高层住宅地基下方废弃井道填充施工技术研究

时间:2022-09-21 11:14:00

高层住宅地基下方废弃井道填充施工技术研究

摘要:2#、3#、5#楼位于胶州湾海底隧道上方,该隧道为海底隧道的施工出渣隧道,经勘察院勘察,主楼区域地基承载力为200kpa,不符合设计要求。为保证建筑物基础及整体的稳定性,对该隧道进行加固处理,提出三种方案,最终确定采用隧道上方空洞的部位采用砼进行封闭,下方填充松散土质部位采用注浆形式对其进行加固。经第三方检测证明,空区钻孔灌注混凝土、回填土区域钻孔压力渗透注浆技术是成功的,可以保证建筑物地基的稳定性。

关键词:高层住宅、地基承载力、废弃井道填充、空区灌注混凝土、松散部位高压注浆

中图分类号:TU74 文献标识码: A

1工程简介

本工程位于青岛市四川路25号,紧邻胶州湾海底隧道,包括两层地下室、五栋高层住宅,设沿街商业服务网点,工程占地面积18827.5 m2,总建筑面积90847.62m2,地下18049.98 m2,地上72797.64 m2,地下框架剪力墙结构。其中高层住宅32层,标准层层高2.97m,建筑高度100.2m 。

2井道基本情况

2#、3#、5#楼位于胶州湾海底隧道上方,该隧道为海底隧道的施工出渣隧道,场区隧道长度约135m,隧道宽度约6.5m,高度约7m,垫层距离隧道洞顶部最深距离约9m。原隧道施工单位2011年7月份退场时应将隧道两头采用砌片石封堵,中间采用砼填实,经勘察院勘察,隧道里两头用砼封堵,中间回填物为土方、混凝土及部分建筑垃圾,回填层松散且已蓄满地下水,主楼区域设计地基承载力为300kpa,检测结果主楼区域地基承载力为200kpa,不符合设计要求。为保证建筑物基础及整体的稳定性,对该隧道进行加固处理。

基础下方的废弃隧道处理在高层住宅施工中无类似施工案例,隧道内具体情况不详,施工难度较大。

地址勘察报告剖面图

3提出方案并确定

3.1提出方案

工程开工之初,成员根据国内现有地基处理施工方法及本工程的特点,对废弃隧道处理进行讨论,共提出三种方案

方案一、挖开隧道、内部填实

从距离隧道最浅的5#楼进行破除,使人员、机械等能够进入到隧道内部。将隧道内部回填的清除后灌注砼。

方案二、改基础形式,主楼采用桩基础

在影响主楼承载力部分的隧道两侧植入桩基础,上部加大基础梁将隧道跨过。此方案不处理隧道,但需要经过业主及设计同意。

方案三、从隧道上方进行隧道填充

隧道上方空洞的部位采用砼进行封闭,下方填充松散土质部位采用注浆形式对其进行加固。

3.2方案对比分析

3.3确定最佳方案

通过对以上三种方案的讨论分析,我们认为从隧道上方进行隧道的填充方案在技术可行性、操作难易程度、经济合理性等方面更具有优势,对此我们把从隧道上方进行隧道的填充方案作为可行方案。

3.4施工工艺流程

隧道平面放线定位隧道南侧与基坑外相连处封堵钻降水孔(兼做灌注砼封堵孔)降水空区钻孔灌注混凝土松散部位高压注浆

3.4.1前期勘察单位提供给我方大致的隧道位置走向,我方根据隧道大致位置走向使用超声波精确测出隧道位置,标注于图纸上,通过总图中楼座坐标反算出隧道边线坐标,使用全站仪将隧道位置进行定位。

3.4.2基坑外侧不需处理,隧道南侧与基坑外相连处封堵

待2#楼南侧土方队伍将基坑支护完成后,在2#楼南侧距车库边线5m处隧道范围内增设一排¢220的砼灌注孔,兼做降水孔,间距70~80cm。使用自吸式水泵进行24小时不间断降水。将隧道内上方2~3m内的水抽出井外,以便于后续砼的顺利浇筑。降水完成后,利用汽车泵灌注砼将隧道封堵。

3.4.3钻降水孔(兼做灌注砼封堵孔)降水,保证灌注砼的质量

钻灌注砼封堵孔、降水方案:降水孔(兼做灌注砼封堵孔)采用中风压钎孔钻成孔,每4.5m一眼,直径Φ220mm。从基坑底开始钻进,钻至隧道拱顶部,并把拱顶部打穿,为后续灌注混凝土创造条件。钻孔过程中若遇到隧道的支护用钢拱架、支护锚杆和超前管棚,可在已定孔位0.5m范围内另行成孔。使用潜水泵进行24小时不间断降水。将隧道内上方2~3m内的水抽出井外,以便于后续砼的顺利浇筑

3.4.4空区钻孔灌注混凝土

空区钻孔灌注混凝土:原设计采用C15砼,为保证砼灌注质量,采用提高砼强度等级C20混凝土进行灌注,利用车泵灌注,振动棒振捣。将隧道内的空气通过注浆孔压出,若相邻孔内的混凝土未注满,可进行二次灌注,保证混凝土的密实程度,灌注顺序自南向北、自低到高进行。

3.4.5松散部位高压注浆

(1)注浆孔采用中风压钎孔钻成孔,直径Φ110mm。成孔以后及时采高压水进行清孔,并及时安装钢花管。

注浆孔楼房处间距1.5m,车库部位3.0m。从基坑底开始钻进,钻至隧道底部。

(2)松散部位高压注浆:水泥浆液采用HI-180型制浆机现场制备,并通过滤网过滤后通过浆液池输入注浆机内进行注浆。注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,由稀到稠,浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物混入浆液,注浆作业开始和中途停止较长时间,再作业时宜用水注浆泵及注浆管路。

注浆顺序自南向北、由深到浅进行,分两序,第一序封孔注浆时,第二序作为排气、排水观察孔,第二序注浆孔出浆作为终止条件(或注浆压力超过1.0MPa),第二序注浆时,注浆压力达到1.0MPa以上作为终止条件。当注浆压力长时间不上升时,应停止注浆,待8小时后对该孔继续注浆或在该注浆孔旁进行补孔注浆。

4 总结

在废弃隧道上方建住宅楼,必须对废弃隧道空区钻孔灌注混凝土、回填土区域钻孔压力渗透注浆的方法治理;结合现场工程实际,提出了空区钻孔灌注混凝土、回填土区域钻孔压力渗透注浆的施工工艺;经第三方检测证明,空区钻孔灌注混凝土、回填土区域钻孔压力渗透注浆技术是成功的,可以保证建筑物地基的稳定性。

作者简介:刘永(1986.11-),男,山东滕州,助理工程师

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