高水頭強滲流地層中的超深地下墻施工技術(shù)研究報告PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1高水頭強滲流地層中的超深地下墻施工高水頭強滲流地層中的超深地下墻施工技術(shù)研究報告技術(shù)研究報告一、簡介一、簡介l地下連續(xù)墻的應(yīng)用 地下連續(xù)墻施工地下連續(xù)墻施工技術(shù)自問世以來，技術(shù)自問世以來，以其剛度大、對周以其剛度大、對周邊環(huán)境影響小和兼邊環(huán)境影響小和兼具多種功能等大量具多種功能等大量優(yōu)點，在地下構(gòu)筑優(yōu)點，在地下構(gòu)筑物、地下交通及水物、地下交通及水利防滲等眾多領(lǐng)域利防滲等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。得到了廣泛應(yīng)用。XX在大量高層建筑在大量高層建筑的地下室、地鐵、的地下室、地鐵、泵站等工程中也廣泵站等工程中也廣泛地應(yīng)用了地下連泛地應(yīng)用了地下連續(xù)墻。續(xù)墻。軌道交通軌道交通4號線地下?lián)Q乘樞號線地下

2、換乘樞紐紐 第1頁/共25頁一、簡介一、簡介l 地下連續(xù)墻施工技術(shù)的發(fā)展 地下連續(xù)墻施工技術(shù)經(jīng)過了近地下連續(xù)墻施工技術(shù)經(jīng)過了近50年的發(fā)展，在成槽機械制造年的發(fā)展，在成槽機械制造、護壁泥漿研制和接頭形式開發(fā)等眾多方面都取得了重大突破。、護壁泥漿研制和接頭形式開發(fā)等眾多方面都取得了重大突破。XX地區(qū)的地下連續(xù)墻在施工深度、應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)條件及質(zhì)量控地區(qū)的地下連續(xù)墻在施工深度、應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)條件及質(zhì)量控制等不少方面也取得了長足進步。制等不少方面也取得了長足進步。第2頁/共25頁一、簡介一、簡介 長興島工作井采用的地下連續(xù)墻深度達(dá)長興島工作井采用的地下連續(xù)墻深度達(dá)63m，墻趾插入，墻趾插入1-2層灰色層

3、灰色砂質(zhì)粉土。根據(jù)地質(zhì)勘察報告顯示，本工程擬建場地內(nèi)、層缺失，砂質(zhì)粉土。根據(jù)地質(zhì)勘察報告顯示，本工程擬建場地內(nèi)、層缺失，分布有近分布有近20米厚度的米厚度的3層砂質(zhì)粉土。層砂質(zhì)粉土。 青草沙水源青草沙水源地原水工程地原水工程 第3頁/共25頁 乘著城市建設(shè)日新月異的東風(fēng)，乘著城市建設(shè)日新月異的東風(fēng)，XX地區(qū)的地下連續(xù)墻施工在飛速地區(qū)的地下連續(xù)墻施工在飛速發(fā)展的同時，也面臨著一些需要解決的問題。這些問題大致可分為兩發(fā)展的同時，也面臨著一些需要解決的問題。這些問題大致可分為兩個層面：個層面： 一、簡介一、簡介l一類是在地下連續(xù)墻施工中可能遇到的風(fēng)險，如槽段失穩(wěn)、鋼一類是在地下連續(xù)墻施工中可能遇到的

4、風(fēng)險，如槽段失穩(wěn)、鋼筋籠起吊變形和接頭管被抱死等筋籠起吊變形和接頭管被抱死等l另一類是在地下連續(xù)墻完成后的基坑開挖中可能遇到的風(fēng)險，另一類是在地下連續(xù)墻完成后的基坑開挖中可能遇到的風(fēng)險，如接縫滲漏，墻體大面積露筋及地下連續(xù)墻侵入內(nèi)襯界限等如接縫滲漏，墻體大面積露筋及地下連續(xù)墻侵入內(nèi)襯界限等 本工程超深地下連續(xù)墻需在高水頭、強滲流地層中施工，具有很本工程超深地下連續(xù)墻需在高水頭、強滲流地層中施工，具有很高的難度和風(fēng)險。此外由于本工程的超深基坑自高的難度和風(fēng)險。此外由于本工程的超深基坑自45m開始就進入開始就進入 號號土層，大部分處在砂性地層中，基坑內(nèi)外水頭差可達(dá)到土層，大部分處在砂性地層中，基坑

