防渗防漏防突涌综合技术在深大基坑中的应用.ppt

1、防渗防漏防突涌综合技术在大深基坑中的应用防渗防漏防突涌综合技术在大深基坑中的应用前言前言 随着城市地下空间建筑规模不断向大而深发展，在基坑围护随着城市地下空间建筑规模不断向大而深发展，在基坑围护施工中基坑围护墙体的密闭性、克服超深的基坑坑底在承压水压施工中基坑围护墙体的密闭性、克服超深的基坑坑底在承压水压力作用下出现的突涌，成为深基坑施工的关键技术问题。近年来力作用下出现的突涌，成为深基坑施工的关键技术问题。近年来我公司通过上海证大喜玛拉雅中心工程、苏州中翔国际家居城和我公司通过上海证大喜玛拉雅中心工程、苏州中翔国际家居城和天津龙悦国际大酒店等深基坑围护工程的施工实践，在坑壁防裂天津龙悦国际大

2、酒店等深基坑围护工程的施工实践，在坑壁防裂缝和坑底抵卸及控制承压水头等方面取得了成功经验。创造了象缝和坑底抵卸及控制承压水头等方面取得了成功经验。创造了象上海证大喜玛拉雅中心工程开挖深度上海证大喜玛拉雅中心工程开挖深度17.3m-21.7m17.3m-21.7m、周长约、周长约800 m800 m、地下空间约地下空间约4545万万m m3 3的基坑，在整个地下室施工期间坑壁没有出现的基坑，在整个地下室施工期间坑壁没有出现渗漏和坑底没有发生突涌以及周围环境安全可靠的理想效果。渗漏和坑底没有发生突涌以及周围环境安全可靠的理想效果。这是天津龙悦国际大酒店基坑坑壁采取防渗漏措施后的效果这是天津龙悦国际

3、大酒店基坑坑壁采取防渗漏措施后的效果这是苏州中翔国际家居城基坑采取防渗漏措施后的效果这是苏州中翔国际家居城基坑采取防渗漏措施后的效果这是苏州中翔国际家居城坑底采取防突涌措施后的效果一这是苏州中翔国际家居城坑底采取防突涌措施后的效果一(坑底非常干燥坑底非常干燥)这是苏州中翔国际家居城坑底采取防突涌措施后的效果二这是苏州中翔国际家居城坑底采取防突涌措施后的效果二(坑底非常干燥坑底非常干燥)一、对引发基坑安全事故原因的分析一、对引发基坑安全事故原因的分析n 1 1、随着高层甚至超高层建筑的日益增多，在地下工程设计时，此类建筑普遍都、随着高层甚至超高层建筑的日益增多，在地下工程设计时，此类建筑普遍都采

4、用了一层、二层甚至更多层的地下室以最大限度地利用地下空间，由于各方面采用了一层、二层甚至更多层的地下室以最大限度地利用地下空间，由于各方面的原因，地下工程施工期间基坑跨塌、工程桩位移、坑边塔吊倾翻等现象时有发的原因，地下工程施工期间基坑跨塌、工程桩位移、坑边塔吊倾翻等现象时有发生。情况严重的会发生诸如周围建筑物倒塌、周边道路沉陷、人员伤亡等重大安生。情况严重的会发生诸如周围建筑物倒塌、周边道路沉陷、人员伤亡等重大安全事故。全事故。n2 2、我们通过对多起类似事故的调查、分析，发现刚开始的安全陷患均是从基坑壁、我们通过对多起类似事故的调查、分析，发现刚开始的安全陷患均是从基坑壁渗漏、坑底突涌、周

5、边路面开裂、沉陷等开始，由于现场施工、管理人员等麻痹渗漏、坑底突涌、周边路面开裂、沉陷等开始，由于现场施工、管理人员等麻痹大意，才导致险情进一步发展，最终造成重大安全事故。大意，才导致险情进一步发展，最终造成重大安全事故。n3 3、由于各施工队伍管理水平及技术力量参差不齐，对突发事故的处理能力及应变、由于各施工队伍管理水平及技术力量参差不齐，对突发事故的处理能力及应变能力均不相同。而且光靠事后采取补救措施也不是长久之计，只有从源头消除安能力均不相同。而且光靠事后采取补救措施也不是长久之计，只有从源头消除安全陷患，才能有效控制施工风险，确保深基坑施工及周边环境安全。全陷患，才能有效控制施工风险，

