例析超深组合止水帷幕的应用

一、工程概况

工程位于南京市白下区太平南路西侧、淮海路的南北两侧，毗邻新街口繁华商业区，周边楼宇林立，车水马龙，周边环境极其复杂。场地周边路面以下新旧管线密布，给排水、通讯、燃气、电力等管线错综复杂，管线走向同场地边线基本平行，最近距离仅约3.0米左右。东侧太平南路下为南京市地铁3号线。

A地块：基坑围长约400m，基坑面积约9280平方米，开挖深度13.50米～14.20米。

B地块：基坑围长约400m，基坑面积约9600平方米，开挖深度13.70米～14.40米。

该基坑支护工程总体设计采用钻孔灌注桩+两层钢筋砼支撑的支护形式、基坑的地下水处理采用组合式止水帷幕+管井疏干降水。

二、工程地质及水文地质条件 1、工程地质条件

本工程地处古秦淮河河漫滩地貌，基坑部分影响范围内土层自上而下依次为： ①-1杂填土（Q4ml）：杂色，很湿-饱和，松散。全场区分布。层厚2.10～4.40米。

①-2淤泥质填土（Q4ml）：灰～灰黑色，饱和，流塑，具腐臭味，夹少量的小碎石和粉质粘土小团块。全场区分布，局部缺失。层厚0.40～3.50米，平均厚度1.90米。

②-1粉土夹粉砂（Q4al）：灰黄、黄灰色，饱和，稍密，中压缩性。全场区分布。层顶埋深3.20～5.70米，层厚2.90～11.40米。

②-2淤泥质粉质粘土夹粉土（Q4al）：灰色，饱和，流塑，中偏高压缩性。全场区分布。层顶埋深7.30～15.80米，层厚2.30～12.50米。

②-3粉砂（Q4al）：灰色，饱和，中密，中压缩性。分布较均匀，局部缺失。层顶埋深13.80～22.90米，层厚3.90～20.20米。

③粉质粘土 （Q4al）：灰色，饱和，可塑，中偏高压缩性。分布较稳定，局部缺失。顶板埋深20.20～34.80米，层厚0.70～15.30米。

④砂砾土（Q4al）：灰色，饱和，中密，由粉质粘土夹砂混夹砾石，空间分布无规律。全场区分布。顶板埋深33.50～36.40米，层厚0.50～3.90米。

⑤-1强风化粉砂岩质泥岩 （K2P）：紫红色，岩石风化强烈，结构大部分破坏，该层遇水易软化，干钻难以钻进。层顶埋深34.50～38.70米，层厚1.80～8.80米。

⑤-2中风化粉砂质泥岩（K2P）：紫红色，层状结构，多呈韵律薄层，该层局部夹泥质粉砂岩。岩石天然单轴抗压强度平均值frk为2.16MPa，标准值frk为1.89 MPa，属极软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ级。顶面较平缓。层顶埋深36.80～45.50米，最大揭露厚度12.50米。

2、水文地质条件

场地地下水分为浅层潜水和弱承压水。潜水含水地层为①层填土和②层新近沉积土，分属弱透勘察查明拟建场地地下水为孔隙潜水，勘察期间实测钻孔内孔隙潜水初见水位埋深0.50～1.00米，稳定水位埋深0.80-1.30米，主要赋存于上部①1杂填土、①2淤泥质填土、②1粉土夹粉砂、②2淤泥质粉质粘土夹粉土及②3粉砂中，为统一含水层，富水性较好、透水性较强。主要受大气降水及侧向径流补给影响，年升降变化幅度约0.60～0.80米。

三、主要技术要求 1、三轴深搅桩

三轴深层搅拌机叶片直径850mm，桩中心间距为1200mm；使用42.5级普通硅酸盐水泥，其掺入量暂定为22%，水灰比为1.2～1.5，要求深搅桩体28天的无侧限抗压强度不小于1.0MPa。局部位置设置三轴深搅桩暗墩，暗墩空头部分（基坑开挖面以上）水泥掺量为10%，基坑面以下部分水泥掺量为22%，水灰比为1.2～1.5。三轴搅拌机下沉速度控制在0.6m/min以内，搅拌提升速度控制在0.6～0.8m/min以内，并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降。因故搁置超过2h以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁再用。施工时应保证前后台密切配合，禁止断浆。如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴搅拌机下沉0.5m后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。正式施工前应选取不少于三根桩进行工艺性试验，以确定水泥掺量和喷浆速度等

施工参数。三轴深搅桩应连续施工，相邻桩喷浆工艺的施工时间间隔不宜大于24小时。否则，需做冷缝处理，可在冷缝外绕打三根三轴深搅桩，并采用旋喷桩加固的方式处理。

2、双重管高压旋喷桩施工要求

旋喷桩施工流程：放样、定桩位→引孔下注浆管到底→边提升边旋转喷浆成桩→清洗各管道→移机至下一孔。高压喷浆桩施工前， 应先用小型钻机引孔， 止水桩施工时， 应控制好桩间距和垂直度，要求垂直度偏差小于0.5%。施工前， 先進行开挖基槽以清除地表障碍，找出准确的支护桩位，便于止水桩的准确定位和施工。检查水泥、外掺剂等的质量，桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度，高压喷射设备的性能等。桩间旋喷施工设备基座每移动一次，要对钻杆的水平垂直度校核一次。钻机就位时机座要平稳， 立轴或转盘要与孔位对正，桩垂直度误差一般不得大于0.4%，孔深允许偏差±100。旋喷参数设计要求：旋喷止水桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为每米不少于350kg，并掺入水泥用量12%的UEA膨胀剂，水灰比1.0，浆压30MPa，气压0.7MPa，转速16转/分，提升速度8～10cm/分，喷浆量80升/分。桩径不小于800，单根旋喷桩不间断施工。

四、本基坑支护工程的新技术的运用

基坑开挖范围大，埋深较深，场地地下水位埋深浅，侧壁土体①1杂填土、①2淤泥质填土结构松散，易坑塌，②1粉土夹粉砂、②2淤泥质粉质粘土夹粉土极易形成流砂或管涌导致坑壁坍塌，造成边坡失稳。同时由于②3粉砂中含有微承压水，基坑开挖后会对②2淤泥质粉质粘土夹粉土产生顶托作用，由于开挖厚后局部②2淤泥质粉质粘土夹粉土厚度较小，低于1.00米，极易形成突涌破坏坑底。类似的同类工程中，多采用单一的止水帷幕（单排或多排），但由于受机械设备条件、基坑变形影响以及地下水作用等因素限制，止水效果往往不甚理想。本工程止水帷幕属于超深止水帷幕，采用φ850@1200三轴深搅桩进行止水，结合护桩桩间进行双重管高压旋喷桩加强止水效果，保证了止水帷幕的可靠性，确保止水效果。

五、结论

本工程基坑支护设计方案，在超深止水帷幕中采用φ850@1200三轴深搅桩进行止水，结合护桩桩间进行双重管高压旋喷桩加强止水效果，解决了类似工程超深止水帷幕止水效果不好，基坑出现渗漏、流土流砂问题。在开挖深度较深，

工程地质条件较差的超深基坑中采用采用采用钻孔灌注桩+两层砼支撑的传统支护形式，相对于地下连续墙，既节约了工程造价，又缩短施工工期，确保了基坑安全，获得了成功。突破了南京地区类似工程传统的地下连续墙+内支撑的方案，具有较强的操作性及借鉴性。

参考文献：

[1] 吴华. 结合工程实例探讨基坑支护施工技术[J]. 科技促进发展. 2010（S1）