5、內(nèi)外水頭差可達(dá)到30多米，水壓多米，水壓力為力為3kg/cm2，一旦發(fā)生圍護接縫滲漏水的險情，堵漏工作將極其困，一旦發(fā)生圍護接縫滲漏水的險情，堵漏工作將極其困難，會對基坑安全帶來致命的影響。因此，對地下連續(xù)墻的抗?jié)B性能，難，會對基坑安全帶來致命的影響。因此，對地下連續(xù)墻的抗?jié)B性能，尤其是接頭部位的止水提出了極其苛刻的要求。尤其是接頭部位的止水提出了極其苛刻的要求。 第4頁/共25頁12簡介簡介主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容1234工程應(yīng)用情況和分析工程應(yīng)用情況和分析主要結(jié)論主要結(jié)論第5頁/共25頁二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容本項目的研究目標(biāo)是重點突破兩個方面本項目的研究目標(biāo)是重點突破兩個方面實現(xiàn)

6、地下墻施工過程中的槽段穩(wěn)定實現(xiàn)地下墻施工過程中的槽段穩(wěn)定實現(xiàn)基坑開挖時地下墻接縫無滲漏實現(xiàn)基坑開挖時地下墻接縫無滲漏第6頁/共25頁二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容 地下連續(xù)墻新型護壁泥漿的應(yīng)用地下連續(xù)墻新型護壁泥漿的應(yīng)用 地下連續(xù)墻泥漿分離系統(tǒng)的改進地下連續(xù)墻泥漿分離系統(tǒng)的改進 成槽、清孔和刷壁等工藝的優(yōu)化成槽、清孔和刷壁等工藝的優(yōu)化 第7頁/共25頁二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容地下連續(xù)墻施工中護壁泥漿的應(yīng)用n常規(guī)膨潤土泥漿 以往工程中使用的大多是常規(guī)膨潤土泥漿，其主要成分有膨潤土、水和一些外加劑。外加劑按其作用可大致分為以下四類： 加重劑。如重晶石、珍珠巖、方鉛礦粉末和鐵砂等。 增粘劑

7、。一般用CMC。 分散劑。 防漏劑。如鋸末、蛭石粉末、稻草末、水泥、有機纖維素聚合物等。 第8頁/共25頁二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容地下連續(xù)墻施工中護壁泥漿的應(yīng)用n復(fù)合鈉基膨潤土泥漿 新型的復(fù)合鈉基膨潤土泥漿采用優(yōu)鉆100復(fù)合鈉基膨潤土，這是一種高造漿率、添加特制聚合物的200目鈉基膨潤土，可適合于各種土層，尤其是超深地下墻的護壁要求。 新型鈉基膨潤土如何密封土壁第9頁/共25頁二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容 以往進行的超深地下連續(xù)墻施工中，常規(guī)泥漿暴露出以下不足：以往進行的超深地下連續(xù)墻施工中，常規(guī)泥漿暴露出以下不足：1）超深地下連續(xù)墻施工中，槽段暴露時間長，泥漿受有害離子長時間）超

8、深地下連續(xù)墻施工中，槽段暴露時間長，泥漿受有害離子長時間的侵蝕，化學(xué)性質(zhì)容易發(fā)生惡化。的侵蝕，化學(xué)性質(zhì)容易發(fā)生惡化。2）超深地下連續(xù)墻各道工序施工用時長，泥漿穩(wěn)定性和攜渣能力不夠）超深地下連續(xù)墻各道工序施工用時長，泥漿穩(wěn)定性和攜渣能力不夠強，造成地下墻沉渣增厚。強，造成地下墻沉渣增厚。3）超深地下連續(xù)墻開挖進入號砂質(zhì)粉土層時，泥漿護壁性能不夠強，）超深地下連續(xù)墻開挖進入號砂質(zhì)粉土層時，泥漿護壁性能不夠強，該層土容易發(fā)生徑縮現(xiàn)象。該層土容易發(fā)生徑縮現(xiàn)象。 而新型泥漿穩(wěn)定性高，攜渣能力強，護壁能力強，尤其適合于土質(zhì)而新型泥漿穩(wěn)定性高，攜渣能力強，護壁能力強，尤其適合于土質(zhì)較差和超深地下連續(xù)墻的施工

