本發(fā)明涉及地下工程施工技術(shù)，特別涉及一種大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展，城市地上土地日趨緊張，地下空間利用程度日益增加，深基坑愈來愈多，安全要求越來越高，對于深基坑圍護結(jié)構(gòu)可靠度的要求也越來越高，地下連續(xù)墻具有強度高、剛度大、防滲性能和整體性好等優(yōu)點，因此作為一種常用的圍護結(jié)構(gòu)形式被廣泛運用，普遍運用于軌道交通車站深基坑等工程中。

地下連續(xù)墻在國內(nèi)外基坑施工中應(yīng)用廣泛，但是在一些特殊的地質(zhì)條件下，需設(shè)計落底式止水帷幕，地下連續(xù)墻墻底需嵌入微風(fēng)化巖層，地質(zhì)構(gòu)造致使微風(fēng)化巖層巖面起伏坡度較大、微風(fēng)化巖層強度高，在微風(fēng)化巖層中采用沖擊鉆成槽，若槽段底部齊平，巖層段相對較長，破巖工作量較大，現(xiàn)有施工設(shè)備，施工工期較長，上部軟弱地層槽段易發(fā)生縮頸、塌孔，同時成槽形成大量的巖渣難于清出槽外，對于落底式止水帷幕來說屬于薄弱環(huán)節(jié)，易造成基坑開挖后出現(xiàn)涌水、涌砂等不良后果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法，在滿足地連墻嵌巖深度設(shè)計要求基礎(chǔ)上，有效減少槽底破巖工作量，縮短地連墻成槽施工工期，減少工程成本，降低上部軟弱地層段因等待時間過長而發(fā)生“縮頸、塌孔”的風(fēng)險，避免大量沉渣造成的止水帷幕薄弱環(huán)節(jié)，保證地下連續(xù)墻施工質(zhì)量及安全。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法，包括如下步驟：

①按地下連續(xù)墻準(zhǔn)確的位置，在每幅地下連續(xù)墻的寬度范圍內(nèi)間隔第一地質(zhì)超前鉆孔、第二地質(zhì)超前鉆孔和第三地質(zhì)超前鉆孔，根據(jù)其鉆至巖面的第一終孔深度、第二終孔深度和第三終孔深度判別槽底巖面走向及分布情況精確判定地質(zhì)巖面情況；

②對各槽段的嵌巖深度進行控制，分類確定各幅地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)形式、終槽類型及相應(yīng)的標(biāo)高；

③成槽和清槽，在成槽機成槽過程中清渣，按常規(guī)正、反循環(huán)法或輔助抓斗撈渣；

④按各幅地下連續(xù)墻巖面終槽類型及相應(yīng)的標(biāo)高制作相適配的鋼筋籠；

⑤將吊裝鋼筋籠吊裝入對應(yīng)的槽段內(nèi)；

⑥澆注混凝土形成地下連續(xù)墻。

本發(fā)明的有益效果是，根據(jù)地質(zhì)鉆孔，精確判定槽底巖面走向及分布情況，并分類確定各幅地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)形式、巖面終槽的類型及相應(yīng)的標(biāo)高，對各槽段的嵌巖深度進行控制，利用差異標(biāo)高分臺階終槽，在滿足地連墻嵌巖深度設(shè)計要求基礎(chǔ)上，有效減少破巖工作量，縮短地連墻成槽施工工期，減少工程成本，降低上部軟弱地層段因等待時間過長而發(fā)生“縮頸、塌孔”的風(fēng)險，保證地下連續(xù)墻施工質(zhì)量及安全。

本發(fā)明有效解決了目前在大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻施工過程中出現(xiàn)的諸多技術(shù)難題。

附圖說明

本說明書包括如下幅附圖：

圖1是本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法中山峰狀巖面終槽的示意圖；

圖2是本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法中單邊傾斜變坡狀巖面終槽的示意圖；

圖3是本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法中山谷狀巖面終槽的示意圖；

圖4是本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法中用于山峰狀巖面和單邊傾斜變坡狀巖面的鋼筋籠的立面圖；

