碱渣土的降水施工

碱渣土的降水施工

1项目总结1.1基础、楼、屋面做法天津滨海文化中心一期工程，地下建筑面积约15万米。辅助办公楼、服务中心均为框架—剪力墙结构,地下1层,地上4层。基础采用工程桩—筏板基础,底板厚度大面为450mm,局部厚度600mm,楼、屋面采用钢筋混凝土肋梁楼盖。地下工程结构形式框架—剪力墙,地下1层,基础形式为工程桩—预应力筏板,底板厚度为450mm,顶板为无梁预应力柱帽混凝土结构,顶板厚度400mm,下柱帽为倒圆锥形,柱截面尺寸主要为Φ600~750mm圆柱。1.2填土的填垫规定基坑开挖深度范围主要涉及人工填土层。其土质结构性差、不均匀,顶部人工填土一般为新填土,中、下部人工填土一般填垫年限大于10年;全场均匀分布,厚度一般为5.50~7.70m,底板有所起伏,底板标高一般为-0.30~-1.90m;该层从上而下可分为2个亚层。1.3碱土中co碱渣土和cao对碱渣风干试样的化学全分析结果可知,由CaO与烧失CO碱渣土为碱性材料,其pH值为9.2,其总含盐量为13.88%,盐类主要成分是CaCl2碱渣土层降水方式的选择困难碱渣土在正常状态下成流塑状态,其物理性质比较特别,含水率高,渗透系数小,且国内外对于碱渣土的降水经验比较缺乏,对应的参考文献和类似经验更是无处可寻,降水的效果难以预估,在施工过程中碱渣土层降水方式的选择及方案的确定困难较大3基础降水技术研究3.1无砂大口井和钢管井首先排除轻型井点方案,原因在于冬季射水法埋设井点施工难度大,并且其管径较细,易被淤泥及碱渣土堵塞,理论降水效果计算值与实际降水效果相差较大,实施效果较差。无砂大口井与钢管井同属潜水井,潜水井是北方较为常见的一种降水井,其适合在黏性土、砂土等任何土质情况下的基坑降水,其适用性较广,无砂大口井一般适用于开挖深度14m以内的基坑降水。钢管井一般适用于开挖深度大于14m的基坑降水。本工程基坑开挖深度6m左右,无砂大口井已经可以满足设计降水要求,并且考虑到无砂大口井造价相对较便宜,故最终确定采用无砂大口井方案实施大面积降水。3.2日涌水量下降,日降水量下降由于碱渣土的土质特性比较特殊,并且无相关降水资料可以借鉴,故拟定采用试降水试验,并安排人员每天记录降水井抽水量数据。根据7d降水井出水数据分析可知,前期大口井的实际抽水量稳定在2.5L/d,但是随着降水井的运营,其日涌水量开始下降,运行至7d左右,大部分的降水井日用水量降至2L/d以下,其主要原因为降水井的抽水泵被碱渣土给堵塞。根据这一情况,在方案优化时,要求在水泵入水口位置用双层纱布包扎,起到过滤碱渣作用,避免水泵被堵。3.3碱渣土深20mm的患者试开挖期间,地下水位已降至基底以下1m,土方开挖至基底时,基底表面较为干燥,未见有大面积积水(图1),但半小时过后,基底出现深30mm的积水(图2),这一情况主要由于碱渣土的物理特性造成的:由于碱渣土主要成分是结晶CaCO考虑到碱渣土遇水发生潮解软化现象,基底必须保持相对干燥,故利用设计后浇带的落低位置人工开挖小沟槽,并铺设碎石作为盲沟对基坑进行排水,考虑到盲沟也存在被碱渣土堵塞的可能,故在盲沟外侧铺设双层编织袋,使盲沟与碱渣土隔绝4关键施工技术4.1沟顶标高和底标高本工程基坑面积约4.9万m同时在设计后浇带下部设置盲沟,盲沟顶标高-6.8m,底标高-7.25m,顶面宽为500mm,底面宽为300mm。盲沟外侧铺设2层编织袋,内侧用30mm的碎石填充,并且每隔20m设置1个抽水泵。4.2底砂垫层吊放井管覆封井井点测量定位→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砾石→洗井→井管内下设水泵→试抽水、降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井4.3井点布置设计对降水井位置定位时,原则是每隔20m布置1口井点,但是需结合土建设计图纸,井点尽量布置在平板位置,避免布置在承台、墙柱、加强后浇带、集水井等位置,影响结构承载。确保在结构施工阶段,有部分降水井可以保留下来作为减压井,起抗浮作用。4.4安装井管采用潜水钻成孔,孔径应比井管直径大200mm,成孔后立即安装井管。井管按放前应清孔,井管应置于孔中心,垂直吊放,滤水井管与孔壁之间用3~15mm砾石填充作过滤层,地面下1m左右用黏土填充夯实。4.5双层止水环设计预留降水井与基础底板结合位置,管井套管采用Φ400mm×4mm焊接钢管,内、外部焊接双层止水环,止水环宽度100mm(图3)。垫层施工完成后将管井布设至垫层平,将钢套筒置于管井上,下部止水环放在垫层上,用油膏塞缝并用砂浆固定,底板防水覆盖下层止水环,钢管上翻高15cm。4.6回填后的注浆和回填在主体结构封顶后一周后进行预留降水井的封堵,首先用砂石对管井分层回填,每次回填高度5m,并对管内进行注浆,回填至垫层底。用高出底板混凝土标号1个等级的微膨胀混凝土将钢管内部浇至内止水环高度,割去所有外露的井管,用水泥砂浆抹平井口(图4)。5执行效果5.1降水井日涌水量本工程基坑大面积降水持续时间14d,坑内地下水位已降至基底以下1m,根据14d的降水井实际涌水量数据可知,降水井日涌水量在2.2~2.6L/d,不存在井被碱渣封堵问题,并且实际日涌水量与理论计算值较为接近,方案布设的降水井能满足基坑降水要求。5.2地下水水位下降,影响地下水位安全在地下室结构施工阶段,减压井内基本水位位于基础底板以下,处于安全状态,在雨水天气,地下水水位上升时,用减压井进行抽水,保证地下水位安全。6降水方案无砂大口井每延米造单价为169元,1口12m无砂大口井造价为2028元,根据计算需打设122口井,方能满足基坑降水要求,此降水方案共计造价247416元。钢管井每延米造单价为280元,1口12m钢管井造价为3360元,根据计算需要打设80口井,方能满