9、。較差和超深地下連續(xù)墻的施工。泥漿類型穩(wěn)定性攜渣能力護壁能力常規(guī)膨潤土泥漿一般一般一般復(fù)合鈉基膨潤土泥漿高強強新型泥漿和常規(guī)泥漿比選表新型泥漿和常規(guī)泥漿比選表第10頁/共25頁二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容泥漿分離系統(tǒng) n 加工和引進了新的泥漿分離設(shè)備，通過改變振動篩篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)加工和引進了新的泥漿分離設(shè)備，通過改變振動篩篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)和增設(shè)旋流器分離，提高了對泥沙、垃圾和細(xì)微砂粒的分離效和增設(shè)旋流器分離，提高了對泥沙、垃圾和細(xì)微砂粒的分離效率率n 對槽段內(nèi)回收泥漿的分離凈化工藝進行改良，通過土渣分離對槽段內(nèi)回收泥漿的分離凈化工藝進行改良，通過土渣分離篩、旋流除碴器、雙層振動篩等設(shè)備進行多級分離凈化，

10、必要篩、旋流除碴器、雙層振動篩等設(shè)備進行多級分離凈化，必要時還可作多次循環(huán)分離，以控制泥漿中的含砂量時還可作多次循環(huán)分離，以控制泥漿中的含砂量第11頁/共25頁二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容 掃孔及清孔作業(yè)掃孔及清孔作業(yè)n 選用德國選用德國LIEBHERR HS855HD型成槽機，并輔之型成槽機，并輔之“兩鉆一抓兩鉆一抓” 工藝，以提高超深地下連續(xù)墻的成槽效率工藝，以提高超深地下連續(xù)墻的成槽效率n 延長成槽結(jié)束后的槽段靜置時間，使得泥漿中的泥沙可以充分沉淀延長成槽結(jié)束后的槽段靜置時間，使得泥漿中的泥沙可以充分沉淀成槽結(jié)束靜置3小時第一次掃孔下放鋼筋籠第二次清孔第一次清孔第12頁/共25頁二、

11、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容 地下墻施工清孔管示意圖地下墻施工清孔管示意圖n本工程在清孔工藝上采用了置換法和沉淀掃孔法結(jié)合的工藝本工程在清孔工藝上采用了置換法和沉淀掃孔法結(jié)合的工藝n清孔利用氣舉原理，使用特制清孔管，并配制清孔利用氣舉原理，使用特制清孔管，并配制10m3大功率的大功率的空壓機，在清孔性能和效率方面進行了改進空壓機，在清孔性能和效率方面進行了改進第13頁/共25頁二、主要研究內(nèi)容二、主要研究內(nèi)容 刷壁及刮刀清理泥皮作業(yè)刷壁及刮刀清理泥皮作業(yè) 本工程采本工程采用了專門的十用了專門的十字鋼板刷壁器，字鋼板刷壁器，與加工在成槽與加工在成槽抓斗側(cè)的特制抓斗側(cè)的特制刮刀以及端頭刮刀以及端頭

