專利名稱：一種土木工程地基的止水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土木工程地基止水方法，更具體地說，它涉及主要應(yīng)用于土木工程的基 坑側(cè)壁止水施工或地下水堵漏施工的一種土木工程地基的止水方法。
背景技術(shù)：
目前的土木工程的基坑側(cè)壁止水方法主要有深層攪拌樁法、高壓噴射法、注漿法、地下 連續(xù)墻法、鋼板樁法等。
深層攪拌樁法是通過邊攪拌、邊注入水泥漿或水泥粉與土體混合成樁，通過樁與樁搭接 而達(dá)到止水的目的。該方法施工簡單，應(yīng)用很廣，造價較高。但該方法只適用于軟土及松散 或稍密狀的砂土層，不適合密實的砂土層，尤其不適合于礫石層、碎石層、卵石層。當(dāng)?shù)叵?水流流速較大時，成樁質(zhì)量差，止水效果不好。
高壓噴射法是通過高壓水噴射切割土體、水泥漿與土體混合成樁，或高壓水泥漿將土體 噴射切割、混合成樁，通過樁與樁搭接而達(dá)到止水的目的。根據(jù)噴嘴擺動情況分為定噴、旋 噴和擺噴3種，根據(jù)噴射流體的數(shù)量分為單管噴射、雙管噴射和三管噴射三種。該方法施工 較復(fù)雜，應(yīng)用較廣，但造價很高。該方法只適用于軟土及砂土層，不適合于礫石層、碎石層、 卵石層，當(dāng)填土中存在較大的石塊時也不適用。同樣，當(dāng)?shù)叵滤髁魉佥^大時，成樁質(zhì)量差， 止水效果不好。
注漿法是通過往地層注入水泥漿的方法使土層密實固結(jié)，從而達(dá)到止水的目的。該方法 施工簡單，應(yīng)用很廣，造價不高。但該方法只適用于砂土層，不適合于礫石層、碎石層、卵 石層。該法最大缺點是無法確保漿液的流向，可能造成該填充的地方?jīng)]有填充，不需填充的 地方填充了，因而，止水效果也就無法得到保證，另外，當(dāng)?shù)叵滤髁魉佥^大時，止水質(zhì)量 差。
地下連續(xù)墻法是通過專門機(jī)械于地下施工一道連續(xù)封閉的鋼筋混凝土墻體，從而達(dá)到止 水的效果。該方法止水效果好，適用于各種地層，但造價很高， 一般建設(shè)單位無法接受，只 有某些重要工程結(jié)合支護(hù)使用。
鋼板樁法是通過專門機(jī)械將鋼板樁打入地層而形成一道連續(xù)封閉的鋼板樁墻，從而達(dá)到 止水的效果。該方法止水效果一般，不適合密實的砂土層及礫石層，尤其不適合于碎石層、 卵石層。同樣造價很高。
從上述可知，常規(guī)的止水方法各有優(yōu)缺點，除了地下連續(xù)墻法外，都無法解決礫石層、
碎石層、卵石層的止水問題，礫石層、碎石層、卵石層的滲水性很大，常常決定了工程的成敗，對工程造價也造成很大影響。地下連續(xù)墻法雖能解決，但地下連續(xù)墻法造價太高， 一般
建設(shè)單位根本無法接受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種新型的土木工程地基的止水方法，利 用本發(fā)明的止水方法施工簡單、止水可靠，造價便宜。尤其適合于礫石層、碎石層、卵石層 的止水施工，并且不受地下水流流速影響。
本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的 一種土木工程地基的止水方法，包括下述步 驟(A)根據(jù)地質(zhì)情況，利用成孔機(jī)械在地層中成孔；(B)依次向孔內(nèi)裝入止水填充料，依 次用錘將止水填充料擊入或壓入地層內(nèi)，止水填充料擠入地層的空隙中或置換滲水的地層， 使孔的周圍形成一根止水樁；(C)根據(jù)需要重復(fù)步驟(A)、 (B)的操作，使相鄰的止水樁間 相互搭接或止水樁與其它隔水邊界搭接，形成連續(xù)封閉的止水帶，達(dá)到阻止地下水滲透的目 的。
上述的一種土木工程地基的止水方法，步驟(B)操作時，先在孔內(nèi)放置一導(dǎo)向鋼管， 將止水填充料放于導(dǎo)向鋼管內(nèi)，再用錘把導(dǎo)向鋼管內(nèi)的止水填充料擊入或壓入地層中，并逐 步把導(dǎo)向鋼管向上拔出地面。導(dǎo)向鋼管起到護(hù)壁及導(dǎo)向等作用。
