[发明专利]红砂岩卵石层中的地下连续墙成槽护壁泥浆及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑施工用的地下连续墙成槽护壁泥浆配比及使用方法，尤其是一种红砂岩卵石层中的地下连续墙成槽护壁泥浆配比及使用方法。 

背景技术

在地下连续墙施工过程中，从开始挖槽到浇筑槽段混凝土前泥浆需始终充满槽段，起着液体支撑、保护开挖槽面的稳定、悬浮泥渣、冷却切削机具、刀具切土的润滑等作用。故泥浆的正确使用，是地下连续墙成槽成功与否的关键。 

兰州某工程是兰州乃至整个西北地区的地标性建筑，主楼高度250m，为西北地区第一高楼。塔楼区域地下四层区域开挖深度分别为23.6m和22.4m，裙楼区域开挖深度为21.6m，其基坑开挖深度在整个西北地区目前来说也是最深的，在西北地区还未有类似工程实践可供参考。该项目基坑工程施工采用地下连续墙结合内支撑的支护形式，这是兰州乃至整个西北地区首个地下连续墙工程，也是首次使用地下连续墙成槽护壁泥浆，具有开拓性的意义。且该工程地层和东部沿海地区有显著差异，场地土质较差，土体含砂量大：工程浅部粉砂层和卵石层颗粒间细颗粒填充物普遍缺失，含泥量小，渗透系数大，透水性强；其下为砂岩层，该层具有“遇水软化、扰动后强度降低，特别是有水情况下扰动后强度急剧降低”的特征，且该层分布全场地，埋深较深。工程地下水埋深较浅，上层滞水水位为地表以下0.5～2.5m，且无统一稳定的水位面；地下孔隙潜水水位约在地表以下3.2～4.3m，且该类含水层渗透性好，水量大。 

在高地下水位、高含水量的卵石砂岩层这种地层中进行地下连续墙施工，存在较多不稳定和不确定因素，主要表现在以下几个方面： 

（1）在这些地层中施工地下连续墙易导致泥浆漏失，从而导致槽壁失稳坍塌，会造成后续灌注混凝土充盈系数增大，使墙体出现突出，给后期基坑开挖带来困难。

（2）地下水位过高、稳定水位埋深浅易导致地墙成槽阶段泥浆液面与地下水位面差值偏小，泥浆对槽壁的支撑压力较小，影响泥皮形成，不利于槽壁稳定。 

（3）在饱和含水砂层中施工极易发生涌水、涌砂等工程灾害。当地下潜水水量、水流较大时，不仅会稀释泥浆，而且也容易引起槽壁坍塌。 

（4）在富水砂层中进行泥浆循环成槽施工，由于地下水、砂粒可能混入泥浆中，会引起泥浆性能恶化，对槽壁的稳定又增加了新的不确定性因素。 

在砂卵石地层中确定槽壁的稳定是该工程地下连续墙成槽施工控制的关键，目前还没有这种地质条件下地下连续墙成槽护壁泥浆的使用经验。 

发明内容

本发明是要解决卵石层红砂岩地质条件下地下连续墙成槽施工槽壁容易发生坍塌或缩径的问题，确保地下连续墙施工过程中槽壁的稳定性，而提供一种红砂岩卵石层中的地下连续墙成槽护壁泥浆及方法。 

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种红砂岩卵石层中的地下连续墙成槽护壁泥浆，由水、膨润土、纯碱、CMC按质量比配制而成，其特征在于：水：膨润土：纯碱：CMC=1000:80:3:1，所配制的护壁泥浆的比重1.05～1.10g/cm³，粘度18～24s，泥皮厚度≤1.5mm；在使用过程中，护壁泥浆的比重1.10～1.25g/cm³，粘度20～30s，含砂率≤7%，泥皮厚≤3mm。 

一种红砂岩卵石层中的地下连续墙成槽护壁泥浆的配制方法，每一批泥浆原材料进场，先做小样试验，当达到质量比配制要求值后，进行批量拌制；批量拌制泥浆时，按照前述配合比进行，且先行配制质量比2%的CMC水溶液，在搅拌时按照前述配合比折算应添加的CMC水溶液量，搅拌时间根据温度控制，在10℃以上时确保搅拌时间大于6min，10℃以下时延长搅拌时间。 

一种红砂岩卵石层中的地下连续墙成槽护壁泥浆配的使用方法，拌制好的护壁泥浆静置24小时经水化后输入槽段中使用，护壁泥浆通过泵吸管路输送至成槽的槽段中，直至成槽结束，在输入过程中，控制泥浆的液位，保证护壁泥浆液位在地下水位0.60m以上，并不低于导墙顶面以下0.25m，液位下落时要及时补浆，以防塌方；对槽段被置换出来的泥浆进行除砂处理，同时进行测试，直至各项指标符合上述要求后再次使用。 

本发明的有益效果是： 

（1）本发明能有效解决卵石层红砂岩地质条件下地下连续墙成槽施工槽壁容易发生坍塌或缩径的问题，确保地下连续墙施工过程中槽壁的稳定性。