12、加工成劈尖狀加工成劈尖狀的反力箱相結(jié)的反力箱相結(jié)合，有針對性合，有針對性的根據(jù)超聲波的根據(jù)超聲波探測的接頭情探測的接頭情況，對地下連況，對地下連續(xù)墻的接頭進續(xù)墻的接頭進行清理。行清理。利用沖刀清除地下墻十字鋼板劣化泥漿利用沖刀清除地下墻十字鋼板劣化泥漿第14頁/共25頁12簡介簡介主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容1234工程應(yīng)用情況和分析工程應(yīng)用情況和分析主要結(jié)論主要結(jié)論第15頁/共25頁三、工程應(yīng)用情況和分析三、工程應(yīng)用情況和分析 本工程應(yīng)用的復(fù)合鈉基膨潤土泥漿，根據(jù)理論計算和現(xiàn)場試驗幅檢驗，本工程應(yīng)用的復(fù)合鈉基膨潤土泥漿，根據(jù)理論計算和現(xiàn)場試驗幅檢驗，最終確定每立方新鮮泥漿加入最終確定每立方新鮮泥

13、漿加入75100公斤復(fù)合鈉基膨潤土和少許純堿。公斤復(fù)合鈉基膨潤土和少許純堿。 新鮮泥漿的比重一般在新鮮泥漿的比重一般在1.021.03g/cm3，粘度一般在，粘度一般在2830秒，經(jīng)過秒，經(jīng)過24小時的溶脹之后，比重并無較大變化，粘度卻可以達(dá)到小時的溶脹之后，比重并無較大變化，粘度卻可以達(dá)到4550秒。最值秒。最值得指出的是新型泥漿的失水率達(dá)到了得指出的是新型泥漿的失水率達(dá)到了7.2cc/7.5min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于以往應(yīng)用的常，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于以往應(yīng)用的常規(guī)膨潤土泥漿。規(guī)膨潤土泥漿。 泥漿漏失量測試 泥漿比重測試 泥漿粘度測試 第16頁/共25頁三、工程應(yīng)用情況和分析三、工程應(yīng)用情況和分析 泥漿分離系統(tǒng)

14、槽段回收泥漿通過泥漿分離系統(tǒng)的多級分離凈化和多次循環(huán)分離槽段回收泥漿通過泥漿分離系統(tǒng)的多級分離凈化和多次循環(huán)分離后，泥漿中的各類泥沙顆粒得到了有效的分離，把循環(huán)泥漿比重嚴(yán)后，泥漿中的各類泥沙顆粒得到了有效的分離，把循環(huán)泥漿比重嚴(yán)格控制在格控制在1.15g/cm3以下，含砂率控制在以下，含砂率控制在4以下。以下。 在砂性土層中的長時間施工后，泥漿性能得以保證的同時，劣質(zhì)在砂性土層中的長時間施工后，泥漿性能得以保證的同時，劣質(zhì)泥漿廢棄率遠(yuǎn)低于以往的水平。泥漿廢棄率遠(yuǎn)低于以往的水平。 第17頁/共25頁三、工程應(yīng)用情況和分析三、工程應(yīng)用情況和分析掃孔及清孔作業(yè)掃孔及清孔作業(yè)刷壁及刮刀清理泥皮作業(yè)刷壁

15、及刮刀清理泥皮作業(yè) 本工程單本工程單個成槽機完成個成槽機完成一幅地下連續(xù)一幅地下連續(xù)墻平均需要墻平均需要5天天時間，平均每時間，平均每3天完成一幅地天完成一幅地下連續(xù)墻。二下連續(xù)墻。二次清孔后的槽次清孔后的槽段沉渣厚度基段沉渣厚度基本都沒有超過本都沒有超過10cm。每個地。每個地下連續(xù)墻的接下連續(xù)墻的接縫在清理后，縫在清理后，經(jīng)超聲波檢測經(jīng)超聲波檢測基本無異常陰基本無異常陰影。影。第18頁/共25頁 三、工程應(yīng)用情況和分析三、工程應(yīng)用情況和分析u 本工程共計本工程共計32幅地下連續(xù)墻，每幅地下連續(xù)墻墻趾都深入號幅地下連續(xù)墻，每幅地下連續(xù)墻墻趾都深入號砂質(zhì)粉土層。整個施工過程中沒有發(fā)生過一次成槽