上述的一種土木工程地基的止水方法，所述的導(dǎo)向鋼管的下端近端部側(cè)壁設(shè)置出料孔。
上述的一種土木工程地基的止水方法，步驟(A)中所述成孔的孔徑范圍為100mm 600咖，成孔深度根據(jù)止水要求而定，如根據(jù)地層分布情況、地層透水性、富水性、補(bǔ)給源、 止水達(dá)到的效果等確定。
上述的一種土木工程地基的止水方法，步驟(C)中所述的重復(fù)步驟(A)、 (B)的操作 時，相鄰兩孔之間的中心間隔距離為200mm 1000ran，以使止水樁間相互搭接或止水樁與其 它隔水邊界搭接為準(zhǔn)。
上述的一種土木工程地基的止水方法，步驟(A)中所述的成孔為鉆入式成孔或打入式 成孔。
上述的一種土木工程地基的止水方法，步驟(B)中所述的止水填充料為水泥砂漿或混 凝土或水泥粘土混合物或水泥漿或粘性土或建筑膠水的其中之一或它們的組合。
上述的一種土木工程地基的止水方法，步驟(B)中所述用錘將止水填充料擊入或壓入 地層內(nèi)，可以用鋼絲繩吊住錘，錘在孔內(nèi)或?qū)蜾摴軆?nèi)直接沖擊止水填充料或靜力壓迫止水 填充料；也可用錘在孔口上方打擊或靜力壓迫鋼桿的上支承盤，通過鋼桿將力傳遞到下支承 盤，下支承盤在孔內(nèi)或?qū)蜾摴軆?nèi)將止水填充料擊入或壓入地層內(nèi)。
本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點及有益效果-1、 本發(fā)明的方法適用于各種地層，尤其適合于礫石層、碎石層、卵石層，且不受地下水 流流速影響；而往往礫石層、碎石層、卵石層的透水性很大，除了地下連續(xù)墻法外，其他止 水方法都無法解決礫石層、碎石層、卵石層的止水問題，但地下連續(xù)墻法造價太高， 一般建 設(shè)單位無法接受。本發(fā)明的造價比地下連續(xù)墻法降低50%以上。
2、 本發(fā)明的方法止水可靠；由于填充料采用重錘擊入地層，使地層產(chǎn)生擠密作用或置換 作用，填充料擠入砂層、礫石層、碎石層、卵石層的空隙中，堵塞透水通道，從而達(dá)到止水 作用；根據(jù)地層的性質(zhì)不同，可調(diào)整填充料的流動性，既可擊入干硬性的填充料，也可擊入 流動性較大的填充料。
3、 本發(fā)明的方法造價便宜；本發(fā)明的方法可將填充料定向擊入地層，填充料來源廣泛， 價格低，施工機(jī)械簡單，操作方便，因此，造價比最常用的深層攪拌樁法、高壓噴射法、注 漿法低30%以上。
4、 本發(fā)明的方法施工簡單，不需要大型設(shè)備，不需要占較大的空間，無噪音。
5、 本發(fā)明的方法可以在其他各種止水措施失效的情況下作為局部補(bǔ)救措施，如當(dāng)其它止 水措施失效后，地下水必呈管流狀涌入基坑，采用本發(fā)明的方法可以非常有效地解決。而采 用深層攪拌樁法、高壓噴射法、注漿法都采用流動性較大的水泥漿液，容易被水流沖走，處 理效果都不佳，地下連續(xù)墻法、鋼板樁法往往無法施工。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
圖1是本發(fā)明具體實施例1的施工方法示意圖2是本發(fā)明具體實施例2的施工方法示意圖3是圖2中導(dǎo)向鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明形成的止水樁的立面圖5是本發(fā)明具體實施例3的施工方法示意圖6是本發(fā)明應(yīng)用于基坑支護(hù)樁間止水施工的平面示意圖之一；
圖7是本發(fā)明應(yīng)用于基坑支護(hù)樁間止水施工的平面示意圖之二；
圖8是本發(fā)明應(yīng)用于基坑周邊止水施工的平面示意圖之一；
圖9是本發(fā)明應(yīng)用于基坑周邊止水施工的平面示意圖之二；
圖IO是本發(fā)明形成的止水樁之間相互搭接的平面示意圖11是本發(fā)明形成的止水樁之間相互搭接的立面示意圖12是本發(fā)明應(yīng)用于基坑底止水施工的平面示意圖。
圖中孔l、止水填充料2、錘3、導(dǎo)向鋼管4、出料孔44、地層5、止水樁6、支護(hù)樁7、吊繩8、鋼桿9、上支承盤91、下支承盤92。
