一种超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构及方法技术

本发明专利技术提供了一种超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构及方法，该结构包括设置于基坑四周的三轴搅拌桩止水帷幕、设置于基坑坑底的三轴搅拌桩坑内满堂加固结构、以及设置于三轴搅拌桩止水帷幕与三轴搅拌桩坑内满堂加固结构之间的高压旋喷桩，所述三轴搅拌桩坑内满堂加固结构与所述高压旋喷桩的施打深度均为基坑基底向下至三轴搅拌桩止水帷幕的底端。采用侧向止水与坑内止水相结合的方式，三轴搅拌桩止水帷幕阻止地下水从基坑侧部进入坑内；三轴搅拌桩坑内三轴搅拌桩坑内满堂加固结构，阻止地下水从基坑底部进入坑内；高压旋喷桩阻止地下水从上述两者接缝处进入坑内，有效地解决了该种类型地层条件下地下水向坑内的渗流问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程设计与施工领域，尤其涉及一种适合海岛地区的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构及方法。
技术介绍
对应位于海岛地区的基坑施工，在止水方面受到很大的挑战。海岛地区超厚含珊瑚碎屑地层，包括含珊瑚碎屑砂层以及位于其上的土层。该含珊瑚碎屑地层具有如下特点：(1)土层厚度大、渗透系数大含珊瑚碎屑地层的土层厚度较厚(约15～20m)，渗透系数较大(约10-2cm/s)。(2)含珊瑚碎屑地层地下水水量丰富、与海水存在直接水力联系场地所处海岛四周环海，地层地下水水位较高，水量丰富，与海水存在直接水力联系。(3)受台风、暴雨、潮汐作用影响较大场地位于海岛地区，地层地下水水位受台风、暴雨、潮汐作用影响较大。基坑开挖边坡稳定性主要受控地下水的渗流条件，防渗止水成为决定基坑安全的首要问题。在基坑开挖过程中，当基底标高在地下水位以下时，必须阻断地下水向基坑内的渗流。一般采用止水措施阻断或延长基坑外的地下水向基坑内的渗流路径，以保证基坑干燥、便于施工。现有的止水措施通常是在挡土结构的外围设置一圈封闭的防渗止水帷幕作为侧向止水，如采用悬挂式止水帷幕，由于含珊瑚碎屑地层厚度较厚、渗透系数较大，止水帷幕很难阻断地下水向基坑内的渗流，地下水容易绕过止水帷幕桩底渗流进入坑内。而若采用落底式止水帷幕，止水帷幕桩底需要穿过含珊瑚碎屑地层进入其下相对不透水层，所需的止水帷幕桩长很长，围护造价上不经济。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构及方法，采用侧向止水与坑内止水相结合的方式，彻底阻断地下水渗流路径，有效阻止地下水向坑内渗流，且施工质量稳定、施工过程易控制，具有较好的经济效益。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构，包括设置于基坑四周的用于侧向止水的三轴搅拌桩止水帷幕、设置于基坑坑底的用于坑底止水的三轴搅拌桩坑内满堂加固结构、以及设置于三轴搅拌桩止水帷幕与三轴搅拌桩坑内满堂加固结构之间的高压旋喷桩，所述三轴搅拌桩坑内满堂加固结构与所述高压旋喷桩的施打深度均为基坑基底向下至三轴搅拌桩止水帷幕的底端。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构中，所述三轴搅拌桩止水帷幕采用双排三轴搅拌桩搭接而成。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构中，所述三轴搅拌桩止水帷幕采用双排三轴搅拌桩搭接而成。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构中，所述三轴搅拌桩坑内满堂加固结构采用三轴搅拌桩在坑底满堂搭接而成。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构中，所述高压旋喷桩为的高压旋喷桩，所述高压旋喷桩与两侧的三轴搅拌桩止水帷幕以及三轴搅拌桩坑内满堂加固结构的搭接厚度为300mm。本专利技术还公开了一种超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法，采用如上所述的所述超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构，该方法包括如下步骤：第一步，在基坑四周施工用于侧向止水的三轴搅拌桩止水帷幕；第二步，在基坑坑底满堂施工用于坑底止水的三轴搅拌桩坑内满堂加固结构；第三步，在三轴搅拌桩止水帷幕与三轴搅拌桩坑内满堂加固结构之间施打的高压旋喷桩。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中，所述第一步包括如下步骤：清除地下障碍物→开挖沟槽→设置导向定位型钢→搅拌桩就位，校核水平、垂直度→开启空压机，送浆至桩机钻头→钻头喷浆、气，下沉桩底→钻头喷浆、气，提升→移机。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中，所述三轴搅拌桩止水帷幕采用三轴搅拌桩，所述三轴搅拌桩止水帷幕施工采用标准连续方式或单侧挤压连续方式，相邻桩施工时间超过10小时时，要在相邻桩接缝处采取注浆方式进行止水补救。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中，所述三轴搅拌桩止水帷幕的桩体施工采用一喷一搅工艺，下沉及提升均为喷浆搅拌，下沉速度为0.5～1.0m/min，提升速度为1.0～2.0m/min；所述三轴搅拌桩止水帷幕的抗渗系数为10-7～10-6cm/s；所述三轴搅拌桩止水帷幕的桩体28d无侧限抗压强度标准值大于等于0.8Mpa；所述三轴搅拌桩止水帷幕的桩体的垂直度偏差不大于1/200，桩位偏差不大于20mm。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中，施工三轴搅拌桩止水帷幕的桩体所需的浆液的质量配比为，水泥：膨润土：水＝1：0.05：(1.6～2.0)；其中水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.5～2.0。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中，所述高压旋喷桩成桩采用二重管法施工工艺，旋喷速度为15cm/min，提升速度为20cm/min，注浆压力15～20MPa，压缩空气600kpa；所述高压旋喷桩采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为1.0,水泥用量600kg/m3；所述高压旋喷桩的桩位偏差不超过5cm,桩身垂直度误差不超过1/150。