一种用于岩石地基承压裂隙水的封底方法

技术领域

本发明属于地基处理技术领域，具体来说，涉及一种用于岩石地基承压裂隙水的封底方法。

背景技术

承压裂隙水是位于地表以下,充满两个稳定隔水层之间的,在基岩裂隙中的地下水,由于其被限制在两个隔水层之间,因而地下水有一定压力。又由于其裂隙分布不连续,各有各自的独立系统,补给和排泄条件。因而,这种水运动复杂,水量变化大,给深基础施工带来很大的困难。

岩石地基有压裂隙水给混凝土结构会造成渗透破坏，特别是施工过程中封底处理不当会造成混凝土结构施工的质量事故。白石窑枢纽船闸工程上闸首结构基础为石灰岩，内外水头差接近30m，在闸首结构上游侧布置一排帷幕灌浆防渗，为避免残留有压裂隙水对上部混凝土结构造成破坏，必须采用有效的封底措施。

目前常见的岩石地基承压裂隙水的封底方法有以下两种：其中一种为采用固结及帷幕灌浆处理岩石地基，然后封底低标号的混凝土垫层，该封底方法是岩石地基处理承压裂隙水的常用措施，能彻底处理基础渗漏水，但是该封底方法施工时间长和造价高；另一种封底方法为平铺级配砂石透水垫层，然后封底低标号的混凝土垫层，该封底方法的施工时间短，但是该封底方法的砂石透水垫层易发生渗透破坏，造成垫层的空洞，质量得不到保证。

经检索发现，现有技术对岩石地基承压裂隙水的封底方法研究较少，因此，亟需提供一种岩石地基承压裂隙水的封底方法，排除这种地下水，为基础施工创造条件。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种岩石地基承压裂隙水的封底方法，该封底方法具有质量优、工期短、造价低、易施工、排水效果和耐久性好等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种岩石地基承压裂隙水的封底方法，包括以下步骤：

S1、在岩石基础上铺设透水混凝土，形成透水混凝土层；

所述透水混凝土，包括以下原料：水泥、再生骨料、减水剂和增强剂；所述增强剂为包括羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶；

S2、在步骤S1得到的透水混凝土层上铺设防渗土工膜；

S3、在步骤S2得到的防渗土工膜上铺设混凝土垫层。

优选地，步骤S1所述岩石基础上设有盲沟。

进一步优选地，所述盲沟的尺寸为10-15cm×15-20cm×10-15cm，间距为1-2m。

进一步优选地，所述盲沟内填埋级配卵石。

优选地，步骤S1中所述透水混凝土，包括以下重量份的原料：水泥200-300份、再生骨料600-900份、减水剂2.2-3.5份和增强剂30-50份。

进一步优选地，所述增强剂为质量比为5-8:10-30:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶。

更进一步优选地，所述增强剂为质量比为6-7:15-25:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶。

进一步优选地，所述再生骨料的级配为：

11-13.5mm 60-80wt％

5-8mm 余量。

优选地，步骤S1中所述透水混凝土的厚度为5-15cm。

优选地，步骤S2中所述的防渗土工膜为两膜一布复合土工膜。

优选地，步骤S3中所述混凝土垫层的厚度为10-15cm。

本发明的有益效果为：

本发明的封底方法中所使用的材料为施工常见，无需额外定制，施工工艺简单方便，施工工期短，成本低，排水效果显著，能有效的解决岩石地基承压裂隙水产生扬压力对混凝土结构影响的问题；同时通过设置透水混凝土层避免了传统方法中砂卵石层发生渗透破坏的问题，质量效果好。

本发明利用以建筑废弃物为再生骨料，将建筑废弃物变废为宝，减少了建筑废弃物的产生。

本发明通过水泥、再生骨料、减水剂和增强剂的复配，在提高透水混凝土透水性的同时，改善了其力学性能，减少了透水混凝土的用量，降低了施工成本。

具体实施方式

以下结合特定的具体实例说明本发明的实施方式，在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。

除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。

本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料均为本技术领域普通市售品，其中，所述水泥为32.5普通硅酸盐水泥，所述再生骨料由建筑废弃物破碎、筛分制得，所述砂浆胶购自清远市东晟建材有限公司，为欧密斯强力砂浆胶；所述防渗土工膜的单位面积质量为600g/m2，膜厚0.35mm，断裂强度：10.0KN/m 3，断裂伸长率，30-100％。

