[發明專利]一種控制多層含水層越流補給保護周圍環境的施工方法

有效

• 申請號: 201510044095.1
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN104727289A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 李輝;鄒洪寶;汪俊;沈水龍;袁垚;史運杰;郭欽利;邢本康;馬曉松;馬志瓏
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司;上海交通大學
• 主分類號: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02;E02D19/10;E02D19/18
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 徐紅銀;郭國中

技術領域

本發明涉及地下建筑施工技術領域的方法，具體地，涉及一種控制多層含水層越流補給保護周圍環境的施工方法。

背景技術

城市化的迅速發展，極大地促進了城市高層建筑和地下空間的大規模開發，深基坑、超深基坑不斷涌現，其中上海中心大廈基坑開挖深度31.3m、上海地鐵十三號線淮海路站端頭井開挖深度35m，基坑工程逐漸朝大深度、大面積方向發展。然而隨著深度的增加，工程水文地質中的不確定因素逐漸增多，基坑施工安全及基坑施工對周邊環境的影響變得至關重要。在基坑施工過程中，如果地下水位過高，則需要對基坑工程進行大面積臨時性降水。在我國部分地區弱透水層與承壓含水層交互堆積，不能起到隔水的效果。下臥承壓含水層降水過程中，上部含水層會產生從弱透水層的越流補給現象，導致降水過程中時常出現越流現象，對周邊環境造成較大的沉降或引起基坑底部發生突涌現象，造成工程事故，據統計70％以上的基坑工程事故是由于基坑開挖過程中降水不當導致的。因此，如何減小地下水對基坑開挖及周邊地層的影響，控制多層含水層越流補給的問題是工程中的技術難點之一。

經過對現有的文獻檢索發現，中國專利申請公布號為“CN102995647A”，專利名稱為一種樁孔注漿隔滲的地下水控制方法，該專利自述為：“鉆樁孔至含水層降水位置暫停樁孔鉆孔，在已成孔的孔底超前鉆劈裂注漿孔；采用劈裂注漿法在與劈裂注漿孔對應的位置形成大直徑水平圓餅狀注漿加固土隔滲體；繼續鉆樁孔到樁底深度位置，清樁孔后依序完成鋼筋籠吊放和混凝土灌注，直至完成鉆孔灌注的樁施工”該技術可以在一定程度上減小越流，達到減壓降水保護地下水和地面沉降的效果。但是，該專利注漿過程中，無法控制確保達到預期的封閉效果，而且從底部每隔一米注漿一次，注漿量太大，造成資源的極大浪費和施工效率的下降。所以，該技術僅適用于基坑范圍較小或者小面積的端頭井，適用條件較窄，且浪費大量材料，效率相對較低。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種控制多層含水層越流補給保護周圍環境的施工方法，該方法充分考慮地下連續墻擋水及減少周邊環境沉降的作用，通過理論方法及數值模擬進行分析，確定是否需要通過水泥攪拌防越流墻加固地下連續墻，進而確定最佳的水泥攪拌防越流墻高度，在滿足周邊環境沉降的情況下，起到經濟性和保護周圍環境的雙重效果。

為實現以上目的，本發明提供一種控制多層含水層越流補給保護周圍環境的施工方法，所述方法包括如下步驟：

第一步、對施工現場進行土層劃分，隨后對獲取的施工現場土樣進行室內常規土工試驗，得到施工現場各土層的厚度及相關物理力學參數；

優選地:

所述的獲取施工現場土樣是指：用厚壁取土設備在施工現場對基坑開挖區域從地面至基坑坑底設計深度的3倍范圍內取土；用于做室內常規土工試驗的取土數以每層土不少于三個試件為宜；

所述的相關物理力學參數是指：各層土體的濕密度ρ、含水量w、壓縮系數a、滲透系數K；

所述的室內常規土工試驗是指：密度試驗、含水量測定試驗、側限壓縮試驗、常規滲透試驗；所述含水量測定試驗是指通過烘干土樣得到土體的含水量w；

所述密度試驗是指通過環刀法密度試驗方法測得各層土樣的濕密度ρ，并計算得到孔隙比e；

所述側限壓縮試驗是通過壓縮儀按照加載等級50、100、200、300、400kPa依次加載，每級荷載恒壓1～2h，繪制孔隙比e與加載荷載P曲線，并計算得到該曲線斜率，即土體壓縮系數a；

所述常規滲透試驗是指通過常水頭滲透試驗和變水頭滲透試驗測定土樣的滲透系數K，所述常水頭滲透試驗適用于卵石、碎石、粗砂、中砂、細砂的粗顆粒土，所述變水頭滲透試驗適用于黏土、粉質黏土、淤泥質黏土的細顆粒土。

更優選地，所述孔隙比e由以下公式確定：

e=ρs(1+w)ρ-1]]>