塑性混凝土防渗墙在深基坑防水中的应用分析

塑性混凝土防渗墙在深基坑防水中的应用分析

王明锋

广州地铁设计研究院 深圳 518000

摘要：基坑开挖深度大，地质条件复杂，地下有二层地下水，对基坑开挖有一定的影响。采用塑性砼防渗墙时，必须根据工程中的止水帷幕的要求，对其拌合比进行严格的控制，并确保其厚度、深度和封底参数的合理设计。同时，严格落实全程管理的要求，做好导墙、清孔、连接和质量检验，确保整体施工质量。

关键词：塑性混凝土；防渗墙；深基坑防水；应用分析

1塑性混凝土防渗墙设计原理

塑性混凝土防渗墙的主要优势集中在低弹模、低强度、高流动性三大方面，其具有较高的防水性能，能够起到止水、防渗漏等作用。由于该技术应用混合材料，配料过程中水泥的用量相对较少，一般可以选择优质粉煤灰进行配料。但是，对外加剂掺量的要求较高，通常在0.60~0.70kg/m3之间。综合而言，其整体性价比高于其他止水帷幕技术。从应用经验看，该技术应用后可以形成止水帷幕，预防深基坑四周与底部发生渗水现象，为施工提供干槽作业条件；缺点是不能起到挡土支护作用，开挖坡面时，不能为工程提供稳定性和提升周围土体的力学性能。因此，在实际应用时，通常会选择该技术与其他支护技术联合应用的方案。

例如，以工程为例，水位降深达到10m左右，止水帷幕要求较高，使用地下连续墙施工难度较大，容易发生墙壁坍塌。同时，止水帷幕深度要求以40m为准，结合岩土分布情况封住5层砂底。在这种情况下，应用水泥土搅拌桩、旋喷桩，均不能达到抗渗、止水的理想效果。因此，项目组经过方案比选，决定采用塑性混凝土防渗墙支护技术，此技术不仅能够满足深基坑防水施工要求，也能够减少下放钢筋环节，保障止水帷幕建设质量。

2塑性混凝土防渗墙设计参数

在深基坑防水工程中应用塑性混凝土防渗墙作为止水帷幕，并不能起到挡土支护作用，只能满足止水、防渗目的。因此，在技术质量控制方面，要求针对墙体厚度、深度、强度、渗透系数等做好质量控制，合理控制设计参数。

根据工程实际施工要求，设置如下参数：深度40m、厚度600mm、封底层数5层、强度设计值4MPa、渗透系数＜1×E（-7）、允许坡降J＞60。（2）该工程对原材料要求较高，需要选用质量优良、价格适中、性价比相对较高的材料，具体包括普通硅酸盐水泥或20%优质粉煤灰、膨润土、骨料、砂土、石子、外加剂。

3塑性混凝土防渗墙设计与施工

施工准备阶段，（1）施工管理人员通过BIM集成管理平台，将CAD设计图导入Revit软件建立三维设计模型。检查图纸确认无误后，按照CAD施工图→Revit施工模型→Navisworks四维动画模拟的导入顺序，进入Navisworks软件平台后，通过“动画模拟”功能模拟深基坑施工场地，划定施工安全距离与机械设备施工位置。（2）配合“碰撞检查”功能，对导墙、清孔、成槽、连接等子项目施工情况进行模拟，评估施工中的潜在风险，优化设计方案中的质量控制措施。项目经理负责组织进度、安全、质量、环境、成本等专项管理小组，检查配置的人、机、材、技、财等各项资源后，开展施工作业。

3.1塑性混凝土中的导墙构造

导墙施工正式开始之前，（1）施工人员要根据塑性混凝土防渗墙在深基坑防水施工应用中的技术质量控制指标，按照导墙直立、稳固、准确等三项基本要求，进行施工测量。（2）通过挂绳拉线的方式明确有利于导墙设置的路径。（3）根据图纸要求，一方面严格控制地下墙中心线到平面位置的距离，将偏差值控制在±10mm以内；另一方面严格控制墙面的平整度，将允许偏差控制在5mm以内。工程使用C20混凝土、Ф12@200型钢筋，长度控制为700cm，木支撑长度为650cm，木支撑间距1500cm。

