□文/于海申 陳學光 高輝
RJP工法在地下連續(xù)墻滲漏加固施工中的應用
□文/于海申 陳學光 高輝
某工程屬于超深基坑,根據(jù)地下連續(xù)墻接縫處ECR檢測結果,結合天津富水軟土地質(zhì)情況及周邊復雜環(huán)境,最終對地下連續(xù)墻加固采用RJP進行加固并得到成功應用。
超復雜環(huán)境;地下連續(xù)墻;滲漏;RJP工法;加固
1.1主體結構及基坑支護設計概況
天津濱海新區(qū)某項目位于天津市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)內(nèi),總建筑面積39萬m2,地下室4層,基坑總面積24679 m2,分為A、B兩個區(qū)。其中B區(qū)基坑面積為13945m2,開挖深度最深達-32.3m。基坑支護體系采用“支護樁+5道環(huán)梁支撐”,周邊采用“兩墻合一”地下連續(xù)墻作為基坑周邊圍護體,厚度為1 000 mm,墻頂標高為-3.0 m,墻底標高為-44.05m。地下連續(xù)墻底端大多進入102粉質(zhì)粘土層中,局部進入11粉砂層中。每個槽段約5.8m,總長為334m?;炷翉姸鹊燃墳镃40S12。B區(qū)坑內(nèi)采用單排直徑為1200mm@1400mm,鉆孔灌注樁作為支護。樁頂標高為-2.25m,有效樁長為40.04m。設計階段考慮到B區(qū)基坑存在突涌風險,設計雙排高壓旋噴樁水帷幕切斷第一承壓水層,樁徑800 mm,咬合200 mm,樁頂標高為-27.0m,有效長度為33m,見圖1。
圖1 B區(qū)基坑平面
圖2 基坑周邊管線平面
1.2四周環(huán)境
天津濱海新區(qū)某項目基坑南側與濱海新區(qū)第一大街相鄰,距基坑約40m處為市民廣場;基坑西側與新城西路相鄰,距基坑約43m左右為別墅群;基坑北側與廣達路相鄰,距基坑約40m處為MSD辦公樓和中央花園地下停車場;基坑東側與廣場西路相鄰,距基坑約50 m處為濱海新區(qū)法院和檢察院。在基坑四周的道路下有雨水管道、排污管道、給水管線和燃氣管線等,最近的管線距基坑支護結構外墻6~9 m,見圖2?;游鱾燃澳蟼仍O地下車行系統(tǒng),其結構為整體箱式結構,其頂板位于地面下約4~5m,外墻距本次工程外墻約10~15 m,局部只有2m。
1.3地質(zhì)概況
海相陸相交互沉積;30 m深度范圍內(nèi)主要以粘性土層為主,其中10~15m深度范圍內(nèi)基本為流塑的淤泥質(zhì)土層,其他基本為粉質(zhì)粘土;30~60 m深度范圍主要為密實的粉土和粉砂層;含水率高、壓縮性高、地下水水位高、強度低。含水層與隔水層交替分布。地表以下20m深度范圍內(nèi)主要以潛水含水層為主:深層為承壓含水層;埋深60m以內(nèi)有3個承壓含水層,承壓水頭高,含水層厚度大,埋深深,其深度方向分布范圍約為25~60m。開挖深度內(nèi),第一承壓含水層的突涌是本工程基坑階段面臨的最主要風險。
1.4土方開挖及ECR檢測概況
工程B區(qū)土方開挖分六步,采用盆式方式開挖,每開挖一步土方,進行一道支撐施工?;由疃榷酁?27.0m,最深達-32.3m,屬超深基坑。在土方開挖過程中,基坑底部多次出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。經(jīng)專家論證后對地下連續(xù)墻進行ECR檢測,ECR檢測發(fā)現(xiàn)該區(qū)域地下連續(xù)墻存在多處滲漏,見圖3。
圖3 ECR檢測B區(qū)地下連續(xù)墻滲漏平面
2.1RJP施工工藝流程及施工方法
