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苏伊奥斯:深基坑施工中的坑中坑管涌处理

时间:2018-11-27 08:20 来源:上品济南亚博体育官网软件下载网 阅读:次

摘 要:在地质水文复杂的工况下进行深基坑施工,发生管涌现象偶有发生,如何处理深基坑中的坑中坑管涌尤为重要,本文以杭州滨江的网盛互联网金融软件产业化基地深基坑中的坑中坑管涌险情的处理为例,并从管涌险情发生、控制、险情发生的原因分析,着重以如何处理管涌等方面进行介绍。

关键词:深基坑;坑中坑;管涌险情;原因分析;处理措施

1 引言

随着国家经济的发展,土地资源越来越稀缺,家用小汽车越来越多,城市停车场越来越紧张,引起人们向地下空间发展,各类超大超深基坑越来越多,基坑(尤其是深基坑)施工风险和施工技术的要求不断提高,在面对复杂多变的工程和水文地质条件,常常会给施工带来困难和安全隐患。因此,如何解决此类施工难题,必须引起高度重视,特别是在地下水位高,周边情况复杂,基坑开挖深度大,并可能存在偶发管涌险情的工程项目,显得格外重要。本文以杭州市滨江区的网盛互联网金融软件产业化基地深基坑中的坑中坑管涌险情的处理为例,介绍坑中坑施工中发生管涌险情的处理。

2 工程概况

2.1 工程简介

网盛互联网金融软件产业化基地位于杭州市滨江区,杭高新工业[2016]4号地块以西,支一路以东,空地以北,永久河以南,北面隔永久河为江南大道,东面隔杭高新工业[2016]4号地块为时代大道。项目用地总用地面积13467平方米,总建筑面积89955平方米,其中地上建筑面积为64129平方米,地下3层,地上35层,建筑高度150米。

本工程±0.000相当于绝对标高7.800m。场地自然地面相对标高为-1.000m(以下标高均为相对标高)。基坑底板底标高为-12.75m,承台坑底标高为-13.55m~-15.1m,局部电梯坑底标高-14.7m、-15.9m、-16.9m。设计及计算开挖深度按底板底标高控制,则大面挖深为11.75m;其中核心筒处坑中坑挖深为20.0m。基坑安全等级为一级。整个基坑开挖面积约10508.7㎡,基坑周长412.5m,土方开挖总量约13余万方。

2.2 周边环境情况和平面

本基坑东面为同步开挖基坑,现阶段为桩基施工阶段,其西面(即与本工程相邻面)已具备挖土条件,我方已将本工程进度报予该工程项目部,保证施工的协调,包括支撑传力的平衡、拆撑顺序平衡、降水协调等。西面、北面为尚未施工的支一路,南侧为空地,西南侧距江山小区最近处约11m。基坑边线(围护桩中心线,余同)距离北侧河岸最小距离为29.9m;东侧紧贴恒生电子项目用地红线。对于本基坑最不利环境主要为南侧江山小区,该小区为浅基础砖结构农房,现有居民居住。

2.3 工程地质条件、工程勘察剖面

工程场地位于钱塘江南岸,原始地貌属冲海积平原,地貌形态较单一。场地地形较平坦,场地现为空地,建筑场地内高程6.5m~9.0m,表层分布有厚约1.0~4.6m的填土层。

根据地质勘察报告显示,基坑开挖影响范围内的土层分述如下:

①素填土:杂色,干~稍湿,松散。多由粉土、粉质粘土等组成,含少量角砾、砖块,分布不均。②1层粘质粉土:灰黄色,湿,中密。刀切面较粗糙,干强度及韧性低,摇振反应较迅速,总体以粘质粉土为主,普遍夹粉质粘土,粘性土单层层厚约3~5mm,局部以粉质粘土为主,土质均匀性较好。③2层砂质粉土夹粉质粘土:灰色,湿,稍密。刀切面较粗糙,干强度及韧性低,摇振反应较迅速,总体以砂质粉土为主,粘粒含量较少,局部夹粉砂,土质不均匀。④3层砂质粉土:灰色,湿,稍密-中密。刀切面较粗糙,干强度及韧性低,摇振反应较迅速,总体以砂质粉土为主,普遍夹粉砂,粘粒含量较少,局部以粉砂为主,土质不均匀。⑤1层淤泥质粉质粘土:灰色,流塑,含少量腐殖质,局部含大量腐烂木屑,稍有臭味,韧性高,干强度高。层理较明显,局部夹少量粘质粉土或粉砂薄层。⑥2层粉质粘土:灰色,以软塑为主。层理较明显,以粉质粘土为主,普遍夹粉砂,单层层厚约3~5mm,刀切面较粗糙,干强度及韧性中等,摇振反应不明显,土质不均匀,局部夹大量粉砂。⑦圆砾:灰色,中密。粒径2~20mm颗粒含量50~60%;粒径20~50mm颗粒含量20%左右,颗粒呈圆形和亚圆形,磨圆度较好,母岩成分为中-微风化凝灰岩等,中粗砂含量约20%,粘性土含量约10%,土质胶结一般,土质不均匀。局部分布有细砂夹层。