6、确保深基坑施工及周边环境安全。n4 4、鉴于此情，我们也进行了认真总结，认为主要由两方面原因造成目前这种困局：、鉴于此情，我们也进行了认真总结，认为主要由两方面原因造成目前这种困局：一方面，业主总认为基坑围护是个临时结构，在这方面化钱觉得有点不值，本着一方面，业主总认为基坑围护是个临时结构，在这方面化钱觉得有点不值，本着节约造价、能省则省的办事原则处理基坑围护；另一方面是施工单位偷工减料或节约造价、能省则省的办事原则处理基坑围护；另一方面是施工单位偷工减料或是施工过程控制不严，由质量缺陷引发基坑安全事故。是施工过程控制不严，由质量缺陷引发基坑安全事故。一、对引发基坑安全事故原因的分析一、对引发

7、基坑安全事故原因的分析n5 5、基坑围护体及施工措施方面的缺陷及不足：、基坑围护体及施工措施方面的缺陷及不足：n1 1）由于搅拌桩施工时桩架不平整，使桩身的垂直度得不到保证，在喷浆成型后搅拌）由于搅拌桩施工时桩架不平整，使桩身的垂直度得不到保证，在喷浆成型后搅拌桩之间会出现搭接不密实或根本没有搭接的现象。而且搅拌桩设计长度越长，出现这桩之间会出现搭接不密实或根本没有搭接的现象。而且搅拌桩设计长度越长，出现这种情况的概率越大，也就越容易发生坑壁渗漏水，进而会导致基坑的跨塌、工程桩位种情况的概率越大，也就越容易发生坑壁渗漏水，进而会导致基坑的跨塌、工程桩位移、坑边塔吊倾翻、周围建筑物破坏的重大事故

8、；移、坑边塔吊倾翻、周围建筑物破坏的重大事故；n2 2）基坑开挖深度较大，坑底下方存在承压水层，由于基底下土方的自重难以抵消下）基坑开挖深度较大，坑底下方存在承压水层，由于基底下土方的自重难以抵消下面的承压水层产生向上的浮力，引起坑底突涌，导致坑边土体流失发生基坑坍塌面的承压水层产生向上的浮力，引起坑底突涌，导致坑边土体流失发生基坑坍塌(包包括坑底超深的集水井、电梯井等深坑）。括坑底超深的集水井、电梯井等深坑）。n3 3）坑内外深井降水过程中，信息化管理措施没有及时跟进。对水位降出现突变的情）坑内外深井降水过程中，信息化管理措施没有及时跟进。对水位降出现突变的情况不能及时反映，丧失采取补救措施

9、的最佳时机。况不能及时反映，丧失采取补救措施的最佳时机。二、确保深基坑施工安全及周边环境安全的应对措施二、确保深基坑施工安全及周边环境安全的应对措施n1 1）为防止作为止水帷幕的水泥土搅拌桩（或）为防止作为止水帷幕的水泥土搅拌桩（或SMWSMW工法搅拌桩）因施工间歇造成搭接不密工法搅拌桩）因施工间歇造成搭接不密实或桩垂直度控制偏差造成搅拌桩下部分叉，导致止水帷幕失效，在水泥土搅拌桩和挡实或桩垂直度控制偏差造成搅拌桩下部分叉，导致止水帷幕失效，在水泥土搅拌桩和挡土桩墙之间进行压密注浆，使由于施工间歇或桩垂直度偏差造成没有咬合的缝隙间土体土桩墙之间进行压密注浆，使由于施工间歇或桩垂直度偏差造成没有

10、咬合的缝隙间土体被水泥浆填充致密形成不透水帷幄，确保基坑围护壁不发生渗漏现象。被水泥浆填充致密形成不透水帷幄，确保基坑围护壁不发生渗漏现象。2.1、采取的技术措施、采取的技术措施2.2.注浆孔位置图注浆孔位置图 2.2.2.2施工逢处注浆孔位置图施工逢处注浆孔位置图2.1、采取的技术措施、采取的技术措施n2 2）对存在承压水层同时又对坑底下土体产生上浮的超深基坑，通过设置减压井对）对存在承压水层同时又对坑底下土体产生上浮的超深基坑，通过设置减压井对承压水进行适度抽取，使承压水层上方的土压力大于承压水向上涌起的浮力，满足承压水进行适度抽取，使承压水层上方的土压力大于承压水向上涌起的浮力，满足F

11、F 的关系。并通过有控制降压措施，减小对基坑周边环境的影响。的关系。并通过有控制降压措施，减小对基坑周边环境的影响。n式中式中FF突涌稳定系数突涌稳定系数,取（取（1.11.21.11.2）nhshs基坑开挖底面至承压含水层顶板的距离（基坑开挖底面至承压含水层顶板的距离（m m）nhwhw承压含水层顶板以上的水头高度值（承压含水层顶板以上的水头高度值（m m）nss基坑开挖底面至承压含水层顶板间土层的平均重度（基坑开挖底面至承压含水层顶板间土层的平均重度（KN/m3KN/m3）nww水的重度（水的重度（KN/m3KN/m3）图图2.1.2 2.1.2 减压井降低承压水示意图减压井降低承压水示意

