水泥搅拌桩与高压旋喷桩的区别(市政建造师 城市轨道交通工程 明挖法 1K413021 地下水控制)
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水泥搅拌桩与高压旋喷桩的区别(市政建造师 城市轨道交通工程 明挖法 1K413021 地下水控制)
轨道交通工程 明挖法 1K413021 地下水控制
地下水控制的水主要包括潜水，微承压水，承压水。依据是地质和水文地质条件，基坑周边环境要求，支护结构形式。
控制的方法包括截水，降水，回灌，和它们的组合。
—、基本要求
第1条讲的是什么时候要截水，当降水对基坑周边建筑物，地下管线等造成危害时，应采用截水。
悬挂式隔水帷幕是截水的一种方法，悬挂式隔水帷幕是止水帷幕没有打入到不透水层，采用悬挂式隔水帷幕，同时应采取在坑内降水，在坑外回灌的措施。
这一条内容对应地下水控制依据中的“基坑周边环境要求”那一条。
当基坑的支护形式为水泥土重力式围护和板式支护时，应对基坑开挖后地基土的抗渗流或抗管涌稳定性进行验算。
这一条对应于地下水控制依据中的“支护结构形式”那一条。
第三条讲的是什么时候用井点降水，什么时候用集水明排，当地下水位高于基坑开挖面时，或在软土地区基坑开挖深度超过3m时，用井点降水。
开挖深度浅，可用排水沟和集水井进行集水明排。
当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时，可采取水平封底隔渗，钻孔减压或布置降压井以降低基底下承压水的水头压力。
当坑底含承压水层且上部土体压重不足以抵抗承压水水头时，应布置降压井降低承压水水头压力，防止承压水突涌。
- 截水
截水方法可选用水泥土搅拌桩帷幕，高压旋喷或摆喷注浆帷幕，地下连续墙，咬合式排桩。
这些截水帷幕同时也可以作为基坑的围护结构。
为了能截水，采用水泥土搅拌桩或高压喷射注浆帷幕，要求桩体间要有一定的搭接宽度，搭接宽度具体是多少呢？第六条和第七条讲了，
水泥土搅拌桩为单排时：
搅拌深度小于等于10m，搭接宽度不小于150mm，
搅拌深度10-15m，搭接宽度不小于200mm，
搅拌深度大于15m，搭接宽度不小于250mm。
水泥土搅拌桩为双排时：
搅拌深度小于等于10m，搭接宽度不小于100mm，
搅拌深度10-15m，搭接宽度不小于150mm，
搅拌深度大于15m，搭接宽度不小于200mm。
它们的规律是：搅拌深度每增加5m，搭接宽度就增加50mm，单排桩搭接宽度从150mm起步，双排桩搭接宽度可小些从100mm起步，比单排桩少50mm。
采用高压旋喷，摆喷注浆帷幕，
搅拌深度小于等于10m，搭接宽度不小于150mm，
搅拌深度10-20m，搭接宽度不小于250mm，
搅拌深度20-30m，搭接宽度不小于350mm，
规律是深度每增加10m，搭接宽度增加100mm。
注意，咬合桩和旋喷桩是不同的，
旋喷桩是用钻机将旋喷注浆管钻到桩底设计深度，然后把配制好的浆液高压从注浆管内喷出，钻杆边旋转边提升边喷射，让浆液与土体充分拌合，在土中形成一定直径的桩体。
旋喷桩注浆帷幕是通过桩体间的搭接来防渗的。
咬合桩是在2个相邻素混凝土桩中间做个钢筋混凝土桩，让桩与桩之间咬合起来。
施工步骤是：先施工2个相邻的A桩，用的是超缓凝的混凝土，这2个桩是不配钢筋的，然后在这2个桩的混凝土初凝后，终凝前，施工中间的B桩，B桩是配钢筋笼的，在施工B桩前，要先切掉与相邻A桩相交部分的混凝土，做一个完整的B桩，从而实现桩的咬合。
落底式帷幕是帷幕的底端进入下卧隔水层的帷幕，要求进入隔水层的深度不宜小于1.5m，落底帷幕与上面讲的悬挂帷幕是相对应的。
- 降水
教材上多次讲到了要把地下水降到基底0.5m以下，这里讲了具体的降水方法。
(一）降水的作用
降水是为了减少被挖土体含水量，土中含水量减少了，土体的抗剪强度与基坑稳定性就能提高，边坡的稳定性就增加了，坡面及基底的渗水被截住了，也能防止坑底突涌。
- 工程降水方法的选用
教材上表上的几个降水方法下面都会讲到。
- 集水明排
集水明排是在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或基坑每隔30-50m设置集水井，基坑中的水通过排水明沟流入集水井，再用水泵把集水井中的水抽出。
要求明沟距离建筑物基础0.4m以上，距边坡坡脚0.3m以上，明沟底面比挖土面低0.3-0.4m，集水井底面比沟底面低0.5m以上。
明沟坡度不宜小于0.3%，明沟和集水井都要采取防渗措施。
