一种软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木建筑工程施工技术领域，具体涉及一种软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法。
【背景技术】
[0002]作为世界三大软土地基城市之一的上海，软弱土层深厚，地下水位埋藏浅，环境条件敏感复杂；基坑开挖与支护的综合性强，不确定性大，系统风险高。根据上海地区多年来的工程经验，开挖软土地区5m深度以内的基坑最常采用的围护型式即为水泥土重力式围护墙。水泥土重力式围护墙是通过固化剂对地基土进行加固处理后形成具有一定厚度和嵌固深度的重力式墙体以承受墙后水、土压力的一种挡土止水结构，属于无支撑自立式挡土墙。这种围护结构经济、实用，由于基坑内部开敞，土方开挖和地下结构的施工均比较便捷。
[0003]但是水泥土重力式围护墙结构也存在以下几点不足:一是上海地区该类基坑开挖深度范围内多为软弱土层，土体含水量高、孔隙比大、压缩模量小，土性差，有较明显的触变及流变性，在动力作用下强度降低易产生侧向位移，影响局部围护结构的稳定性；二是水泥土搅拌粧强度的离散性很大，标准差可达30%?70%，其顶部的钢管、钢筋等连接加强构件需锚入压顶板，当其向坑内变形的同时将与压顶板脱离，进一步加剧水泥土重力式围护墙的开裂；三是挖土施工时没有严格按照设计要求的分区分块跳挖，并在每区块内分层、分段开挖土方，而是一次性大范围开挖甚至大幅超挖，开挖至基底后也没有及时浇筑基础底板及换撑，大面积、长时间开敞施工引起的时空效应进一步加剧了围护结构的变形和地表沉降；四是坑外地表施工超载过大，超过了设计要求的极限荷载，从而导致围护结构产生形变。
[0004]因此，针对淤泥质软土地层基坑施工中采用水泥土重力式围护墙作为围护结构时，如何提供一种完善的险情处理方法来避免突发性事故的发生，从而减轻人员伤亡、减少经济损失是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法，以解决现有的淤泥质软土地层基坑施工中水泥土重力式围护墙围护区域因变形、开裂、渗漏等险情恶化导致基坑事故的问题。为解决上述技术问题，本发明提供的水泥土重力式围护墙的险情处理方法，采用基坑坑外降水、卸土等措施减少基坑主动区的水土压力；在基坑被动区堆载反压土、加固坑底土体，以提高被动区抗力；在墙身内加设撑、锚结构等应急措施以控制水泥土重力式围护墙的变形发展；并加快基础底板施工以尽快形成换撑，从而保证基坑的安全稳定施工；如此不仅能够解决派泥质软土地层基坑施工时水泥土重力式围护墙变形、开裂的情况，还能够缩短工期和节省成本。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0007]一种软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法，所述水泥土重力式围护墙包括水泥土柱状加固体挡墙以及锚固于挡墙顶部的压顶板，所述水泥土重力式围护墙设置于基坑周边外侧，所述软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法包括:
[0008]步骤一、基坑主动区卸荷，基坑被动区反压，并限制施工荷载；
[0009]步骤二、裂缝修补:采用密实混凝土封堵或者掺水玻璃压密注浆或者高压喷射注浆的方法对所述压顶板以及所述水泥土柱状加固体挡墙出现的裂缝进行填补修复；
[0010]步骤三、加强所述水泥土重力式围护墙；
[0011]步骤四、形成刚性换撑机制:所述基坑垫层随挖随浇，加快完成基础底板的浇筑施工，并在所述水泥土重力式围护墙与所述基础底板之间用素砼填实。
[0012]进一步地，所述步骤一中包括采用轻井降水或者开沟卸土的方法，减少所述基坑主动区的水土压力。
[0013]进一步地，所述轻井降水方法包括沿所述水泥土重力式围护墙险情区域围护外侧布设若干井点管，所述井点管底部设置滤水管插入透水层，所述井点管顶部通过软管与集水总管连接，然后通过抽水设备将所述集水管内水抽出，从而降低所述基坑主动区地下水位。
[0014]进一步地，所述开沟卸土方法包括在所述水泥土重力式围护墙险情区域围护外侧开挖若干宽度2?5m，深度不超过基坑挖深2/3的沟槽，挖出土方及时外运，以减少所述基坑主动区的直接土压力。
[0015]进一步地，所述步骤一中包括采用临时反压或坑底加固的措施，提高所述基坑被动区抗力。
[0016]进一步地，所述临时反压措施包括在所述水泥土重力式围护墙险情区域的坑内被动区回填土方或者堆载砂包、皇土石袋至不低于1/2基坑挖深高度处，以平衡所述基坑内外水平应力。
[0017]进一步地，所述坑底加固措施包括在所述水泥土重力式围护墙险情区域采用水泥土搅拌粧或者高压旋喷粧或者压密注浆对所述基坑被动区坑底地基土进行加强挤密处理，加固的宽度多4m、?米度多3m。
