堿渣土的降水施工

堿渣土的降水施工

1項(xiàng)目總結(jié)1.1基礎(chǔ)、樓、屋面做法天津?yàn)I海文化中心一期工程，地下建筑面積約15萬(wàn)米。輔助辦公樓、服務(wù)中心均為框架—剪力墻結(jié)構(gòu),地下1層,地上4層?；A(chǔ)采用工程樁—筏板基礎(chǔ),底板厚度大面為450mm,局部厚度600mm,樓、屋面采用鋼筋混凝土肋梁樓蓋。地下工程結(jié)構(gòu)形式框架—剪力墻,地下1層,基礎(chǔ)形式為工程樁—預(yù)應(yīng)力筏板,底板厚度為450mm,頂板為無(wú)梁預(yù)應(yīng)力柱帽混凝土結(jié)構(gòu),頂板厚度400mm,下柱帽為倒圓錐形,柱截面尺寸主要為Φ600~750mm圓柱。1.2填土的填墊規(guī)定基坑開(kāi)挖深度范圍主要涉及人工填土層。其土質(zhì)結(jié)構(gòu)性差、不均勻,頂部人工填土一般為新填土,中、下部人工填土一般填墊年限大于10年;全場(chǎng)均勻分布,厚度一般為5.50~7.70m,底板有所起伏,底板標(biāo)高一般為-0.30~-1.90m;該層從上而下可分為2個(gè)亞層。1.3堿土中co堿渣土和cao對(duì)堿渣風(fēng)干試樣的化學(xué)全分析結(jié)果可知,由CaO與燒失CO堿渣土為堿性材料,其pH值為9.2,其總含鹽量為13.88%,鹽類(lèi)主要成分是CaCl2堿渣土層降水方式的選擇困難堿渣土在正常狀態(tài)下成流塑狀態(tài),其物理性質(zhì)比較特別,含水率高,滲透系數(shù)小,且國(guó)內(nèi)外對(duì)于堿渣土的降水經(jīng)驗(yàn)比較缺乏,對(duì)應(yīng)的參考文獻(xiàn)和類(lèi)似經(jīng)驗(yàn)更是無(wú)處可尋,降水的效果難以預(yù)估,在施工過(guò)程中堿渣土層降水方式的選擇及方案的確定困難較大3基礎(chǔ)降水技術(shù)研究3.1無(wú)砂大口井和鋼管井首先排除輕型井點(diǎn)方案,原因在于冬季射水法埋設(shè)井點(diǎn)施工難度大,并且其管徑較細(xì),易被淤泥及堿渣土堵塞,理論降水效果計(jì)算值與實(shí)際降水效果相差較大,實(shí)施效果較差。無(wú)砂大口井與鋼管井同屬潛水井,潛水井是北方較為常見(jiàn)的一種降水井,其適合在黏性土、砂土等任何土質(zhì)情況下的基坑降水,其適用性較廣,無(wú)砂大口井一般適用于開(kāi)挖深度14m以?xún)?nèi)的基坑降水。鋼管井一般適用于開(kāi)挖深度大于14m的基坑降水。本工程基坑開(kāi)挖深度6m左右,無(wú)砂大口井已經(jīng)可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)降水要求,并且考慮到無(wú)砂大口井造價(jià)相對(duì)較便宜,故最終確定采用無(wú)砂大口井方案實(shí)施大面積降水。3.2日涌水量下降,日降水量下降由于堿渣土的土質(zhì)特性比較特殊,并且無(wú)相關(guān)降水資料可以借鑒,故擬定采用試降水試驗(yàn),并安排人員每天記錄降水井抽水量數(shù)據(jù)。根據(jù)7d降水井出水?dāng)?shù)據(jù)分析可知,前期大口井的實(shí)際抽水量穩(wěn)定在2.5L/d,但是隨著降水井的運(yùn)營(yíng),其日涌水量開(kāi)始下降,運(yùn)行至7d左右,大部分的降水井日用水量降至2L/d以下,其主要原因?yàn)榻邓某樗帽粔A渣土給堵塞。根據(jù)這一情況,在方案優(yōu)化時(shí),要求在水泵入水口位置用雙層紗布包扎,起到過(guò)濾堿渣作用,避免水泵被堵。