RJP工法是一種水、氣噴射、漿液灌注攪拌混合噴射的方法,即用多層噴射管使高壓水和空氣同時橫向噴射,先期切割地基土體,借空氣的上升力把混合體由地表排除,當?shù)貙觾?nèi)壓力過大時由套管與鉆桿的空隙排出漿液保持孔內(nèi)壓力平衡,減小對周邊環(huán)境的影響。RJP施工工藝流程見圖4。
圖4 RJP施工工藝流程
2.2RJP施工特點
1)可實現(xiàn)大深度地基的改良,理論最大深度達60m。
2)對周圍環(huán)境的影響小。引孔過程中加強護壁泥漿管理,適當增加泥漿密度,在泥漿中加入膨潤土增加漿液粘度,使孔壁在長時間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)。噴漿過程造成對周邊環(huán)境影響的主要原因是孔內(nèi)漿液無法排出,擠壓土體對周邊環(huán)境的影響,因此噴漿前埋設套管,使鉆桿與套管之間有一定的空隙,確保噴漿時氣升漿液順暢,排除孔內(nèi)壓力過大。
3)可隨時改變旋噴參數(shù)來控制固結體的大?。ㄗ畲笾睆竭_到5m),大大提高工程質(zhì)量。
4)實現(xiàn)兩次切削土體,確保土粒和漿液攪拌均勻。
5)加固直徑可以自由選擇,加固直徑可在1.5~5.0 m自由選擇,360°旋轉(zhuǎn)噴射,消除噴射死角。
結合工程水位高、土質(zhì)差、周邊管線錯綜復雜及毗鄰既有建筑物的特點并根據(jù)地下連續(xù)墻檢測結果,最終選用RJP加固滲漏結果中3類部位(L、S)。樁徑為1 600 mm,共9根。樁頂標高均為-10.0 m,有效樁長34.00m。水泥摻入比≥40%,水泥漿密度1.4kg/L(水∶水泥=1000L∶750kg)。漿液流量99L/min,噴嘴直徑4.4mm。漿液噴射液壓35~40MPa;水噴射壓力為20~35MPa;空氣噴射壓力0.7MPa。RJP樁中心離原地下連續(xù)墻400mm,深度分-10.0~-44.0 m,共15根。RJP旋噴止水樁滲透系數(shù)≮10-7cm/s,成樁垂直度允許偏差為1/300,28d抗壓強度為1.2MPa,施工工藝見圖5。
圖5 RJP地下連續(xù)墻滲漏加固施工工藝
4.1RJP樁定位放點
根據(jù)RJP加固方案現(xiàn)場定位放線并現(xiàn)場設置泥漿池,減少泥漿對環(huán)境的污染,同時設置泥漿攪拌后臺。
4.2RJP樁芯取樣及鉆孔深度測量
現(xiàn)場在鉆孔的同時對地下土質(zhì)進行鉆心取樣,從而根據(jù)不同土質(zhì)決定噴射壓力,以保證噴漿范圍及質(zhì)量。與此同時為保證鉆孔深度達到設計深度,現(xiàn)場進行了鉆芯取樣測量和線墜測量。
4.3RJP樁機噴漿
鉆孔達到設計強度后,根據(jù)鉆芯取樣分析不同土層土質(zhì)情況設置不同標高位置的噴漿壓力,同時設置專人嚴格控制水灰比。
根據(jù)ECR檢測結果,地下連續(xù)墻滲漏非常嚴重且當時B區(qū)基坑內(nèi)正在進行土方開挖工作?;右坏┌l(fā)生嚴重滲漏,若無可靠的堵漏措施,基坑突涌將會給工程帶來重大損失,可能造成地面大面積坍塌、地下管線斷裂、建筑物(或構筑物)傾斜倒塌等嚴重后果。本工程B區(qū)地下連續(xù)墻RJP土體加固效果良好,土方開挖至-32.3 m標高未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,同時未對周邊環(huán)境造成任何不良影響。
□DOI編碼:10.3969/j.issn.1008-3197.2015.02.010
□陳學光、高輝/中建八局天津分公司。
□TU476+.3
□C
□1008-3197(2015)02-26-02
□2014-12-05
□于海申/男,1987年出生,助理工程師,中建八局天津分公司,從事工程技術管理工作。