专利名称：垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法
技术领域：
本发明涉及岩土工程设计与施工领域，是一种适合临海复杂地质条件下对面积大、开挖深、进入基岩的大型基坑防渗止水帷幕结构设计与施工的新型高效、经济可靠的组合围护结构型式。
背景技术：
临海复杂地质条件，其典型地层剖面可概括为三层上部以粉砂、中粗砂为主的砂层，局部含大量珊瑚礁碎屑及珊瑚礁灰岩，渗透系数大，为10E-3 - 10E-4(cm / s);中部为强风化层(为强风化花岗岩)，层厚随基岩面起伏而变化较大，渗透系数较大，为10E-5(cm /s)左右，局部含有大块状的花岗岩孤石；下部为中风化层(中风化花岗岩)，渗透系数小，可视为弱透水层或隔水层，基岩面(即中风化层的顶面)起伏较大。因地处旷野，四周环境宽松，基坑围护的关键目的是防渗止水；基坑开挖要进入基岩即下部中风化层，采用爆破开挖，不可能采用内支撑，只能采用止水加放坡、护坡。对于这种地层，设计基坑围护时，现有常采用三排高压旋喷桩(入岩O. 5米以上)，或素钻孔灌注咬合桩(入岩O. 5米以上)，或素地下连续墙(入岩O. 5米以上)。( I)采用三排高压旋喷桩先利用常规钻机预成孔，并进入基岩O. 5米以上，然后下放高压旋喷管进行高压旋喷桩施工，设计三排是因为高压旋喷桩成桩质量不稳定，在防渗止水时，如采用单排或二排易产生渗漏，尤其是对于上部地层为粉砂、中粗砂，其渗透系数达10E3 — 10E4(cm / s)，高压旋喷桩成桩质量不稳定，施工参数难以控制，只能靠设计成三排桩来保证防渗止水效果。这样，施工成本高，施工质量控制难。(2)采用素钻孔灌注咬合桩素钻孔灌注咬合桩，可进入基岩，防渗止水效果好，对基岩面起伏较大的地层适应性强。缺点是成桩进度慢、工期长、成本高，而且在地层为粉砂、中粗砂时，钻孔护壁难，可能须采用搅拌桩内套打的方式，这样，成本加倍增加。(3)采用素地下连续墙素地下连续墙，可进入基岩，防渗止水效果好，但对基岩面起伏较大的地层适应性差，施工进度慢、工期长、成本高，而且在地层为粉砂、中粗砂时，须采用搅拌桩等形式在墙体二侧护壁，这样，成本往往要成倍增加，采用这种围护型式是造价最高的。因此，如何提供一种可以实现现场干作业施工且有效提高施工质量和施工效率的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垂向组合式防渗止水帷幕结构及施工方法，依据基坑围护设计的基本原则，针对不同地层，采用相适应的施工工艺，形成完整的防渗止水围护体，有效地解决了临海复杂地质条件下施工的可行性问题，可操作性强，做到安全、经济，满足环境保护、可持续发展的要求，得到防渗止水之根本目的。为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案一种垂向组合式防渗止水帷幕结构，应用于自上而下由上部砂层、中部强风化层以及下部中风化层组成的临海复杂地质层，包括三轴搅拌桩和高压旋喷桩，所述高压旋喷桩的桩心分别与所述三轴搅拌桩的桩心轴线重合，所述三轴搅拌桩的深度范围自上部砂层的顶面至下部中风化层的最高的基岩面以上至少I. O米，所述高压旋喷桩的深度范围自相应基岩面以下至少O. 5米至三轴搅拌桩的桩底以上至少I. O米。进一步，所述三轴搅拌桩的深度范围是上部砂层的顶面至下部中风化层的最高的基岩面以上I. (Tl. 5米。进一步，所述高压旋喷桩的深度范围自相应基岩面以下O. 5米 I. O米至三轴搅拌桩的桩底以上至少I. O米。 本发明还公开了一种垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，包括放线定位、挖槽；预探孔施工，包括沿基坑轴线布设预探孔，预探孔的孔距与后续施工中的三轴搅拌桩桩距相同，预探孔进入下部中风化层的基岩面以下至少O. 5米终孔，以探明上部砂层、中部强风化层的厚度、埋深、及交接面位置，探明下部中风化层的基岩面埋深位置以及探明上部砂层是否含有珊瑚礁灰岩及预探孔的孔深范围内有无孤石；桩机就位、安装调试；喷浆、搅拌进行三轴搅拌桩施工，所述三轴搅拌桩的施打深度至下部中风化底层的最高的基岩面以上至少I. O米，并记录三轴搅拌桩桩底的埋深位置；钻机预成孔入基岩，采用钻机沿三轴搅拌桩轴线布设预成孔，预成孔的孔距是预探孔的孔距的一半，预成孔进入对应的下部中风化层的深度不小于O. 5米；高压旋喷桩施工，喷浆施工深度范围自基岩面以下至少O. 5米至三轴搅拌桩桩底以上至少I. O米。