樁基后壓漿對深基坑降水滲流場的影響探究

王建賓

中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司 湖北 武漢 430000

前言

隨著我國建筑工程的快速發(fā)展，地下空間有了較大的開發(fā)，地下基坑逐漸向著更深、更廣的方向發(fā)展，這也在一定程度上提高了由于承壓水造成安全事故的概率。隨著滲透系數(shù)的改變，地下水逐漸朝著降水井的方向流動，從而造成較為復(fù)雜的滲流場。樁基工程是避免安全事故的重要措施之一，其中后壓漿技術(shù)是最為常見的技術(shù)，施工過程中能夠?qū)油翆釉斐上鄳?yīng)的影響，從而有效降低含水層的滲透系數(shù)，能夠有效改變基坑降水滲流場，所以分析樁基后壓漿對深基坑降水滲流場的影響對于提升基坑施工的安全性具有較為重要的作用。

1 樁基后壓漿施工技術(shù)應(yīng)用分析

1.1 具體工藝流程分析

鉆孔灌注樁的具體施工工藝流程為：做好相應(yīng)準備工作——實施測量放樣，確保機械設(shè)備有效到位——進行泥漿的制備——鉆進成孔，泥漿循環(huán)——第一次進行孔底的清理——進行鋼筋籠的制作以及下放——進行導(dǎo)管的下放并且對于孔底再次進行清理——進行混凝土的澆筑——后壓漿施工——進行樁孔的回填。

1.2 施工技術(shù)關(guān)鍵點分析

第一，完成了相應(yīng)的混凝土澆筑施工后要保證12小時的等待期，12小時后可以采用清水將噴口沖開，要確保在24小時內(nèi)操作完成。一般情況下在成樁之后的2～30天時實施壓漿作業(yè)，在壓漿時要將同一承臺下的樁作為一組遵照從外到內(nèi)的順序?qū)嵤┳{；

第二，在進行正式注漿前可以通過試注漿的方式來對注漿情況進行考察，在此基礎(chǔ)上進行相應(yīng)注漿參數(shù)的調(diào)整，確保其符合具體施工要求。一般情況下可以采用42.5的普通硅酸鹽水泥來制備注漿液，要將水灰比控制在0.4～0.6之間。同時要將樁端部的注漿壓力以及終止壓力分別控制在3MPa以及5MPa之上；

第三，后壓漿管的布設(shè)?？梢栽阡摻罨\內(nèi)部順著樁身圓周對稱設(shè)置2根低壓液體輸送用絲接鋼管，可以通過套管絲扣進行連接。需要對壓漿管的兩端實施套扣，以便于和管閥、壓漿管路等進行連接。另外，需要有效控制導(dǎo)管下端和鋼筋籠底部間的距離（一般在40cm左右），使其盡可能接近箍筋的位置。在選擇注漿閥時盡可能采用具有逆止功能的閥，同時要確保靜水壓力達到1MPa之上；

第四，在進行壓漿豎管安裝過程中，首先要以每一節(jié)壓漿管為單位實施相應(yīng)的注水檢驗，以此來確保壓漿管的密封性能。在進行實驗時若是管內(nèi)部出現(xiàn)水位的明顯下降，就能夠表明管道密封性相對較差，避免將其應(yīng)用在施工當中，需要對其進行更換。在完成了鋼筋籠的制作之后需要通過相應(yīng)監(jiān)理人員實施必要的質(zhì)量驗收，以此來保證其滿足設(shè)計規(guī)定。同時需要對不同的鋼筋籠實施掛牌標識，牌上要注明節(jié)號、樁號、檢驗狀態(tài)等要素；

第五，有關(guān)水泥漿的處理。首先要對其進行充分攪拌，之后實施必要的過濾處理。完成了上述內(nèi)容之后才可以將其輸入到壓漿泵當中，同時要對其實施準確的記錄，內(nèi)容主要有：初始壓力、終止壓力、壓漿量等等，將其作為重要的施工參考資料；

第六，壓漿順序。先要通過低壓壓入水灰比為0.55的水泥漿，之后逐漸加壓壓入水灰比為0.4～0.5的水泥漿，將壓漿流量控制在75L/min之內(nèi)；一旦達到如下兩種條件就可以停止注漿，一是注漿的總量和注漿的壓力符合設(shè)計規(guī)定條件，一是注漿總量達到了設(shè)計規(guī)定值的75%，但此時的注漿壓力已經(jīng)超出設(shè)計規(guī)定值[1]。

