排澇泵站深基坑工程的開挖

王占國

摘要：本文主要從泵站主泵房深基坑開挖的角度出發，論述了泵站主泵房深基坑開挖工程的施工技術，及其需要注意的問題，討論了開挖工程的主要要點，以期可以提高泵站主泵房深基坑開挖工程的質量。

關鍵詞：排澇泵站 深基坑工程開挖

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

一、工程概述

某排澇泵站位是一座擔負排澇、防洪等綜合任務的大型排澇泵站。排澇泵站位于防洪堤內側、滯洪區內，規劃建設場地為50mX80m，泵房及導流渠基坑開挖范圍為(長X寬)44.6mX36.4m，開挖深度為4.0-7.3m。由于泵站三面環水，地下水埋藏淺且補給豐富，為確保泵房及導流渠水下混凝土結構的施工安全和工程質量，必須對泵房和導流渠深基坑進行支護并采取有效的降水措施。經過設計方案比選(方案一基坑圍護平面布置圖見圖1,方案二基坑圍護平面布置圖，見圖2 ),所采用的基坑圍護型式見圖1一圖3(即方案三:外護內撐基坑圍護結構)。

圖1水泥攪拌樁擋墻基坑圍護平面布置圖(方案一)

圖2混凝土地下連續墻基坑圍護平面布置圖 (方案二)

圖3鉆孔樁、水泥攪拌樁內撐外護基坑圍護平面布置圖(方案三)

二、工程地質條件

根據現場地質勘察結果，在基坑開挖深度及影響范圍內，主要地基土的組成自上而下為:①雜填土;②粉質粘土;③淤泥;④含泥細中砂;⑤淤泥質土與中細砂互層;⑥泥質中細砂;⑦礫石中粗砂，地質剖面見圖4，場地各主要地基土物理力學指標見表1

該場地有較為豐富的潛水，場地地下水埋深約2. 0一2. 5 m,主要含水層為含泥中細砂、泥質中細砂、礫石中粗砂。同時，場地受晉江河水側向補給，經過對含泥細中砂抽水試驗，其滲透系數為35. 5 m/d。

圖4基坑地質土層分布圖

三、方案簡述

1、方案一。采用格柵式深層水泥攪拌樁擋墻式支撐擋土的支護方案，即采用“格柵狀”雙排水泥攪拌樁擋墻圍護對外擋住邊坡土體，在攪拌樁主擋墻內側設置被動區攪拌樁擋墻，內側的被動區設置被動區攪拌樁擋墻?；訃o平面布置見圖1配置深井降水系統，并輔以局部井點降水。

2、方案二。采用鋼筋混凝土地下連續墻的支護方案，即為射水法造墻機成槽后，泥漿護壁法澆筑水下混凝土形成地下連續墻，作為深基坑施工圍護擋墻，基坑圍護平面布置見圖2配置深井降水系統，并輔以局部井點降水。

3、方案三。采用柱列式鉆孔灌注樁“外護”支撐擋土及外圍水泥攪拌樁帷幕防滲，“內支”為鋼筋混凝土鎖口梁、環形梁及支撐桿件，為外護樁的穩定提供足夠的支撐力，基坑圍護平面布置見圖3,配置必要的深井降水系統，并輔以局部井點降水。

4、方案比選

根據表2不同形式的基坑圍護方案的經濟技術比選，最終確定基坑圍護方案采用方案三，即設計采用“外護內支”的基坑圍護體系。圍護基坑(長X寬)44.6mX36. 4 m, 圓600鉆孔樁長15 m. 圓600水泥攪拌樁長18 m。

四、基坑開挖施工

1、測量放線

1.1 基線復核

施工前，按設計單位提供的測量基本數據、精度要求校測基本控制點和基線的測量精度，控制網點有：IC08、IC12、IC13 均為二級導線點,并復核資料和數據的準確性，并提交相應報告。

1.2 施工測量放樣

根據設計提供的測量基準點，基準線和水準點及其基本資料和數據。按國家測繪標準和本工程施工精度要求，測設出用于工程施工的控制網，加密水準點，并將施工控制網資料報送監理單位審批。根據監理工程師批準的施工控制網放樣出開挖邊線。

2 、基礎土方開挖方法

2、1土方開挖施工方法

根據工程特點,泵站土方開挖分區、分層開挖，按泵站軸線縱剖面分為泵房和事故防洪閘兩個區域，泵站廠房基礎分層開挖（大泵房基礎挖至1.65高程，集水井最低挖至-2.65高程），事故防洪閘開挖底高程在3.56m，泵房基礎開挖完成后再進行事故防洪閘的基礎土方開挖。由于下基坑道路的布置是影響土方開挖進度的關鍵性工作，第一、二層土方開挖的下基坑道路結合進廠道路進行,汽車的爬高8m左右；第三、四層土方開挖下基坑道路布置在基坑左側，沿進水渠道邊坡面上連接攪拌站旁的道路進入棄土場；五、六層由于受施工現場環境制約，離原地面高程越來越高，基坑運輸道路也相應變陡了，土質是屬粉質粘土狀況；另一方面是基坑原地下水及透水量也相涌而出，雖然保持24小時抽水，但只可保持機械開挖施工，因為車輛無法在臨時道路上行駛（車輛運輸流砂流泥時砂泥和水會流到地上，車輛打滑無法行駛），因此第五、第六層土方開挖（高程4.2m以下的土層）采用長臂挖機配合多臺挖機上下接力，一次性開挖成型的方法進行，后再用車輛將流砂流泥運至棄土場?；A土方采用全面開挖方式施工。施工方法：用1.0m3挖土機倒退挖裝，推土機推土集渣，20t自卸汽車運土；無用料（表土、不可用于回填的淤泥及淤泥質土等）運至經業主、監理批準的渣場堆棄；棄渣不亂堆亂放，不污染環境；棄渣場做好擋土、排水溝等設施，防止水土流失。