进一步,所述放线定位、挖槽包括A、放线定位施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标，利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，根据已知坐标进行垂直围护防渗墙体平面轴线的交线定位，并进行复核检查；B、挖槽根据放样出的三轴搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，当遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。进一步，所述桩机就位、安装调试包括A、在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置，挖沟槽前划定三轴机动力头中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记；B、根据确定的位置，移动三轴搅拌桩桩机准确就位；C、开机前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于设计要求，桩机垂直度偏差不大于1/200,桩位偏差不大于20mm ；
D、统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。进一步，所述高压旋喷桩的外加剂主要选用水玻璃，掺量为水泥掺量的Γ5%。进一步，所述喷浆施工深度自基岩面以下O. 5米至三轴搅拌桩桩底以上I. O米，旋喷桩机的喷头下至基岩面以下O. 5米处应喷浆并停留15 20S，提升至三轴搅拌桩桩底以上
I.O米处应继续喷浆并停留15 20S。进一步，所述高压旋喷桩的直径1500mm，有效直径900mm，有效桩径间搭接300mm，所述高压旋喷桩沿所述三轴搅拌桩的轴线排布，所述高压旋喷桩的桩间距为600mm。进一步，所述三轴搅拌桩的施打深度至下部中风化底层的最高的基岩面以上 I.(Tl. 5米，喷浆施工深度范围自基岩面以下至少O. 5米 I. O米至三轴搅拌桩桩底以上至少I. O米。本发明提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法，一方面，通过在上部砂层和中部强风化层中施工三轴搅拌桩，采用三轴搅拌桩，具有成桩质量稳定、桩体强度高、工后防渗止水效果好、施工便捷、工期短、施工进度快等优点；另一方面，对进入强度大的下部中风化层即基岩，采用常规地质钻机预成孔，再施打高压旋喷桩，高压旋喷桩与所述三轴搅拌桩的搭接长度有至少I. O米，且高压旋喷桩至少进入至基岩面以下至少O. 5米，桩位易准确测定，入岩深度易控制，高压旋喷桩与其上部的搅拌桩和其下部的基岩都能很好搭接，交接面喷浆及施工质量也易控制。其中，采用钻机预成孔，由于钻机设备小，可多投入，入岩施工质量能保证，即进入基岩的深度能得到保证，并且具有进度快的优点；高压旋喷桩在预成孔条件下进入基岩施工，施工难度小，施工进度快，施工质量能保证。如此，充分发挥了高压旋喷桩施工灵活、可操作性强的优势，有效地对交接面、不同桩型的搭接处进行防渗加固处理。此外，本发明提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法，有效地解决了该种类型复杂地质条件下施工的可行性问题，可操作性强，对本场地和类似地层的适应性强，还具有如下优点。此外，本发明提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法，具有用料省的优点，具有较大的经济性。三轴搅拌桩采用就地搅拌成桩，水泥用量仅为桩体重量的20%，相对相同桩径的钻孔灌注咬合桩节省80% ;相对于素地下连续墙也节省较大比例的水泥，可达50 60%ο总之，本发明提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法，根据本工程场地的地质地层特征，依据基坑围护设计的基本原则，有针对性地选择施工工艺，使基坑围护设计做到安全、经济，满足环境保护、可持续发展的要求，针对不同地层，采用相适应的施工工艺，形成了一个整体稳定的、封闭的防渗止水体系，隔断了弱透水性基岩体以上土体(含不同土层的强渗透性交接面)的渗透通道，为基础施工创造了干燥的施工条件。
本发明的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法由以下的实施例及附图给出。图I为本发明一实施例的工程地质条件示意图。