2 樁基后壓漿對于深基坑降水滲流場影響

2.1 基本工程概況以及土層結(jié)構(gòu)情況

某基坑總面積為180×80㎡，開挖深度達到了21m，內(nèi)部共有樁數(shù)2332根，通過鉆孔灌注樁進行支護，其樁徑為600mm，單樁豎向抗壓承載力達到2300kN。同時地下車庫抗拔樁樁長達到了21m，單樁豎向抗拔承載力達到了800kN。含水層組層頂埋深為地表下23m、厚10m，減壓降水深度達到了18m。承壓含水層的初始水位為地表下4m。

按照場地巖土工程勘察報告以及區(qū)域地質(zhì)資料能夠確定出土層結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 土層結(jié)構(gòu)情況

2.2 滲流場模擬試驗分析

第一，單井降水方式。降深的控制目標為1.9m，此種方式要將濾管埋設(shè)在地下20～35m深位置，可以實現(xiàn)600m3/日的抽水量。由于抽水井北部地層滲透系數(shù)相對較小，并且水力坡度相對較陡，造成了抽水井北部后壓漿位置的降深等值線要更密集一些；

第二，分塊降水方式。此種方式主要就是將基坑分為不同的區(qū)塊，通過分塊進行降水?？梢栽跂|部區(qū)塊設(shè)置13口井，對其實施不同的控制。例如控制四角位置井的干擾涌水量在600m3/日，控制其他位置井的干擾涌水量在290m3/日，降深保持不變。從中能夠得知，注漿之后的區(qū)塊土層滲透系數(shù)有所下降，并且具有更加陡的水力坡度以及更加密集的等勢線；

第三，多井降水方式。沿著基坑四周均勻布置20口井，之后將濾管埋設(shè)到地下20～35m深位置。對于不同井的干擾涌水量進行不同的控制，例如前5號井可以控制在410m3/日，后15號井可以控制在300m3/日，降深17m。之后通過觀察井對水位變化進行觀察，能夠得知降深在18.5m，達到降深目的。

2.3 滲流場比較模擬分析

第一，根據(jù)注漿之后的滲透系數(shù)進行計算。基坑內(nèi)部可以根據(jù)注漿之后的滲透系數(shù)實施模擬計算，先要布設(shè)20口井，對其實施不同的控制。基坑內(nèi)部總的涌水量控制在4920m3，其中處于四角位置的井可以控制其干擾涌水量在260m3/日，而其他位置的井可以控制其干擾涌水量在220m3/日，降深18m。通過降深剖面等值線圖能夠得知：相對于群經(jīng)降水計算結(jié)果來說，若是完全采用注漿之后的滲透系數(shù)進行計算會在一定程度上降低地下水的補給強度。因此，在保持降深條件一定情況下會低估基坑總的涌水量。

第二，根據(jù)天然土體滲透系數(shù)進行計算?；觾?nèi)部可以根據(jù)天然土體的滲透系數(shù)實施模擬計算，先要布設(shè)17口井，對其實施不同的控制。基坑內(nèi)部總的涌水量控制在6650m3，其中處于四角位置的井可以控制其干擾涌水量在520m3/日，而其他位置的井可以控制其干擾涌水量在330m3/日，降深18m。通過降深剖面等值線圖能夠得知：首先，相對于降水計算結(jié)果來說，若是根據(jù)天然土體滲透系數(shù)進行計算能夠保證基坑內(nèi)部涌水總量保持不變，主要是因為在降深需求相同的情況下，基坑外部地質(zhì)條件和具體的地質(zhì)條件相似，從而造成補給強度相同；其次，后壓漿施工之后在根據(jù)天然土體滲透系數(shù)計算時，水力坡度相對較緩，在一定程度上擴大了單井的影響范圍，特別是對于處在四角位置的井來說更是增加了涌水量[2]。

3 結(jié)束語

地下基坑的情況直接影響著整個建筑的安全性和穩(wěn)定性，所以要對其降水滲流場的情況進行分析，避免發(fā)生安全事故。樁基后壓漿是避免安全事故的重要措施之一，本文主要研究了其對深基坑降水滲流場的影響，能夠?qū)ㄖ踩┕ぬ峁﹨⒖己蛶椭?/p>