土方開挖在表層土清理完畢后，按規劃好的作業面布置基礎處理，施工機械和其他設施，待基礎處理完工并經監理機構驗收合格后，進行基礎土方挖運；考慮土方填筑量的平衡，有用料運至規劃好的存土場，用于基坑回填和回填造地，減少無效棄土。

2.2邊坡變形觀測

為了保證邊坡穩定和工程順利進行，需對邊坡進行變形監測。主要對邊坡進行水平位移觀測。

1)觀測點的布置

在邊坡散水上沿基坑邊坡距坡邊800mm布點，每邊布置觀測點3―4個。在周圍建筑物四角設水準觀測點進行沉降觀測。

2)監測方法

在基坑開挖深度以一倍距離的邊坡口垂直延長線上設基準點，打一個固定目標為后視方向，用帶有刻度的鋼卷尺放在觀測點上，讀取數值，作為一次觀測。初始值亦要測2次，以保證無誤。

3)監測周期

在開挖過程中，每天觀測一次；如發現較大或有突變時，應在上、下午各觀測1次；混凝土墊層澆注完后視邊坡上體變形情況適當延長觀測周期。監測結果按監理要求及時上報。

2.3觀測結果分析

對監測的成果，應及時進行定量分析，并根據變形趨勢作出預報觀測。在施工監測中，如果發現變形異常，應及時提交變形警報資料，為采取相應保護措施提供依據。

2.4基坑排水及降水

1）初期排水:當開挖到4～5.0m高程后進行含水層，基坑底面積500m2，平均含水深按7.0m計，基礎開到6m高程后，在基坑四個角布置開挖降水點，按每小時500m3排水量配置水泵，計劃5天時間開挖完含水層土方。按每3m分層進行降水，開挖隨水位下降后移至下一層處進行排水。小區域低洼水采用潛水泵進行抽排。

2）經常性排水

經常性排水主要由降雨、施工棄水和圍堰滲水三部分構成，分別計算如下。

a.降雨：

根據本區多年降雨量資料，在枯水期降雨少，基坑積水面積約為500m2，扣除利用各類截排水系統直接排出降雨不進入基坑的部分集水面積，估算進入基坑積水面積降雨排水量可以不計。

b.施工棄水：

施工棄水主要為砼養護水、倉面沖洗用水等，施工棄水主要考慮大壩砼養護用水，工程所在地枯水季降雨少，圍堰基坑經常性排水包括圍堰堰體及基礎滲水、降雨匯水和砼養護產生的施工棄水。經估算圍堰堰體及基礎滲水、降雨匯水均較小，圍堰基坑經常性排水主要是泵房、出水閘砼最大澆筑強度260m3/d。抽水強度Q=260×0.9/24=10m3/d。

c.圍堰滲水:

圍堰滲漏水計按150m3/h。

3)排水設備配置

按雙倍配置,經常性排水設備配置離心式水泵，型號：6SAP-8B，揚程32m，流量160m3/h，泵重120kg）2臺，可滿足排水要求。

3)排水溝

施工期除了基坑頂周圍設計排水溝外，沿開挖臺階坡腳也布置排水溝，雨天雨水排至基坑下，邊坡雨天加蓋塑料薄膜，防止塌方。

五、土方開挖施工安全控制措施

1、制定科學合理的開挖方案

深基坑開挖的原則土方的開挖順序、方法必須與設計一致，其原則就是:開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖。土方開挖施工前，要制定可行、合理、詳盡的開挖方案，尤其對于開挖過程中可能會出現的防水問題及相關應急措施要做專門設計。方案一旦經論證批準，就要向所有施工人員就開挖施工中的每一細節做詳細交底，確保全體施工人員都清楚明白，心中有數。如前所述，深基坑工程是一項系統的綜合性強的工程，它不比一般的土石方工程及路基工程，坡陡一點或多挖一點無關緊要，深基坑土方開挖中往往一個環節控制不好，就有可能產生連鎖反應，導致整個基坑產生災難性的后果，因此務必使全體施工人員要明白，施工中絕不可盲干、蠻干，一切都要以監測反饋信息下的既定的方案進行。

2、掌握施工場地有關情況

土方施工前，應了解建筑現場及周邊，地表至支護結構底面下一定深度范圍內地層結構、巖土性狀、地下水位、含水層性質、滲透系數等，掌握建筑施工現場及其附近的地下管線，地下埋設物的位置、結構形式、深度及埋設時間等，以及已有鄰近建筑的深基坑施工情況，以及鄰近建筑物位置、結構類型、層數、基礎類型高度等。此外，還要掌握深基坑施工的其他條件，如基坑周圍的地面排水情況、地面雨水、流水、上下水管線排入或漏入基坑的可能性以及基坑附近的地面堆載及車輛經過所產生的動、靜荷載，等等，只有掌握了這些情況，才能在具體施工中做到臨危不懼，舉措得當。

結束語：

總而言之，泵站主泵房深基坑開挖工程的過程一定要遵循必要的作業流程，針對比較關鍵的環節提出相關的質量管理對策，同時，必須要注意泵站主泵房深基坑開挖的安全問題。

【參考文獻】

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