3.2塑性混凝土防渗墙中清孔技术

施工人员通过钻机钻孔后发现，深基坑钻孔孔底的淤泥相对较多，根据技术质量控制指标要求，孔底淤泥厚度需要控制在10cm以内。因此，施工人员结合施工经验，选择了抽桶，运用抽桶出渣法对其进行了有效清理。清孔换浆工作完成后，等待60min再对孔底的淤泥情况进行复检，并检测换浆情况是否满足施工标准要求。具体标准如下：

首先，淤泥厚度＜10cm。

其次，槽内膨润土泥浆重量≤1.2g/cm3。

再次，漏斗黏度≤45MPa·s。

最后，含砂量≤5%。

3.3塑性混凝土防渗墙沟槽施工

成槽施工在塑性混凝土防渗墙技术应用中十分关键，要求按照“两钻一抓”的成槽方式进行操作。具体施工时，施工人员需要选择符合施工要求的液压抓斗，按照3～5cm/段的方式进行成槽作业。工程要求槽孔建造质量标准如下：

首先，孔位允许偏差值≤30mm。

其次，孔斜率≤4‰。

最后，槽壁平整、垂直，严禁出现梅花孔等现象。

3.4塑性混凝土防渗墙连接施工

该工程墙板安装时，对各项目设置了具体的允许偏差值，要求通过具体的指标控制，提高墙板安装质量。其中，纵轴线位置、墙板间缝隙宽度、相邻墙板间纵轴线允许偏差分别为30mm、±25mm、25mm，顶面高程允许偏差为+50mm与0mm。在墙体连接施工过程中，可以选择接头管法或者钻凿法，本工程采用后一种施工工艺，具体操作如下：

首先，施工人员对接头套接孔的两次孔位中心，对任一深度的偏差值进行了测量，具体数据为11.4cm，满足该值不大于13cm的标准要求。

其次，施工人员在二期槽孔清孔换浆过程中，根据实际施工情况对接头槽壁上的泥皮进行及时清除，并按照分段刷洗要求，使用钢丝刷对钻头进行处理。检查刷子与钻头，没有泥屑黏附即可，孔底淤泥处理标准与清孔控制施工时的标准趋于一致。连接施工完成后，检查接头不渗水即可。

最后，为了预防墙段搭接位置出现渗漏问题，施工人员将2个双管高压旋喷桩设置在塑性混凝土防渗墙每个墙段的搭接位置，施工参数如下：水泥用量350kg/m、喷浆压力26MPa、提升速度10～15cm/min、引孔孔位偏差≤2cm、钻孔倾斜≤0.5%。

3.5塑性混凝土防渗墙质量检测

首先，根据塑性混凝土防渗墙施工技术质量标准要求，在成墙时间达到28d后，对其进行钻芯取样，开展质量检测。具体检测前，先对轴线布设钻孔检测点进行钻孔检查，取样后送第三方专业机构检测，检测结果显示，渗透系数与渗透比降均满足设计要求。

其次，开挖前检查轴线布设点，在长度为3～5m、深度为2.5～4m开挖检测点内，未发现质量问题，均符合墙体设计质量标准要求。

4结束语

综上所述，近年来，随着我国建设用地的减少，建筑工程普遍增加了高度，为了保障建筑地基的稳定性，广泛应用了加大基坑深度的方式。从当前实践经验看，基坑深度已在5～22m范围，而且有持续增加的趋势。深基坑工程受到人、机、材、技、财、环境、管理等综合因素影响，容易发生安全质量问题，在开挖施工时需要配套做好支护作业。塑性混凝土防渗墙具有高流动、低弹模、低强度、水泥用量小等特征，能够起到较好的防水作用，提高深基坑施工质量。因此在当前建筑工程高质量实践过程中增强对该技术的应用很有必要。

参考文献

[1]彭剑,杨清平.塑性混凝土防渗墙在深基坑开挖中的应用[J].中国港湾建设,2014,(06):48-50.

[2]张磊,梁仁旺.塑性混凝土防渗墙在深基坑防水中的应用[J].科学之友,2011,(05):19-20+22.