具體實施例方式
本發(fā)明的一種土木工程地基的止水方法，其施工流程為(A)利用成孔機(jī)械在地層中成 孔；(B)依次向孔內(nèi)裝入止水填充料，依次用錘將止水填充料擊入地層內(nèi)，形成止水樁；(C)
根據(jù)需要重復(fù)步驟(A)、 (B)的操作，使止水樁間相互搭接或止水樁與其它隔水邊界搭接，
形成連續(xù)封閉的止水帶，達(dá)到阻止地下水滲透的目的?，F(xiàn)對各流程詳細(xì)說明如下
(A) 根據(jù)地質(zhì)情況及止水要求，利用成孔機(jī)械在地層中成孔，孔徑為100mm 600mm， 為便于操作， 一般為100mm 300mm為佳。成孔深度根據(jù)止水要求而定，如根據(jù)地層分布情 況、地層透水性、富水性、補(bǔ)給源、基坑開挖深度、所需的止水效果等確定，與深層攪拌樁 法、高壓噴射法、注漿法等的深度要求相同。
(B) 依次向孔內(nèi)裝入止水填充料，用錘將止水填充料擊入或壓入地層內(nèi)，止水填充料被 擠入地層的空隙中或置換滲水的地層，使孔的周圍形成止水樁，止水樁的大小可根據(jù)理論計 算及試驗確定。止水樁的長度視地層而定， 一般穿越滲水地層，以滿足止水要求為準(zhǔn)。
(C) 根據(jù)需要重復(fù)步驟(A)、 (B)的操作，使相鄰止水樁間兩兩搭接或止水樁與其它 隔水邊界(如樁基礎(chǔ))搭接，形成連續(xù)封閉的止水帶，達(dá)到阻止地下水滲透的目的。
實施例1
參閱圖1所示，為采用本發(fā)明的土木工程地基的止水方法，施工時在地層較穩(wěn)定，不易 坍塌的情況下，按下述步驟進(jìn)行施工，(A)在地層5中，先采用鉆機(jī)鉆cH50mm的孔l，孔 1的深根據(jù)地下室開挖深度及透水層埋深而定， 一般應(yīng)穿過透水層lm 2m。 (B)將止水填 充料2放入至孔1底，止水填充料2采用M20的水泥砂漿，止水填充料2在孔1內(nèi)填裝到一 定的高度后，用錘3將止水填充料2擊入或壓入地層5內(nèi)，使止水填充料2擠向四周地層5， 形成止水樁6;然后將錘3提起，重新向孔l內(nèi)加入止水填充料2，再次用錘3將止水填充料 2擊入或壓入地層5內(nèi)，依次下止水填充料2、錘3擊或壓、循環(huán)進(jìn)行，重復(fù)循環(huán)進(jìn)行，止水 樁6的高度逐漸升高，直至透水地層的頂面以上，形成一根連續(xù)的止水樁。
實施例2
參閱圖2至圖4所示，在上述實施例1的施工過程中，當(dāng)?shù)貙硬环€(wěn)定，容易枬塌，可按 下述步驟進(jìn)行施工，(A)在地層5中，先釆用鉆機(jī)鉆小150mm的孔l，采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)， 孔深根據(jù)地下室開挖深度及透水層埋深而定， 一般穿過透水層lm 2m。 (B)成孔后，在孔 1內(nèi)放入一根小127X4.5的導(dǎo)向鋼管4，導(dǎo)向鋼管4的底部放至距離孔底約300mm,導(dǎo)向鋼 管4可采用分段螺紋連接;將止水填充料2放入導(dǎo)向鋼管4內(nèi)至孔底,止水填充料2采用M20 的水泥砂漿，止水填充料2在導(dǎo)向鋼管4內(nèi)填充到一定的高度后，用錘3將止水填充料2擊入或壓入地層5內(nèi)，使止水填充料2擠向四周地層5，形成止水樁6。也可在導(dǎo)向鋼管4下部 側(cè)壁設(shè)置出料孔44,使止水填充料2從側(cè)壁的出料孔44擠出，形成定向擠密地層5。然后將 導(dǎo)向鋼管4拔起一定高度，將錘3提起，重新向?qū)蜾摴?內(nèi)加入止水填充料2，然后再次 用錘3將止水填充料2擊入或壓入地層5內(nèi)，依次下止水填充料2、錘3擊或壓、拔導(dǎo)向鋼 管4，重復(fù)循環(huán)進(jìn)行，止水樁6的高度逐漸升高，直至透水地層的頂面以上，形成一根連續(xù) 的止水樁6，導(dǎo)向鋼管4也被拔出回收。 實施例3