圖5是本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法中用于山谷狀巖面鋼筋籠的立面圖；

圖6是本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法中鋼筋籠的橫剖面圖；

圖7是本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法中的連續(xù)墻混凝土澆筑示意圖。

圖中標(biāo)記及對應(yīng)的名稱：地下連續(xù)墻幅寬B、地面D、巖面線K、第一地質(zhì)超前鉆孔Z1、第二地質(zhì)超前鉆孔Z2、第三地質(zhì)超前鉆孔Z3、第一終孔深度H1、第二終孔深度H2、第三終孔深度H3、巖面終槽10、鋼筋籠20、第一預(yù)埋注漿管21、第二預(yù)埋注漿管22、第一導(dǎo)管24、第二導(dǎo)管25。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

參照圖1，本發(fā)明的大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法，包括如下步驟：

①按地下連續(xù)墻準(zhǔn)確的位置，在每幅地下連續(xù)墻的寬度范圍內(nèi)間隔第一地質(zhì)超前鉆孔Z1、第二地質(zhì)超前鉆孔Z2和第三地質(zhì)超前鉆孔Z3，根據(jù)其鉆至巖面的第一終孔深度H1、第二終孔深度H2和第三終孔深度H3判別槽底巖面走向及分布情況精確判定地質(zhì)巖面情況；

②對各槽段的嵌巖深度進行控制，分類確定各幅地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)形式、終槽類型及相應(yīng)的標(biāo)高；

③成槽和清槽，在成槽機成槽過程中清渣，按常規(guī)正、反循環(huán)法或輔助抓斗撈渣；

④按各幅地下連續(xù)墻巖面終槽10類型及相應(yīng)的標(biāo)高制作相適配的鋼筋籠20；

⑤將吊裝鋼筋籠20吊裝入對應(yīng)的槽段內(nèi)；

⑥澆注混凝土形成地下連續(xù)墻。

本發(fā)明根據(jù)地質(zhì)鉆孔，精確判定槽底巖面走向及分布情況確定巖面情況，并分類確定各幅地下連續(xù)墻巖面終槽10的類型及相應(yīng)的標(biāo)高，對各槽段的嵌巖深度進行控制，利用差異標(biāo)高分臺階終槽，在滿足地連墻嵌巖深度設(shè)計要求基礎(chǔ)上，減少了槽底破巖工作量，縮短了地連墻成槽施工工期，減少了工程成本，降低了上部軟弱地層段因等待時間過長而發(fā)生“縮頸、塌孔”的風(fēng)險，保證了地下連續(xù)墻施工質(zhì)量及安全，有效解決了目前在大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻施工過程中出現(xiàn)的諸多技術(shù)難題。

參照圖1至圖3，通常情況下，所述第一地質(zhì)超前鉆孔Z1、第二地質(zhì)超前鉆孔Z2和第三地質(zhì)超前鉆孔Z3按間隔1/2地下連續(xù)墻幅寬B布設(shè)，圖中陰影陰部分即為地下連續(xù)墻嵌巖部分。

所述步驟①和步驟②中，巖面情況、各幅地下連續(xù)墻巖面終槽10的類型及相應(yīng)的標(biāo)高的確定方式如下：

參照圖1，如果若第一終孔深度H1大于第三終孔深度H3，第三終孔深度H3大于第二終孔深度H2，則該槽段內(nèi)巖面呈山峰狀，該幅地下連續(xù)墻巖面終槽10的類型確定為臺階狀，其標(biāo)高為第一終孔深度H1和第三終孔深度H3；

參照圖2，如果第一終孔深度H1大于第二終孔深度H2，第二終孔深度H2大于第三終孔深度H3，則該槽段內(nèi)巖面呈單邊傾斜變坡狀，該幅地下連續(xù)墻巖面終槽10的類型確定為臺階狀，其標(biāo)高為第一終孔深度H1和第二終孔深度H2。

對山峰狀巖面和單邊傾斜變坡狀巖面，可按照半幅墻的兩個超前地質(zhì)鉆孔巖面標(biāo)高，取低者為標(biāo)準(zhǔn)進行嵌巖深度控制。兩個半幅墻(2/B+2/B)從整體上合并為一個槽段，其槽底兩個標(biāo)高，形成一個臺階。每級臺階的終孔原則根據(jù)對應(yīng)的兩個超前地質(zhì)鉆孔中最低巖面進行終孔，以減少沖巖施工時間。