图2为本发明一实施例的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法的总体流程示意图。图3为本发明的一实施例的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法中预探孔施工时的结构示意图。图4为本发明的一实施例的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法中喷浆、搅拌成桩时的结构示意图。图5为本发明的三轴搅拌桩的成桩方法示意图。图6为本发明的一实施例的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法中钻机预成孔入基岩时的结构示意图。 图7为本发明的一实施例的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法中高压旋喷桩施工时的结构示意图。图8至图10为高压旋喷桩的成桩方法的各步示意图。图11为帷幕结构出现渗漏点后的处理示意图。图12为本发明的垂向组合式防渗止水帷幕结构的结构示意图。图中，I-上部砂层，2-中部强风化层，3-下部中风化层，4-预探孔，5-三轴搅拌桩，6-预成孔，7-高压旋喷桩。
具体实施例方式下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。请参阅图1，图I所示为本实施例的工程地质条件示意图，本实施例提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，应用于自上而下由上部砂层I、中部强风化层2以及下部中风化层3组成的临海复杂地质层。请参阅图2，图2所示为本发明一实施例的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法的总体流程示意图，本实施例提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，包括①放线定位、挖槽A、放线定位施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标(或转角点坐标)，利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同时做好保护。根据已知坐标进行垂直围护防渗墙体平面轴线的交线定位，并进行复核检查。B、挖槽根据放样出的三轴搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，本实施例中，槽宽约I. 2m，深度约O. 6m。当遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。②预探孔施工请参阅图3，所述预探孔施工包括沿基坑轴线布设预探孔4，预探孔4进入下部中风化层3的基岩面以下至少O. 5米终孔，优选O. 5 1. O米终孔，以探明上部砂层I、中部强风化层2的厚度、埋深、及交接面位置，探明下部中风化层3的基岩面埋深位置以及探明上部砂层I是否含有珊瑚礁灰岩及预探孔4的孔深范围内有无孤石。由于工程地质条件复杂，基岩(即下部中风化层3)分布不均匀，基岩面起伏变化比较大，为了探明强风化层厚度和基岩面的层顶面的标高情况，先用预探孔机械(采用G-150型钻机)，预探孔至基岩面，记录标高，以指导三轴搅拌桩机械施工。也就是在施工三轴搅拌桩前对每副搅拌桩所在部位用钻机进行预探孔，确定基岩面标高位置，在后面施工过程中搅拌桩停打于下部中风化层的最高的基岩面以上至少I. O米，优选I. (Tl. 5米。预探孔4的孔距与后续施工中的三轴搅拌桩5桩距相同，即预探孔4的间距必须与该工程施工使用的三轴搅拌桩机中心距相等，一般情况下的预探孔4间距为I. 2m。将探得的数据做好详细的书面表格记录。
③桩机就位、安装调试，即装机就位和安装调试步骤A、在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。挖沟槽前划定三轴机动力头中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记(可用短钢筋打入土中定位)。B、根据确定的位置，移动三轴搅拌桩桩机准确就位，即根据定位标记，移动三轴搅拌桩桩机实现三轴搅拌桩桩机的准确就位；C、开机前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于设计要求，桩机垂直度偏差不大于1/200,桩位偏差不大于20mm。D、由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。④浆液制备以及输送根据设计、规范以及工程地质情况经过现场试验确定水灰比、水泥掺入量以及浆液配比比例，将水泥浆拌和均匀。自动拌浆系统将配制好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。⑤喷浆、搅拌成桩，请参阅图4，三轴搅拌桩5的施打深度至下部中风化底层的最高的基岩面以上至少I. O米，优选I. (Tl. 5米，并记录三轴搅拌桩5桩底的埋深位置。具体要求如下A、采用单排搅拌桩，施工要求一桩一表及时记录搅拌桩停打标高。桩体施工采用