实施例1

一种岩石地基承压裂隙水的封底方法，包括以下步骤：

S1、在岩石基础上铺设透水混凝土，形成厚度为15cm的透水混凝土层；

其中，步骤S1所述岩石基础上设有盲沟；所述盲沟的尺寸为10cm×20cm×15cm，间距为2m；所述盲沟内填埋级配卵石；

所述透水混凝土，包括以下重量份的原料：水泥200份、再生骨料600份、减水剂2.2份和增强剂30份；所述透水混凝土的水灰比为0.35；

所述增强剂为质量比为8:10:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶；

所述再生骨料的级配为：

11-13.5mm 60wt％

5-8mm 余量。

S2、在步骤S1得到的透水混凝土层上铺设防渗土工膜；所述防渗土工膜为两膜一布复合土工膜。

S3、在步骤S2得到的防渗土工膜上铺设厚度为10cm的混凝土垫层，保护防渗土工膜。

实施例2

一种岩石地基承压裂隙水的封底方法，包括以下步骤：

S1、在岩石基础上铺设透水混凝土，形成厚度为12cm的透水混凝土层；

其中，步骤S1所述岩石基础上设有盲沟；所述盲沟的尺寸为15cm×1cm×10cm，间距为1m；所述盲沟内填埋级配卵石；

所述透水混凝土，包括以下重量份的原料：水泥300份、再生骨料900份、减水剂3.5份和增强剂50份；所述透水混凝土的水灰比为0.4；

所述增强剂为质量比为5:30:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶；

所述再生骨料的级配为：

11-13.5mm 80wt％

5-8mm 余量。

S2、在步骤S1得到的透水混凝土层上铺设防渗土工膜；所述防渗土工膜为两膜一布复合土工膜。

S3、在步骤S2得到的防渗土工膜上铺设厚度为15cm的混凝土垫层，保护防渗土工膜。

实施例3

一种岩石地基承压裂隙水的封底方法，包括以下步骤：

S1、在岩石基础上铺设透水混凝土，形成厚度为10cm的透水混凝土层；

其中，步骤S1所述岩石基础上设有盲沟；所述盲沟的尺寸为12cm×18cm×15cm，间距为1.5m；所述盲沟内填埋级配卵石；

所述透水混凝土，包括以下重量份的原料：水泥220份、再生骨料640份、减水剂2.8份和增强剂32份；所述透水混凝土的水灰比为0.38；

所述增强剂为质量比为6:15:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶；

所述再生骨料的级配为：

11-13.5mm 68wt％

5-8mm 余量。

S2、在步骤S1得到的透水混凝土层上铺设防渗土工膜；所述防渗土工膜为两膜一布复合土工膜。

S3、在步骤S2得到的防渗土工膜上铺设厚度为10cm的混凝土垫层，保护防渗土工膜。

实施例4

一种岩石地基承压裂隙水的封底方法，包括以下步骤：

S1、在岩石基础上铺设透水混凝土，形成厚度为7cm的透水混凝土层；

其中，步骤S1所述岩石基础上设有盲沟；所述盲沟的尺寸为12cm×18cm×15cm，间距为1.5m；所述盲沟内填埋级配卵石；

所述透水混凝土，包括以下重量份的原料：水泥280份、再生骨料860份、减水剂3.2份和增强剂48份；所述透水混凝土的水灰比为0.38；

所述增强剂为质量比为7:25:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶；

所述再生骨料的级配为：

11-13.5mm 75wt％

5-8mm 余量。

S2、在步骤S1得到的透水混凝土层上铺设防渗土工膜；所述防渗土工膜为两膜一布复合土工膜。

S3、在步骤S2得到的防渗土工膜上铺设厚度为10cm的混凝土垫层，保护防渗土工膜。

实施例5

一种岩石地基承压裂隙水的封底方法，包括以下步骤：

S1、在岩石基础上铺设透水混凝土，形成厚度为5cm的透水混凝土层；

其中，步骤S1所述岩石基础上设有盲沟；所述盲沟的尺寸为12cm×18cm×15cm，间距为1.5m；所述盲沟内填埋级配卵石；

所述透水混凝土，包括以下重量份的原料：水泥280份、再生骨料860份、减水剂3.2份和增强剂48份；所述透水混凝土的水灰比为0.38；

所述增强剂为质量比为6.5:20:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶；

所述再生骨料的级配为：

11-13.5mm 70wt％

5-8mm 余量。

S2、在步骤S1得到的透水混凝土层上铺设防渗土工膜；所述防渗土工膜为两膜一布复合土工膜。

S3、在步骤S2得到的防渗土工膜上铺设厚度为10cm的混凝土垫层，保护防渗土工膜。

对比例1

本对比例与实施例5的不同在于：所述透水混凝土中增强剂为质量比为4:40:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶；所述再生骨料的级配：

11-13.5mm 50wt％

5-8mm 余量。

对比例2

本对比例与实施例5的不同在于：所述透水混凝土中增强剂为质量比为10:20:1的羧甲基纤维素、硅粉和砂浆胶；所述再生骨料的级配：

11-13.5mm 85wt％

5-8mm 余量。

为了进一步理解本发明所取得的技术效果，对实施例及对比例的透水混凝土的性能进行检测，其中，透水系数的检测方法采用JC/945-2005透水砖中的透水系数方法进行检测，抗压强度参照GB/T50081-2019混凝土物理力学性能试验方法进行检测。结果如表1所示。

表1

由上可知，本发明实施例1-5提供的透水混凝土的透水系数为11.9-15.5mm/s，28d抗压强度达到20.7-30.8Mpa，表明本发明的透水混凝土具有较好透水系数的同时，力学性能较好。

本发明的封底方法中所使用的材料为施工常见，无需额外定制，施工工艺简单方便，施工工期短，成本低，排水效果显著，能有效的解决岩石地基承压裂隙水产生扬压力对混凝土结构影响的问题；同时通过设置透水混凝土层避免了传统方法中砂卵石层发生渗透破坏的问题，质量效果好。

本发明利用以建筑废弃物为再生骨料，将建筑废弃物变废为宝，减少了建筑废弃物的产生。

实践证明：本发明通过水泥、再生骨料、减水剂和增强剂的复配，在提高透水混凝土透水性的同时，改善了其力学性能，减少了透水混凝土的用量，降低了施工成本，在白石窑枢纽船闸工程施工中，应用本发明实施例5的封底方法，仅用20天时间，完成了岩石地基承压裂隙水的封底工作，相比现有技术，施工周期缩短了50-60％，节约资金18万元左右。

以上是结合具体实施例对本发明进一步的描述，但这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。