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工程概况

济南地铁R3孟家庄站止水帷幕工程

孟家庄站为地下双层岛式车站，车站主体基本为南北走向，车站全长为300.9m。车站底板埋深约17.69m， 顶板覆土约2.63～3.93m，采用明挖法施工。本基坑围护结构采用围护桩+内支撑体系；采用桩间旋喷桩止水+坑内排水的方案。

车站剖面图

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工程地质条件

拟建车站属低山丘陵地貌单元，地形总体南高北低，自南向北逐步递减，地面标高154.95～156.83m，山前冲洪积平原地貌，孟家庄站左侧距水库约200米。

基坑范围内的土体主要为素填土、黄土状粉质粘土、粉质粘土、碎石土、局部为全风化闪长岩、强风化闪长岩、中风化闪长岩及中风化灰岩。根据详勘报告揭露第10-3层碎石揭露厚度：0.70～5.30m， 第17-1层碎石揭露厚度：2.10m～17.70m，矿物成分以长石、方解石为主，呈中风化状，直径2～8cm,局部夹块石，最大粒径约20cm,通水性从中等~强透水。

地层剖面图

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止水帷幕设计要求

（1）对富水渗透性强大粒径的碎石层传统旋喷桩工艺易出现塌孔、浆液流失、成孔垂直度与成孔直径难把控等问题。施工时应保证钻孔的垂直偏差不应超过0.5%，桩位偏差不应大于30mm，旋喷止水要求基坑侧没有水渗流现象。根据具体情况，有必要时应采取复喷措施。旋喷桩及其处理后的地基应严格按现行国家或行业有关规范和规定进行质量检验，要求止水帷幕的渗透系数小于1X10^-7/ cm/s。

（2）车站施工期间抗浮水位为 149.0m，采用旋喷桩桩间止水。根据地勘报告，基坑底中风化石灰岩为隔水层，标准段止水采用Ф800@1300 旋喷桩，盾构井段采Ф800@1200 旋喷桩，旋喷桩桩底与围护桩桩底同标高（要求进入不透水层不小于 1m），止水帷幕高出施工期间抗浮水位 1m。

标准段基坑支护及旋喷桩止水帷幕平面图

车站基坑支护结构剖面图

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DJP工法止水帷幕桩工艺参数

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针对富水碎石地层渗透性强、粒径大且不均的特点，为确保旋喷桩桩径及垂直度满足设计要求，经现场多种工艺试桩结果进行对比，决定采用试桩效果最好的DJP工法进行施工。施工质量标准为：钻孔的垂直偏差不应超过0.5%，桩位偏差不应大于30mm，基坑侧无水渗漏，止水帷幕的渗透系数小于1×10^-7 cm/s。

DJP工法施工参数

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DJP工法止水帷幕桩施工及效果

DJP 工法现场施工

现场开挖3 根旋喷桩检测成桩质量，成桩直径≥1.0m，抗渗强度满足1×10-7 cm/s 设计要求。

DJP 工法成桩效果开挖检测

DJP工法施工的旋喷桩在碎石地层成桩效果好

基坑整体止水效果好

本项目采用DJP工法施工止水帷幕，施工完成后进行基坑开挖，经过对帷幕桩进行剥露检查，旋喷桩与护坡桩咬合紧密，有效阻止了外侧地下水的进入。基坑开挖至12.0m，侧壁无渗漏，止水效果良好，显著体现了DJP工法在碎石地层条件下施工旋喷桩止水帷幕的优势。