一喷二搅工艺。B、根据钻头下沉和提升二种不同的速度，注入土体搅拌均匀的水泥浆液，确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与被加固土体充分拌和，以确保搅拌桩的加固质量。C、在施工中根据地层条件，严格控制搅拌机下沉速度和提升速度，确保搅拌时间，根据设计图纸的搅拌桩深度，桩机在搅拌下沉和提升过程中，钻头下沉速度为O. 5 I. Om/min,提升速度为I. O I. 5m/min,每根桩均应勻速下钻、勻速提升。D、经常进行现场实测压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比等，使理论数据与实测数据相吻合，确保桩体的成桩质量。E、三轴搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液。F、施工采用标准连续方式或单侧挤压连续方式，当相邻桩施工时间超过10小时须采用复搅、或外包加桩、或高压旋喷桩等对施工冷缝进行处理。
H、三轴搅拌桩施工顺序如图5所示，其中套打部分为重复套钻，以保证墙体的连续性和接头的施工质量。通过在上部砂层I和中部强风化层2中施工三轴搅拌桩5，使得成桩质量稳定、桩体强度高、工后防渗止水效果好、施工便捷、缩短工期、加快了施工进度。⑥钻机预成孔入基岩请参阅图6，在三轴搅拌桩施工后2天，首先必须清除现场施工所遗弃的垃圾，施工5天后开始高压旋喷桩预成孔，采用钻机沿三轴搅拌桩5轴线布设预成孔6，预成孔6的孔距是预探孔4的孔距的一半，预成孔6进入对应的下部中风化层3的深度不小于O. 5米，即预成孔6至基岩面以下至少O. 5m，优选O. 5^1. O米，在确保进入基岩设计深度后方可终孔。采用钻机预成孔，由于钻机设备小，可多投入，入岩施工质量能够保证，即进入基岩的深 度能得到保证，并且具有进度快的优点。⑦高压旋喷桩施工请参阅图7，图7所示为本发明的一实施例的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法中高压旋喷桩施工时的结构示意图。A、预成孔结束后应立即进行高压旋喷桩7施工，喷浆施工深度自下部中风化层3的基岩面以下至少O. 5米至三轴搅拌桩5的桩底以上至少I. O米，高压旋喷桩7与三轴搅拌桩5的搭接长度不小于I米。具体的，本实施例中，采用GD 2型旋喷桩机进行中部强风化层2及基岩面以上强风化带的交接面的止水帷幕施工。桩体加固深度为进入下部中风化层的基岩面以下至少O. 5米范围内，桩顶标高以三轴搅拌桩5停打位置深度以上至少Im的标高为准。三重管高压旋喷桩7直径1500mm，有效直径900mm，有效桩径间搭接300mm。沿三轴搅拌桩5轴线布置一排高压旋喷桩7，桩间距600mm。高压旋喷桩7的外加剂主要选用水玻璃，掺量为水泥掺量的3 5%，主要目的是防止浆液大量窜流，让注浆填充空、孔隙，并快速凝固。B、在基岩面处应减小喷射压力、降低提升速度，确保喷浆量。C、为避免串浆，高压旋喷桩7必须采用跳跃法施工，相邻距离不得小于I. 2m，跳跃法施工先后顺序如图8至图10所示。对于三组以上三轴搅拌桩，先进行三轴搅拌桩左侧的桩，如图8所示；然后，进行三轴搅拌桩中间的桩，如图9所示；最后，进行三轴搅拌桩右侧的桩，如图10所示。图11为帷幕结构出现渗漏点后的处理示意图。如图11所示，当基坑开挖后出现渗漏点时，对渗漏部位的外侧采用外包加打三轴搅拌桩和高压旋喷桩的方式进行堵漏处理。优选的，所述喷浆施工深度自基岩面以下O. 5米至三轴搅拌桩5桩底以上I. O米，旋喷桩机的喷头下至基岩面以下O. 5米处应喷浆并停留15 20S，提升至三轴搅拌桩桩底以上I. O米处应继续喷浆并停留15 20S。通过对进入强度大的下部中风化层3采用常规地质钻机预成孔，再施打高压旋喷桩7，高压旋喷桩7与所述三轴搅拌桩5的有效搭接长度有至少I. O米，且高压旋喷桩至少进入至基岩面以下至少O. 5米，桩位易准确测定，入岩深度易控制，高压旋喷桩7与其上部的三轴搅拌桩5和其下部的下部中风化层3都能很好搭接，交接面喷浆及施工质量也易控制。高压旋喷桩在预成孔条件下进入基岩施工，施工难度小，施工进度快，施工质量能保证。如此，充分发挥了高压旋喷桩施工灵活、可操作性强的优势，有效地对交接面、不同桩型的搭接处进行防渗加固处理。本实施例还提供一种垂向组合式防渗止水帷幕结构，应用于自上而下由上部砂层