集水明排设施与市政管网连接口之间应设置沉淀池。
集水明排适用于开挖深度不深，基坑涌水量不大时，适用地层为填土、黏性土、粉土、砂土、碎石土，降水深度小于2m，适用地下水类型为潜水，地表水。
(四）井点降水
井点降水是用轻型井点，喷射井点或管井把地下水抽出来以降低地下水位。
真空井点和喷射井点可选用清水或泥浆钻进、髙压水套管冲击工艺（钻孔法、冲孔法或射水法）。
对不易塌孔、缩颈地层也可选用长螺旋钻机成孔；
成孔深度宜大于降水井设计深度0.5-1.0m。
孔壁与井管之间宜填充中、粗砂滤料。
滤料上方宜使用黏土封堵，封堵至地面的厚度应大于lm。
轻型井点是沿着基坑周边布置若干个轻型小井管，用总管把小井管连接起来，用水泵把地下水抽出来以降低地下水位。
轻型井点宜用金属管，井管距坑壁不应小于1.0-1.5m(距离太小易漏气），井间间距为0.8-1.6m，滤水管必须埋入含水层内，
当基坑宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排布置轻型井点，布置在地下水上游一侧，
当基坑宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑两侧。
当基坑面积较大时，宜采用环形井点，在地下水下游方向留个运输通道。
为了增加降水深度，轻型井点可以接力形式形成二级、三级轻型井点，
一级轻型井点降水深度为6m，
二级轻型井点降水深度为9m，
三级轻型井点降水深度为12m。
轻型井点适用于砂土，粉土，淤泥质黏土的潜水。
喷射井点是在井点内部装有特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器压入高压水或压缩空气，形成水气射流，从而在喷口附近形成真空，将地下水通过井点外管与内管之间的间隙喷出抽走。
喷射井点降水深度在20m以内，适用土层和轻型井点是一样的，还可适用于承压水。
管井降水：基坑边每隔一定距离设置一个管井，每个管井用一个单独的水泵抽水降低地下水位。
管井的滤管可采用无砂混凝土滤管、钢筋笼、钢管或铸铁管。
滤管与孔壁之间填充的滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾，不宜采用棱角形石渣料、风化料或其他黏质岩石成分的砾石。
井管底部应设置沉砂段。
管井可分为疏干井和减压井。
疏干井针对的是潜水，将水位降到基底0.5m以下。
减压井针对的承压水，主要作用是降低承压水头，避免产生管涌。
四、回灌
当降水让基坑内外的地下水位降幅较大时，可用地下水人工回灌措施。
浅层潜水回灌宜采用回灌砂井和回灌砂沟，也就是将抽出的水排入砂沟，经过砂井回灌到地下。
微承压水与承压水回灌宜采用回灌井。
当采用坑内减压降水时，坑外回灌井深度不宜超过隔水帷幕的深度。
当采用坑外减压降水时，回灌井与减压井的间距不宜小于6m。
回灌井可分为自然回灌井和加压回灌井。
自然回灌井的压力宜为0.1-0.2MPa。
加压回灌井的压力宜为0.2-0.5MPa。
回灌井做好之后要间隔2-3周再开始回灌。
五、基坑的隔（截）水帷幕与坑内外降水
隔水帷幕与降水井布置可分为三种情况：
1.隔水帷幕隔断降水含水层，隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，这时，基坑内外地下水不连通，应把降水井布置于基坑内。
2.隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中，这时，基坑内外地下水连通，应把降水井布置于基坑外侧。
- 隔水帷幕底位于承压含水层中，这时，在承压含水层上部基坑内外地下水不连通，在下部含水层连通，应把降水井布置于坑内侧。
降水的目的：一是降压，二是疏干。
第一种情况，隔水帷幕隔断降水含水层，降水井布置于基坑内。降水目的是疏干。
第二种情况，隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中，降水井布置于基坑外侧。降水目的是降压，降低基坑下部承压水层的水头，以防止基坑底板隆起或承压水突涌。
第三种情况，隔水帷幕底位于承压水含水层中，降水井布置于坑内侧，
如果基坑开挖较浅，坑底未进入承压水含水层，井点降水以降低承压水水头为目的；
如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的。
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