4针对渗漏的范围,在基坑顶部施打高压旋喷止水桩,旋喷桩原则上施工至岩面,或者基底以下5m。
3.2.5待高压旋喷止水桩施工完成7d后,同时观察到导流水管内流出清水时,即可以进行下一步的基坑土石方开挖和结构施工,但仍应加强观测,尤其是地下水位的变化情况。
3.2.6导流管可以从上向下逐步拆除,底部最后一根导流管应根据水量来判定是否拆除。
3.2.7对于造成地面塌陷的,应对塌陷范围从地表至岩面进行高压单管旋喷桩加固,对上部进行回填、硬化。
结束语
目前在基坑工程围护结构中,地下连续墙凭借其诸多优点得到了广泛的应用,施工技术相对成熟,但渗漏水却成了地下连续墙无法根治的顽疾,相信本文阐述的内容会对基坑工程地连墙防渗漏提供一定的帮助。
参考文献
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[2]李结元.武汉地区地下连续墙穿越富水砂层H型钢接头施工技术[J].中华建设,2016(9):125-127.
作者身份证号码:41031119830715xxxx
论文作者:王继锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/24
标签:混凝土论文; 基坑论文; 渗漏水论文; 地下论文; 水灰比论文; 骨料论文; 密实论文; 《基层建设》2018年第8期论文;