I、中部强风化层2以及下部中风化层3组成的临海复杂地质层，如图I所示。请参阅图12所示，图12为本发明的垂向组合式防渗止水帷幕结构的结构示意图，图12同时也是采用上述垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法形成的垂向组合式防渗止水帷幕结构的结构示意图。如图12所示，所述垂向组合式防渗止水帷幕结构，包括三轴搅拌桩5和高压旋喷桩7，所述高压旋喷桩7的桩心分别与所述三轴搅拌桩5的桩心轴线重合，所述三轴搅拌桩5的深度范围自上部砂层I的顶面至下部中风化层3的最高的基岩面以上至少I. O米，所述高压旋喷桩的深度范围自相应基岩面以下至少O. 5米至三轴搅拌桩5的桩底以上至少I. O米。可知，高压旋喷桩7的上部和三轴搅拌桩5的下部搭接长度有至少I. O米，所述高压旋喷桩7的下部能够进入下部中风化层至少O. 5米。一方面，通过在上部砂层I和中部强风 化层2中施工三轴搅拌桩5，采用三轴搅拌桩5，具有成桩质量稳定、桩体强度高、工后防渗止水效果好、施工便捷、工期短、施工进度快等优点；另一方面，对进入强度大的下部中风化层3，采用钻机预成孔，再施打高压旋喷桩7，高压旋喷桩7与所述三轴搅拌桩5的搭接长度有至少I. O米，且高压旋喷桩7至少进入至基岩面以下至少O. 5米，桩位易准确测定，入岩深度易控制，高压旋喷桩7与其上部的三轴搅拌桩5和其下部的基岩都能很好搭接，交接面喷浆及施工质量也易控制。其中，采用钻机预成孔，由于钻机设备小，可多投入，入岩施工质量能保证，即进入基岩的深度能得到保证，并且具有进度快的优点；高压旋喷桩7在预成孔条件下进入基岩施工，施工难度小，施工进度快，施工质量能保证。如此，充分发挥了高压旋喷桩7施工灵活、可操作性强的优势，有效地对交接面、不同桩型的搭接处进行防渗加固处理。总之，本发明提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法，根据本工程场地的地质地层特征，依据基坑围护设计的基本原则，有针对性地选择施工工艺，使基坑围护设计做到安全、经济，满足环境保护、可持续发展的要求，针对不同地层，采用相适应的施工工艺，形成了一个整体稳定的、封闭的防渗止水体系，隔断了弱透水性基岩体以上土体(含不同土层的强渗透性交接面)的渗透通道，为基础施工创造了干燥的施工条件。此外，本发明提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法，有效地解决了该种类型复杂地质条件下施工的可行性问题，可操作性强，对本场地和类似地层的适应性强，还具有如下优点。此外，本发明提供的垂向组合式防渗止水帷幕结构及其施工方法，具有用料省的优点，具有较大的经济性。三轴搅拌桩采用就地搅拌成桩，水泥用量仅为桩体重量的20%，相对相同桩径的钻孔灌注咬合桩节省80% ;相对于素地下连续墙也节省较大比例的水泥，可达50 60%ο显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种垂向组合式防渗止水帷幕结构，应用于自上而下由上部砂层、中部强风化层以及下部中风化层组成的临海复杂地质层，其特征在于，包括三轴搅拌桩和高压旋喷桩，所述高压旋喷桩的桩心分别与所述三轴搅拌桩的桩心轴线重合，所述三轴搅拌桩的深度范围自上部砂层的顶面至下部中风化层的最高的基岩面以上至少I. O米，所述高压旋喷桩的深度范围自相应基岩面以下至少O. 5米至三轴搅拌桩的桩底以上至少I. O米。
2.根据权利要求I所述的垂向组合式防渗止水帷幕结构，其特征在于所述三轴搅拌桩的深度范围是上部砂层的顶面至下部中风化层的最高的基岩面以上I. (Tl. 5米。
3.根据权利要求I所述的垂向组合式防渗止水帷幕结构，其特征在于所述高压旋喷桩的深度范围自相应基岩面以下O. 5米 I. O米至三轴搅拌桩的桩底以上至少I. O米。
4.一种垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，其特征在于，包括 放线定位、挖槽； 预探孔施工，包括沿基坑轴线布设预探孔，预探孔的孔距与后续施工中的三轴搅拌桩桩距相同，预探孔进入下部中风化层的基岩面以下至少O. 5米终孔，以探明上部砂层、中部强风化层的厚度、埋深、及交接面位置，探明下部中风化层的基岩面埋深位置以及探明上部砂层是否含有珊瑚礁灰岩及预探孔的孔深范围内有无孤石； 桩机就位、安装调试； 喷浆、搅拌进行三轴搅拌桩施工，所述三轴搅拌桩的施打深度至下部中风化底层的最高的基岩面以上至少I. O米，并记录三轴搅拌桩桩底的埋深位置； 钻机预成孔入基岩，采用钻机沿三轴搅拌桩轴线布设预成孔，预成孔的孔距是预探孔的孔距的一半，预成孔进入对应的下部中风化层的深度不小于O. 5米； 高压旋喷桩施工，喷浆施工深度范围自基岩面以下至少O. 5米至三轴搅拌桩桩底以上至少I. O米。