參照圖3，如果第二終孔深度H2大于第一終孔深度H1和第三終孔深度H3，則該槽段內(nèi)巖面呈山谷狀，該幅地下連續(xù)墻巖面終槽10的類型確定為平底狀，其標(biāo)高為第二終孔深度H2。對山谷狀巖面，因最深孔在中間，對其兩側(cè)的成槽均起控制作用，按最深巖面，最終形成平底狀槽段，滿足嵌固要求控制。

參照圖4、圖5和圖6，按各幅地下連續(xù)墻巖面終槽10類型及相應(yīng)的標(biāo)高制作相適配的鋼筋籠20，鋼筋籠20的底部有臺階狀和平底狀兩類。鋼筋籠20左側(cè)半幅、右側(cè)半幅內(nèi)分別固定有第一預(yù)埋注漿管21、第二預(yù)埋注漿管22，第一預(yù)埋注漿管21、第二預(yù)埋注漿管22的下端口延伸至近鋼筋籠20左側(cè)半幅、右側(cè)半幅的底部。

參照圖7，所述步驟⑥中，于鋼筋籠20左側(cè)半幅、右側(cè)半幅內(nèi)分別設(shè)置用于澆注混凝土的第一導(dǎo)管24、第二導(dǎo)管25。混凝土澆注的要求如下：

1、根據(jù)槽段底面的差異標(biāo)高分臺階情況，計算第一導(dǎo)管24、第二導(dǎo)管25的長度，其下端口距離槽底30cm～50cm；

2、先行澆注較深臺階處混凝土，經(jīng)實測澆注至同一平面后，另一根導(dǎo)管開始同步澆注混凝土。

本發(fā)明與目前通行的地下連續(xù)墻的施工方法相比較具有如下特點：

1、超前鉆孔精確探明地質(zhì)地形，分段確定入巖量，減少了硬巖開挖工程量，降低了重復(fù)多次修孔、卡錘等風(fēng)險；

2、減少了長時間沖巖對巖面以上地層震動的影響；減少了因施工的周期過長而造成的上部軟弱地層發(fā)生“縮頸、塌孔”的風(fēng)險；

3、保證了成槽垂直度。按現(xiàn)有施工設(shè)備，在微風(fēng)化巖層中通常采用沖擊鉆成槽，由于大起伏巖面傾斜使得沖錘受力不均，導(dǎo)致成槽垂直度難以控制，勢必會經(jīng)常出現(xiàn)偏孔現(xiàn)象，出現(xiàn)該現(xiàn)象后按常規(guī)方法為回填片石至偏孔處，重復(fù)沖孔，如此反復(fù)，必然造成工期大為增加，同時成槽形成大量的巖渣難于清出槽外。然而本發(fā)明利用差異標(biāo)高分臺階終槽技術(shù)可以大大較少破巖工作量，減少了巖渣，提高了工效。

4、大大縮短了成槽工期。以厚800mm、標(biāo)準(zhǔn)墻幅寬5m、槽段深度約25m的地下連續(xù)墻為例，傳統(tǒng)平底地下連續(xù)墻成槽每個沖孔入巖平均每天(24小時)0.6m，如一個槽段導(dǎo)向孔深度相差5m，如按最低導(dǎo)向孔終孔，即有半個槽段入巖5m才能終孔，共3個沖孔，共需時3×5/0.6＝25天；而本發(fā)明由于減少了一個臺階的微風(fēng)化巖，減少了入巖的時間，估計每個槽段平均入巖1m，1×5/0.6＝9天，每個槽段減少25-9＝16天。

5、相比平底的地下連續(xù)墻，還節(jié)約了大量鋼筋和混凝土，節(jié)約了成本。

本申請人成功地將本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法運用于廣東、湖北等地軌道交通施工中，通過地質(zhì)鉆孔精確探測現(xiàn)場地質(zhì)地形，在滿足設(shè)計要求入巖深度的前提下，減少了槽底破巖工作量，有效縮短了成槽工期，降低了上部軟弱地層條件下的“縮頸、塌孔”風(fēng)險，降低工程建設(shè)成本，取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟效益。

以上所述只是用圖解說明本發(fā)明大起伏巖面地層中地下連續(xù)墻的施工方法的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。