16、機抓斗被徑縮砂質(zhì)粉土層。整個施工過程中沒有發(fā)生過一次成槽機抓斗被徑縮的號土卡住的情況的號土卡住的情況u 本工程全部地下連續(xù)墻的充盈系數(shù)都達(dá)到了本工程全部地下連續(xù)墻的充盈系數(shù)都達(dá)到了1以上，而整體的以上，而整體的充盈系數(shù)在充盈系數(shù)在1.05以下以下 地下墻每幅施工時間統(tǒng)計圖 第19頁/共25頁三、工程應(yīng)用情況和分析三、工程應(yīng)用情況和分析u 從基坑開挖所暴露的地下墻情況來看，地下連續(xù)墻整體外觀從基坑開挖所暴露的地下墻情況來看，地下連續(xù)墻整體外觀良好，墻體中無夾泥夾砂現(xiàn)象良好，墻體中無夾泥夾砂現(xiàn)象u 地下連續(xù)墻漏水點以滲漏和滴漏為主，經(jīng)過簡單處理后均達(dá)地下連續(xù)墻漏水點以滲漏和滴漏為主，經(jīng)過簡單處理后

17、均達(dá)到要求。總體上看，整個地下連續(xù)墻的接縫可以說是實現(xiàn)了無滲到要求?？傮w上看，整個地下連續(xù)墻的接縫可以說是實現(xiàn)了無滲漏漏 基坑開挖后地下連續(xù)墻接頭情況 第20頁/共25頁12簡介簡介主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容1234工程應(yīng)用情況和分析工程應(yīng)用情況和分析主要結(jié)論主要結(jié)論第21頁/共25頁 本項目結(jié)合地下墻泥漿的現(xiàn)狀，開發(fā)配置了一種新型護壁泥漿，泥漿的綜合性能得本項目結(jié)合地下墻泥漿的現(xiàn)狀，開發(fā)配置了一種新型護壁泥漿，泥漿的綜合性能得到很大改善。尤其是攜渣能力的提升，對于超深地下墻泥漿中砂粒的懸浮能力提高，到很大改善。尤其是攜渣能力的提升，對于超深地下墻泥漿中砂粒的懸浮能力提高，大大減少了槽底的沉渣厚

18、度，提升了地下墻整體質(zhì)量。大大減少了槽底的沉渣厚度，提升了地下墻整體質(zhì)量。 本項目通過優(yōu)化液壓抓斗作為成槽機械并輔以先導(dǎo)孔工藝的成槽工藝，配置新型復(fù)本項目通過優(yōu)化液壓抓斗作為成槽機械并輔以先導(dǎo)孔工藝的成槽工藝，配置新型復(fù)合鈉基膨潤土泥漿，改進泥漿分離系統(tǒng)等一系列適合合鈉基膨潤土泥漿，改進泥漿分離系統(tǒng)等一系列適合XX軟土地區(qū)超深地下連續(xù)墻的軟土地區(qū)超深地下連續(xù)墻的施工技術(shù)，成功現(xiàn)實了復(fù)雜地層中超深地下連續(xù)墻的施工。施工技術(shù)，成功現(xiàn)實了復(fù)雜地層中超深地下連續(xù)墻的施工。 本課題對在高水頭、強滲流地層中的超深地下連續(xù)墻施工進行了深入研究，通過在本課題對在高水頭、強滲流地層中的超深地下連續(xù)墻施工進行了深入研究，通過在過江管工程中的實踐，解決了砂性土土層的成槽施工問題、泥漿的配比與處理問題、過江管工程中的實踐，解決了砂性土土層的成槽施工問題、泥漿的配比與處理問題、超深地下連續(xù)墻的接縫處理問題題等一系列關(guān)鍵性問題，為今后超深地下連續(xù)墻的接縫處理問題題等一系列關(guān)鍵性問題，為今后XX地區(qū)超深地下連地區(qū)超深地下連續(xù)墻施工積累了寶貴的經(jīng)驗。續(xù)墻施工積累了寶貴的經(jīng)驗。 四、主要結(jié)論四、主要結(jié)論第22頁/共25頁 在本課題組成員與工程管理人員的努力與其它方面的共同協(xié)作下，在本課題組成員與工程管理人員的努力與其它方面的共同協(xié)作下，通過