2.4 基坑设计情况:

(1)本基坑支护设计安全等级为1级。

(2)本工程基坑围护由钻孔灌注桩、三轴水泥搅拌桩止水帷幕和钢筋砼支撑组成。采用西南角采用一排?800@1050钻孔灌注桩结合两道钢筋砼支撑支护,其余位置采用一排?800@1050、?700@1000(东北面局部二层地下室)钻孔灌注桩结合一道钢筋砼支撑支护。钻孔灌注桩外侧设一排?850@600三轴水泥搅拌桩止水止土。出土口采用双排桩及?850@600三轴水泥搅拌桩加固。坑中坑内采用Φ850@600,排距700的水泥搅拌桩进行加固。三轴水泥搅拌桩水泥采用42.5MPa普通硅酸盐水泥;支撑采用钢筋混凝土支撑;其中钻孔灌注桩混凝土强度等级为C30,压顶梁及支撑梁板混凝土强度等级为C30。

(3)坑中坑支护情况:

3 坑中坑险情情况

本工程基坑开挖分区分段进行,挖土次序严格遵循"分层开挖,先撑后挖,严禁超挖"及"大基坑,小开挖"的原则,根据后浇带位置及基坑挖深分区分段开挖。在施工程序上做到分层开挖,分层支护。但因地质条件差,地下水位高,且受钱塘江潮汐影响,坑中坑基坑开挖时适逢杭州地区梅雨季节,极易出现基坑渗漏,管涌现象。

3.1 险情概要

2018年7月4日上午6:50左右,坑中坑最深处(标高-20.00m)在人工清土和桩头凿除过程中桩间出现管涌现象,大量地下水伴随着黑色的泥沙不断冒出。

3.2 基坑抢险

(1)启动应急预案:险情发生后,值班人员迅速通知项目部,项目部立即启动了应急预案,成立了以项目经理为总指挥的应急抢救小组,各成员分工明确,抢险物资第一时间采购到位。

(2)抢救应急措施:立即停止该区域的凿桩头,将气泵等相关设备调出,并调取2台水泵抽水。应急堵漏人员使用堵漏王等材料迅速进行封堵,终因管涌较大未见成效。

(3)立即针对管涌情况,组织相关人员,研究处理方案。

4 险情分析

根据地勘报告以及基坑开挖情况,该区域下有淤泥质土层,受近日梅雨季节的暴雨影响,地下水可能水压较大,土颗粒群体在渗透水压作用下发生相对的运动,填充于骨架空隙之间的细颗粒被水冲走,于某处较为薄弱的部位喷涌而出,出现管涌现象。

5 基坑涌水处理

在管涌用堵漏王等封堵无效的情况下,项目部咨询了桩基施工单位,并与设计、业主、监理讨论后,决定调配专用注浆设备进场,采用玻璃水加水泥浆的压力注浆措施进行处理。

5.1 主要设备选型

(1)一台勘探钻孔设备;(2)两台注浆设备和相应的注浆管等。

5.2 主要材料、配合比和注浆主要参数

(1)水玻璃;2、PO42.5MPa水泥。(2)水玻璃和水泥配合比为1:1。(3)注浆压力0.5MPa。(4)水泥水灰比为0.6。

5.3 注浆方法

先采用钻孔设备安装在管涌部位,在管涌处钻出约直径100mm的孔,深度达到9m左右,即孔底标高为-29.00m,然后将两根DN25的镀锌钢管放入孔内(丝扣连接),再将两根橡胶软管(分别是水玻璃和水泥浆)分别接到两台注浆设备上,安装全部就位后即开始注浆。并随着注浆时间和注浆情况缓慢拔高注浆管,注浆达到预期效果后,两根注浆管全部拔出。注浆压力达到后,周边会有褐色的水泥水玻璃混合液流出。

5.4 需要注意的事项

注浆完成后24小时内,不得扰动注浆周边5m区域之内的土层,避免水泥水玻璃混合体未凝结固化出现新的管涌。

6 结论与建议

南方软土地区,深基坑设计尤其是坑中坑围护结构设计时,应根据项目的地质水文情况,应相对保守,本工程坑中坑部位不光围护结构外围被动区域采用三轴水泥搅拌桩作为止水帷幕,在整个坑中坑范围主动区域内,均采用水泥搅拌桩加固,还出现管涌现象。另外,坑内外降水非常重要,此外施工时间尽可能避开雨季,施工期间,应组织好人力物力,加班加点,加快施工进度抢工期,避免基坑暴露时间过长出现不必要的麻烦。

(责任编辑:上品济南亚博体育官网软件下载网)

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