优选的，在上述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中，基坑开挖前，需要对所述三轴搅拌桩止水帷幕和高压旋喷桩的桩身强度采用浆液试块强度试验确定，或采用钻取桩芯强度试验确定，钻芯数量不少于总桩数的2％，且不应少于5根，钻孔取芯完成后的空隙应及时注浆填充。由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术提供的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构，采用侧向止水与坑内止水相结合的方式，三轴搅拌桩止水帷幕用于侧向止水，阻止地下水从基坑侧部进入坑内；三轴搅拌桩坑内三轴搅拌桩坑内满堂加固结构用于坑内止水，阻止地下水从基坑底部进入坑内；高压旋喷桩接缝处理，阻止地下水从三轴搅拌桩止水帷幕与三轴搅拌桩坑内三轴搅拌桩坑内满堂加固结构之间接缝处进入坑内，从而彻底阻断地下水渗流路径，有效地解决了该种类型地层条件下地下水向坑内的渗流问题。(2)本专利技术提供的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法，采用侧向止水与坑内止水相结合的方式，三轴搅拌桩止水帷幕用于侧向止水，阻止地下水从基坑侧部进入坑内；三轴搅拌桩坑内三轴搅拌桩坑内满堂加固结构用于坑内止水，阻止地下水从基坑底部进入坑内；高压旋喷桩接缝处理，阻止地下水从三轴搅拌桩止水帷幕与三轴搅拌桩坑内三轴搅拌桩坑内满堂加固结构之间接缝处进入坑内，形成了一个整体稳定的、空间上封闭的防渗止水体系，隔断了地下水在含珊瑚碎屑砂层中的渗流通道，为基础施工创造了干燥的施工条件。(3)本专利技术提供的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构及方法，侧向止水与坑底止水均采用三轴搅拌桩的型式，充分发挥了搅拌桩施工质量稳定、止水效果好的特点。附图说明图1为本专利技术一实施例的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构的结构示意图；图2为本专利技术一实施例的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中第一步时立面示意图；图3为本专利技术一实施例的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中第一步时平面示意图；图4为本专利技术一实施例的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中第二步时立面示意图；图5为本专利技术一实施例的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中第二步时平面示意图；图6为本专利技术一实施例的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中第三步时立面示意图；图7为本专利技术一实施例的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法中第三步时平面示意图。图中：1-土层、2-含珊瑚碎屑砂层、3-三轴搅拌桩止水帷幕、4-三轴搅拌桩坑内满堂加固结构、5-高压旋喷桩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构，其特征在于，包括设置于基坑四周的用于侧向止水的三轴搅拌桩止水帷幕、设置于基坑坑底的用于坑底止水的三轴搅拌桩坑内满堂加固结构、以及设置于三轴搅拌桩止水帷幕与满堂加固结构之间的高压旋喷桩，所述三轴搅拌桩坑内满堂加固结构与所述高压旋喷桩的施打深度均为基坑基底向下至三轴搅拌桩止水帷幕的底端。

【技术特征摘要】
1.一种超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构，其特征在于，包括设置于基坑四周的用于侧向止水的三轴搅拌桩止水帷幕、设置于基坑坑底的用于坑底止水的三轴搅拌桩坑内满堂加固结构、以及设置于三轴搅拌桩止水帷幕与满堂加固结构之间的高压旋喷桩，所述三轴搅拌桩坑内满堂加固结构与所述高压旋喷桩的施打深度均为基坑基底向下至三轴搅拌桩止水帷幕的底端。2.如权利要求1所述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构，其特征在于，所述三轴搅拌桩止水帷幕采用双排三轴搅拌桩搭接而成，所述三轴搅拌桩坑内满堂加固结构采用三轴搅拌桩在坑底满堂搭接而成。3.如权利要求1所述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构，其特征在于，所述高压旋喷桩为的高压旋喷桩，所述高压旋喷桩与两侧的三轴搅拌桩止水帷幕以及三轴搅拌桩坑内满堂加固结构的搭接厚度为300mm。4.一种超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法，其特征在于，采用如权利要求1至3中任意一项所述超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水结构，该方法包括如下步骤：第一步，在基坑四周施工用于侧向止水的三轴搅拌桩止水帷幕；第二步，在基坑坑底满堂施工用于坑底止水的三轴搅拌桩坑内满堂加固结构；第三步，在三轴搅拌桩止水帷幕与三轴搅拌桩坑内满堂加固结构之间施打的高压旋喷桩。5.如权利要求4所述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法，其特征在于，所述第一步包括如下步骤：清除地下障碍物→开挖沟槽→设置导向定位型钢→搅拌桩就位，校核水平、垂直度→开启空压机，送浆至桩机钻头→钻头喷浆、气，下沉桩底→钻头喷浆、气，提升→移机。6.如权利要求4所述的超厚含珊瑚碎屑地层基坑止水方法，其特征在于，所述三轴搅拌桩止水帷幕采用三轴搅拌桩，所述三轴搅拌桩止水帷幕施工采用标...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳吉宝，董林兵，
申请(专利权)人：上海市建工设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31