參閱圖5所示，上述實施例1、實施例2的施工方法中，在用錘3將止水填充料2擊入 或壓入地層5內(nèi)時，可以用鋼絲繩8吊住錘3，錘3在導(dǎo)向鋼管4內(nèi)直接沖擊止水填充料2 或靜力壓迫止水填充料2 (圖1、圖2中所示)；也可用錘3在孔口上方擊打或靜力壓迫鋼桿 9的上支承盤91，通過鋼桿9將力傳遞到下支承盤92，下支承盤92在孔1內(nèi)或?qū)蜾摴? 內(nèi)將止水填充料2擊入或壓入地層5內(nèi)。當(dāng)采用錘3靜力壓迫鋼桿9來施加荷載時，若錘3 的重量不足，可借助其他設(shè)備的重量施加荷載。
本發(fā)明的方法中，止水填充料2可采用水泥砂漿、混凝土、水泥粘土混合物、水泥漿、 粘性土、建筑膠水等。錘擊力的大小視地層5的類型及狀態(tài)、所需的止水樁6直徑大小、止 水填充料2而定，可根據(jù)試驗確定，以滿足每米深度設(shè)計擊入止水填充料2數(shù)量，以使止水 樁6之間搭接嚴(yán)密、形成連續(xù)封閉的止水帶為準(zhǔn)，如圖IO、圖11中所示。
實施例4
參閱圖6所示，為本發(fā)明應(yīng)用于基坑支護(hù)樁間止水的平面示意圖；具體施工時先施工支 護(hù)樁7,支護(hù)樁7可采用鉆孔樁、沖孔樁、人工挖孔樁、旋挖樁、預(yù)制樁、鋼樁等等，由于 樁間有空隙(空隙大小與樁的類型及施工方法有關(guān)， 一般50mm 300mm之間)而發(fā)生漏水。 當(dāng)樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定程度后(通常70%以上)，在支護(hù)樁7間按本發(fā)明的止水方法進(jìn)行 止水施工?？稍诨拥耐鈧?cè)的兩支護(hù)樁7之間，采用鉆機(jī)鉆(H50mm的孔l，然后按實施例 1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的施工方法進(jìn)行施工，每米深度需要擊入或壓入多少止水填充料2 視地層5的類型、止水樁6的直徑大小及其間距而定，以使止水樁6與兩側(cè)支護(hù)樁7搭接、 形成連續(xù)封閉的止水帶為原則，可根據(jù)理論計算及試驗確定。
參閱圖7所示，當(dāng)支護(hù)樁7間距較大，可在兩樁之間施工兩根以上的止水樁6，以使止 水樁6之間、止水樁6與支護(hù)樁7之間搭接嚴(yán)密，形成連續(xù)封閉的止水帶為原則。
實施例5
參閱圖8至圖11所示，為本發(fā)明應(yīng)用于基坑周邊止水施工的平面示意圖，即沿基坑邊每 間隔一定距離(一般間距為300mm 600mm)，按實施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的方法施工止水樁6，止水樁6互相搭接或重疊，達(dá)到止水的目的。 實施例6
參閱圖12所示，為本發(fā)明的方法應(yīng)用于基坑底部的止水施工，在具體工程施工中，當(dāng)基 坑開挖很深，滲水地層很厚，有時需要在基坑底部進(jìn)行止水施工，在基坑底部，縱橫兩方向 每隔一定間距(一般間距為300mm 600mm)，按實施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的施工方 法進(jìn)行止水施工，止水樁6互相搭接或重疊，達(dá)到止水的目的。由于不需要大型設(shè)備，施工 速度比深層攪拌樁法、高壓噴射法、注漿法等都快，且節(jié)省費(fèi)用30%以上。
實施例7
本發(fā)明的方法還可用于基坑周邊堵漏施工，當(dāng)采用其他止水施工方法(如深層攪拌樁法、高 壓噴射法、注漿法等等)施工后，基坑開挖時發(fā)現(xiàn)漏水，這時水流一般呈管狀流，流速較大， 工程上往往不好處理，再采用深層攪拌樁法、高壓噴射法、注漿法是無法實現(xiàn)堵漏的，這時 可采用本發(fā)明的止水方法，即在發(fā)生漏水的地方，先采用鉆機(jī)鉆6150mm的孔l，然后按實 施例1至實施例3的止水施工方法進(jìn)行施工，止水填充料2可采用干硬性的混凝土，由于干 硬性的混凝土不容易被水流沖走，止水效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種土木工程地基的止水方法，其特征在于包括下述步驟(A)根據(jù)地質(zhì)情況，利用成孔機(jī)械在地層中成孔；(B)依次向孔內(nèi)裝入止水填充料，依次用錘將止水填充料擊入或壓入地層內(nèi)，止水填充料擠入地層的空隙中或置換滲水的地層，使孔的周圍形成一根止水樁；(C)根據(jù)需要重復(fù)步驟(A)、(B)的操作，使相鄰的止水樁間相互搭接或止水樁與其它隔水邊界搭接，形成連續(xù)封閉的止水帶。