5.根据如权利要求4所述的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，其特征在于，所述放线定位、挖槽包括 A、放线定位施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标，利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，根据已知坐标进行垂直围护防渗墙体平面轴线的交线定位，并进行复核检查； B、挖槽根据放样出的三轴搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，当遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。
6.根据如权利要求4所述的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，其特征在于，所述桩机就位、安装调试包括 A、在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置，挖沟槽前划定三轴机动力头中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记； B、根据确定的位置，移动三轴搅拌桩桩机准确就位； C、开机前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于设计要求，桩机垂直度偏差不大于1/200,粧位偏差不大于20mm ； D、统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。
7.根据如权利要求4所述的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，其特征在于，所述高压旋喷桩的外加剂主要选用水玻璃，掺量为水泥掺量的3 5%。
8.根据如权利要求4所述的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，其特征在于，所述喷浆施工深度自基岩面以下O. 5米至三轴搅拌桩桩底以上I. O米，旋喷桩机的喷头下至基岩面以下O. 5米处应喷浆并停留15 20S，提升至三轴搅拌桩桩底以上I. O米处应继续喷浆并停留15 20S。
9.根据如权利要求4所述的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，其特征在于，所述高压旋喷桩的直径1500mm，有效直径900mm，有效桩径间搭接300mm，所述高压旋喷桩沿所述三轴搅拌桩的轴线排布，所述高压旋喷桩的桩间距为600mm。
10.根据权利要求4所述的垂向组合式防渗止水帷幕结构的施工方法，其特征在于所述三轴搅拌桩的施打深度至下部中风化底层的最高的基岩面以上I. (Tl. 5米，喷浆施工深度范围自基岩面以下至少O. 5米 I. O米至三轴搅拌桩桩底以上至少I. O米。
全文摘要
本发明公开了一种垂向组合式防渗止水帷幕结构及施工方法，应用于自上而下由上部砂层、中部强风化层以及下部中风化层组成的临海复杂地质层，所述帷幕结构包括三轴搅拌桩和高压旋喷桩，高压旋喷桩的桩心分别与三轴搅拌桩的桩心轴线重合，三轴搅拌桩的深度范围自上部砂层的顶面至下部中风化层的最高的基岩面以上至少1.0米，高压旋喷桩的深度范围自相应基岩面以下至少0.5米至三轴搅拌桩的桩底以上至少1.0米。本发明依据基坑围护设计的基本原则，针对不同地层，采用相适应的施工工艺，形成完整的防渗止水围护体，有效地解决了临海复杂地质条件下施工的可行性问题，可操作性强，安全、经济，满足环境保护、可持续发展的要求，得到防渗止水之根本目的。
文档编号E02D19/18GK102966110SQ20121054568
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者阳吉宝, 倪琦, 任海平, 瞿涛, 荆勇, 陈建兰, 谢芝蕾, 李深圳, 张萌萌 申请人:上海市建工设计研究院有限公司, 中国人民解放军海军工程设计研究院