12、图2.1、采取的技术措施、采取的技术措施 3 3）对于土质较差的坑底超深的集水井、电梯井等深坑采用高压旋喷桩对坑底土）对于土质较差的坑底超深的集水井、电梯井等深坑采用高压旋喷桩对坑底土层进行高压旋喷加固，使超深土体的力学性质得到明显改善（无侧限抗压强度、层进行高压旋喷加固，使超深土体的力学性质得到明显改善（无侧限抗压强度、内摩擦角、内聚力均有提高）。该固结板块与坑底钻孔灌注桩的工程桩桩身紧密内摩擦角、内聚力均有提高）。该固结板块与坑底钻孔灌注桩的工程桩桩身紧密嵌固，与钻孔灌注桩群共同作用，形成抵抗承压水上浮的结构体，与减压井共同嵌固，与钻孔灌注桩群共同作用，形成抵抗承压水上浮的结构体，与减压井

13、共同作用，克服该超深区域承压水突涌的发生。作用，克服该超深区域承压水突涌的发生。图图2.1.3 2.1.3 坑底超深区加固与承压水层分布示意图坑底超深区加固与承压水层分布示意图2.2、采取的质量保证措施、采取的质量保证措施n上述应对措施最大亮点是对防渗防漏防突涌措施进行了综合，提出了坑上述应对措施最大亮点是对防渗防漏防突涌措施进行了综合，提出了坑壁搅拌桩和压密注浆双重防水防渗；坑底高压旋喷桩加固和设置减压井壁搅拌桩和压密注浆双重防水防渗；坑底高压旋喷桩加固和设置减压井降低承压水水头联合作用防突涌；有控制降低承压水头以减小对基坑周降低承压水水头联合作用防突涌；有控制降低承压水头以减小对基坑周边环

14、境影响的三大技术措施。边环境影响的三大技术措施。n为确保上述技术措施能发挥正常的作用，必须建立严密的施工组织措施和质量保为确保上述技术措施能发挥正常的作用，必须建立严密的施工组织措施和质量保证体系，如证体系，如n、水泥土搅拌桩搭接处的间歇时间控制；、水泥土搅拌桩搭接处的间歇时间控制；n、压密注浆与高压旋喷桩水泥剂量及注浆（喷射）压力的控制；、压密注浆与高压旋喷桩水泥剂量及注浆（喷射）压力的控制；n减压井运行过程中对坑内外水位及周边环境的监测等一系列基坑施工信息监测减压井运行过程中对坑内外水位及周边环境的监测等一系列基坑施工信息监测系统，这些对上述措施的有效性至关重要的。系统，这些对上述措施的有

15、效性至关重要的。三、防渗防漏防突涌综合施工技术工程应用实例三、防渗防漏防突涌综合施工技术工程应用实例n1 1）基地位于上海市浦东新区花木镇，石楠路以东、梅花路以南、芳甸路以西、樱花）基地位于上海市浦东新区花木镇，石楠路以东、梅花路以南、芳甸路以西、樱花路以北。路以北。n2 2）工程总建筑面积约为）工程总建筑面积约为162270162270平方米，其中地上部分为平方米，其中地上部分为9041390413平方米，地下部分为平方米，地下部分为7185771857平方米。工程地下三层，基坑平面形状呈长方形，长约平方米。工程地下三层，基坑平面形状呈长方形，长约273.4273.4米，宽约米，宽约96.2

16、596.25米，米，周边长约周边长约800800米，面积约米，面积约2631526315。大部分土方开挖深度为。大部分土方开挖深度为16.60m16.60m，办公楼部分开挖深，办公楼部分开挖深度有度有17.90m17.90m，酒店部分开挖深度有，酒店部分开挖深度有18.00m18.00m，两座主楼的超深区挖深深达，两座主楼的超深区挖深深达21.30m21.30m，总开，总开挖土方量约挖土方量约4545万万m3m3。3.1、工程概况、工程概况(以上海证大喜玛拉雅艺术中心为例以上海证大喜玛拉雅艺术中心为例)这是证大喜玛拉雅中心工程基坑全貌3.2、工程地质情况、工程地质情况n1 1）从基坑和地质剖面图可）从基坑和地质剖面图可知，基坑开挖层主要在地知，基坑开挖层主要在地层第层第、层粘层粘性土层，需要降水措施配性土层，需要降水措施配合开挖和封底，在基坑开合开挖和封底，在基坑开挖深度内，采用深井和轻挖深度内，采用深井和轻型井点联合疏干降水，降型井点联合疏干降水，降低潜水水位，使开挖层中低潜水水位，使开挖层中土体含水量降低，有利于土体含水量降低，有利于坑内土方开挖，确保基坑坑内土方开挖，确保基坑开挖