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土木工程地基的止水方法，其特征在于，步驟(B)操作 時，先在孔內(nèi)放置一導(dǎo)向鋼管，將止水填充料放于導(dǎo)向鋼管內(nèi)，再用錘把導(dǎo)向鋼管內(nèi)的止水 填充料擊入或壓入地層中，并逐步把導(dǎo)向鋼管向上拔出地面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種土木工程地基的止水方法，其特征在于，所述的導(dǎo)向鋼管 的下端近端部側(cè)壁設(shè)置出料孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土木工程地基的止水方法，其特征在于，步驟(A)中所 述成孔的孔徑范圍為100mm 600咖，成孔深度根據(jù)止水要求而定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土木工程地基的止水方法，其特征在于，步驟(C)中所 述重復(fù)步驟(A)、 (B)的操作時，相鄰兩孔之間的中心間隔距離為200mm 1000ram，以使止 水樁間相互搭接或止水樁與其它隔水邊界搭接為準(zhǔn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土木工程地基的止水方法，其特征在于，步驟(A)中所 述的成孔為鉆入式成孔或打入式成孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種土木工程地基的止水方法，其特征在于，步驟(B)中所 述的止水填充料為水泥砂漿或混凝土或水泥粘土混合物或水泥漿或粘性土或建筑膠水的其中 之一或它們的組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土木工程地基的止水方法，其特征在于，步驟(B)中所 述的用錘將止水填充料擊入或壓入地層內(nèi)，是用鋼絲繩吊住錘，使錘在孔內(nèi)或?qū)蜾摴軆?nèi)直 接沖擊止水填充料或靜力壓迫止水填充料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土木工程地基的止水方法，其特征在于，步驟(B)中所 述的用錘將止水填充料擊入或壓入地層內(nèi)，是用捶在孔口上方打擊或靜力壓迫鋼桿的上支承 盤，通過鋼桿將力傳遞到下支承盤，下支承盤在孔內(nèi)或?qū)蜾摴軆?nèi)將止水填充料擊入或壓入 地層內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種土木工程地基的止水方法，屬于土木工程的止水技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)方案包括下述步驟(A)根據(jù)地質(zhì)情況，利用成孔機(jī)械在地層中成孔；(B)依次向孔內(nèi)裝入止水填充料，用錘將止水填充料擊入或壓入地層內(nèi)，止水填充料擠入地層的空隙中或置換滲水的地層，使孔的周圍形成一根止水樁；(C)根據(jù)需要重復(fù)步驟(A)、(B)的操作，使相鄰的止水樁間相互搭接或止水樁與其它隔水邊界搭接，形成連續(xù)封閉的止水帶，達(dá)到阻止地下水滲透的目的。本發(fā)明的方法具有施工簡單、止水可靠，造價便宜的優(yōu)點，適合于各種地層，尤其在礫石層、碎石層、卵石層中進(jìn)行止水施工具有顯著的效果。
文檔編號E02D5/34GK101586341SQ20091004028
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者陸觀宏, 馬文旭 申請人:陸觀宏