[0018]进一步地，所述软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法还包括:控制土方开挖:分层、分段、对称、均衡开挖土方，临时边坡分级开挖并采取适当护坡措施；所述土方开挖分层厚度< 4m，分段长度< 30m，使得超孔隙水压力得到均匀释放。
[0019]进一步地，所述临时边坡分级开挖的分级高度< 4m，放坡坡度< 1:1.5，坡间平台宽度多1.5m，并对坡面采用喷射混凝土护坡。
[0020]进一步地，所述步骤三包括在所述水泥土重力式围护墙内加打土钉或锚杆，以及在所述水泥土重力式围护墙靠近所述基坑的一侧插入钢板粧。
[0021]本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0022]本发明的软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法，主要用于处理基坑围护结构水泥土重力式围护墙因受力不均匀而导致的变形、开裂，威胁基坑施工安全的情况。水泥土重力式围护墙险情的处理方法主要包括:对基坑主动区坑外降水、卸土，减少基坑主动区的水土压力，并限制基坑主动区的施工荷载；对基坑被动区反压，临时堆载、坑底加固，提高基坑被动区抗力；对水泥土重力式围护墙的压顶板以及墙身出现的裂缝及时采取填补修复措施；采用在水泥土重力式围护墙上打设土钉或者锚杆的方法或者在水泥土重力式围护墙靠近基坑的一侧插入钢板粧的方法来对水泥土重力式围护墙进行加固；以及及时完成基坑基础底板的浇筑施工，在水泥土重力式围护墙与基础底板之间用素砼填实，形成刚性换撑，保持整个基坑体系的受力稳定性。通过这一系列的措施防止淤泥质软土地层中基坑施工时水泥土重力式围护墙因变形、开裂、渗漏等险情恶化引发基坑事故，控制水泥土重力式围护墙的形变，保证水泥土重力式围护墙的稳定性，从而满足基坑工程的安全施工要求。
【附图说明】
[0023]图1是水泥土重力式围护墙平面布置示意图；
[0024]图2是图1的A-A剖面布置示意图。
[0025]图中:1-水泥土重力式围护墙、2-基坑被动区、3-基坑主动区、4-素砼换撑、11-压顶板。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
[0027]实施例一
[0028]以下结合图1至图2详细说明本发明的软土地区水泥土重力式围护墙险情处理方法。
[0029]如图1和图2所示，水泥土重力式围护墙I包括将水泥等固化剂和地基土强行搅拌形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙以及挡墙顶部用加强构件锚固的现浇配筋混凝土压顶板11，水泥土重力式围护墙I作为自立式挡土止水结构，设置于基坑的周边外侧。水泥土重力式围护墙I作为5m深度以内基坑的围护结构，经常使用于软土地区，但是由于水泥土重力式围护墙I墙体本身的质量问题或者土层结构的软弱敏感或者基坑挖土施工时违规超挖等原因会导致水泥土重力式围护墙围护结构出现险情，若不及时发现并排除险情，将可能造成严重的基坑事故。因此，在水泥土重力式围护墙I围护区域基坑正常开挖过程中如出现墙体急剧变形或墙身开裂、渗漏等险情，需采取针对性的应急处理措施防止情况恶化引发基坑事故。本发明通过明晰水泥土重力式围护墙险情的诱因、基坑施工场地的地质地层特征，采取一系列处理措施控制险情，实时监控并根据水泥土重力式围护墙I的变形情况及时堵漏补强，使得水泥土重力式围护墙I变形回落稳定，降低基坑施工的风险，保障施工安全。
[0030]软土地区水泥土重力式围护墙I的险情处理方法，包括如下步骤:
[0031]继续参考图2，步骤一、基坑主动区3卸荷，基坑被动区2反压，并限制基坑主动区3的施工荷载。
[0032]基坑主动区3指位于水泥土重力式围护墙I外侧对围护体施加主动土压力的坑外土体。水泥土重力式围护墙I外侧通过轻井降水或开沟卸土的方法减少基坑主动区3的水土压力。轻井降水(轻型井点降水)即沿水泥土重力式围护墙险情区域围护外侧按照Im的间距布设若干井点管，井点管的两端适当延长，井点管底部设置滤水管插入透水层，井点管顶部通过软管与集水总管连接，集水总管为钢管，周身设置与井点管间距相同的吸水管口，然后通过真空泵、离心泵和集水箱等抽水设备将集水管内水抽出，从而降低基坑主动区地下水位，降水过程中应控制水量和速度避免对周边路面、管线等造成不良影响。开沟卸土方法是指沿水泥土重力式围护墙险情区域围护外侧开挖若干宽度为2?5m，深度不超过2/3基坑挖深的沟槽，挖出土方及时外运，以减少基坑主动区3的直接土压力。为了进一步保证基坑主动区3的受力平衡，禁止在基坑周边1m范围内堆载钢筋、土方等重物，基坑坑边不得行走重车。
[0033]同时，当水泥土重力式围护墙I出现开裂、变形等轻微险情的时候，可以在基坑被动区2采用临时反压或坑底加固的措施，提高基坑被动区2的抗力，促进水泥土重力式围护墙I内、外侧受力