3.3堿渣土深20mm的患者試開(kāi)挖期間,地下水位已降至基底以下1m,土方開(kāi)挖至基底時(shí),基底表面較為干燥,未見(jiàn)有大面積積水(圖1),但半小時(shí)過(guò)后,基底出現(xiàn)深30mm的積水(圖2),這一情況主要由于堿渣土的物理特性造成的:由于堿渣土主要成分是結(jié)晶CaCO考慮到堿渣土遇水發(fā)生潮解軟化現(xiàn)象,基底必須保持相對(duì)干燥,故利用設(shè)計(jì)后澆帶的落低位置人工開(kāi)挖小溝槽,并鋪設(shè)碎石作為盲溝對(duì)基坑進(jìn)行排水,考慮到盲溝也存在被堿渣土堵塞的可能,故在盲溝外側(cè)鋪設(shè)雙層編織袋,使盲溝與堿渣土隔絕4關(guān)鍵施工技術(shù)4.1溝頂標(biāo)高和底標(biāo)高本工程基坑面積約4.9萬(wàn)m同時(shí)在設(shè)計(jì)后澆帶下部設(shè)置盲溝,盲溝頂標(biāo)高-6.8m,底標(biāo)高-7.25m,頂面寬為500mm,底面寬為300mm。盲溝外側(cè)鋪設(shè)2層編織袋,內(nèi)側(cè)用30mm的碎石填充,并且每隔20m設(shè)置1個(gè)抽水泵。4.2底砂墊層吊放井管覆封井井點(diǎn)測(cè)量定位→鉆機(jī)就位→鉆孔→回填井底砂墊層→吊放井管→回填井管與孔壁間的礫石→洗井→井管內(nèi)下設(shè)水泵→試抽水、降水井正常工作→降水完畢拔井管→封井4.3井點(diǎn)布置設(shè)計(jì)對(duì)降水井位置定位時(shí),原則是每隔20m布置1口井點(diǎn),但是需結(jié)合土建設(shè)計(jì)圖紙,井點(diǎn)盡量布置在平板位置,避免布置在承臺(tái)、墻柱、加強(qiáng)后澆帶、集水井等位置,影響結(jié)構(gòu)承載。確保在結(jié)構(gòu)施工階段,有部分降水井可以保留下來(lái)作為減壓井,起抗浮作用。4.4安裝井管采用潛水鉆成孔,孔徑應(yīng)比井管直徑大200mm,成孔后立即安裝井管。井管按放前應(yīng)清孔,井管應(yīng)置于孔中心,垂直吊放,濾水井管與孔壁之間用3~15mm礫石填充作過(guò)濾層,地面下1m左右用黏土填充夯實(shí)。4.5雙層止水環(huán)設(shè)計(jì)預(yù)留降水井與基礎(chǔ)底板結(jié)合位置,管井套管采用Φ400mm×4mm焊接鋼管,內(nèi)、外部焊接雙層止水環(huán),止水環(huán)寬度100mm(圖3)。墊層施工完成后將管井布設(shè)至墊層平,將鋼套筒置于管井上,下部止水環(huán)放在墊層上,用油膏塞縫并用砂漿固定,底板防水覆蓋下層止水環(huán),鋼管上翻高15cm。4.6回填后的注漿和回填在主體結(jié)構(gòu)封頂后一周后進(jìn)行預(yù)留降水井的封堵,首先用砂石對(duì)管井分層回填,每次回填高度5m,并對(duì)管內(nèi)進(jìn)行注漿,回填至墊層底。用高出底板混凝土標(biāo)號(hào)1個(gè)等級(jí)的微膨脹混凝土將鋼管內(nèi)部澆至內(nèi)止水環(huán)高度,割去所有外露的井管,用水泥砂漿抹平井口(圖4)。5執(zhí)行效果5.1降水井日涌水量本工程基坑大面積降水持續(xù)時(shí)間14d,坑內(nèi)地下水位已降至基底以下1m,根據(jù)14d的降水井實(shí)際涌水量數(shù)據(jù)可知,降水井日涌水量在2.2~2.6L/d,不存在井被堿渣封堵問(wèn)題,并且實(shí)際日涌水量與理論計(jì)算值較為接近,方案布設(shè)的降水井能滿(mǎn)足基坑降水要求。5.2地下水水位下降,影響地下水位安全在地下室結(jié)構(gòu)施工階段,減壓井內(nèi)基本水位位于基礎(chǔ)底板以下,處于安全狀態(tài),在雨水天氣,地下水水位上升時(shí),用減壓井進(jìn)行抽水,保證地下水位安全。6降水方案無(wú)砂大口井每延米造單價(jià)為169元,1口12m無(wú)砂大口井造價(jià)為2028元,根據(jù)計(jì)算需打設(shè)122口井,方能滿(mǎn)足基坑降水要求,此降水方案共計(jì)造價(jià)247416元。鋼管井每延米造單價(jià)為280元,1口12m鋼管井造價(jià)為3360元,根據(jù)計(jì)算需要打設(shè)80口井,方能滿(mǎn)