排澇泵站深基坑工程的開挖

1、    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(fā)，論述了泵站主泵房深基坑開挖工程的施工技術(shù)，及其需要注意的問題，討論了開挖工程的主要要點(diǎn)，以期可以提高泵站主泵房深基坑開挖工程的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：排澇泵站 深基坑工程開挖中圖分類號：tu74文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a一、工程概述某排澇泵站位是一座擔(dān)負(fù)排澇、防洪等綜合任務(wù)的大型排澇泵站。排澇泵站位于防洪堤內(nèi)側(cè)、滯洪區(qū)內(nèi)，規(guī)劃建設(shè)場地為50mx80m，泵房及導(dǎo)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(huán)水，地下水埋藏淺且補(bǔ)給豐富，為

2、確保泵房及導(dǎo)流渠水下混凝土結(jié)構(gòu)的施工安全和工程質(zhì)量，必須對泵房和導(dǎo)流渠深基坑進(jìn)行支護(hù)并采取有效的降水措施。經(jīng)過設(shè)計(jì)方案比選(方案一基坑圍護(hù)平面布置圖見圖1,方案二基坑圍護(hù)平面布置圖，見圖2 ),所采用的基坑圍護(hù)型式見圖1一圖3(即方案三:外護(hù)內(nèi)撐基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu))。圖1水泥攪拌樁擋墻基坑圍護(hù)平面布置圖(方案一)圖2混凝土地下連續(xù)墻基坑圍護(hù)平面布置圖 (方案二)圖3鉆孔樁、水泥攪拌樁內(nèi)撐外護(hù)基坑圍護(hù)平面布置圖(方案三)二、工程地質(zhì)條件根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘察結(jié)果，在基坑開挖深度及影響范圍內(nèi)，主要地基土的組成自上而下為:雜填土;粉質(zhì)粘土;淤泥;含泥細(xì)中砂;淤泥質(zhì)土與中細(xì)砂互層;泥質(zhì)中細(xì)砂;礫石中粗砂，地質(zhì)剖面

3、見圖4，場地各主要地基土物理力學(xué)指標(biāo)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(xì)砂、泥質(zhì)中細(xì)砂、礫石中粗砂。同時(shí)，場地受晉江河水側(cè)向補(bǔ)給，經(jīng)過對含泥細(xì)中砂抽水試驗(yàn)，其滲透系數(shù)為35. 5 m/d。圖4基坑地質(zhì)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(hù)方案，即采用“格柵狀”雙排水泥攪拌樁擋墻圍護(hù)對外擋住邊坡土體，在攪拌樁主擋墻內(nèi)側(cè)設(shè)置被動區(qū)攪拌樁擋墻，內(nèi)側(cè)的被動區(qū)設(shè)置被動區(qū)攪拌樁擋墻?；訃o(hù)平面布置見圖1配置深井降水系統(tǒng)，并輔以局部井點(diǎn)降水。2、方案二。采用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的支護(hù)方案，即為射水法造墻機(jī)成槽后，

4、泥漿護(hù)壁法澆筑水下混凝土形成地下連續(xù)墻，作為深基坑施工圍護(hù)擋墻，基坑圍護(hù)平面布置見圖2配置深井降水系統(tǒng)，并輔以局部井點(diǎn)降水。3、方案三。采用柱列式鉆孔灌注樁“外護(hù)”支撐擋土及外圍水泥攪拌樁帷幕防滲，“內(nèi)支”為鋼筋混凝土鎖口梁、環(huán)形梁及支撐桿件，為外護(hù)樁的穩(wěn)定提供足夠的支撐力，基坑圍護(hù)平面布置見圖3,配置必要的深井降水系統(tǒng)，并輔以局部井點(diǎn)降水。4、方案比選根據(jù)表2不同形式的基坑圍護(hù)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選，最終確定基坑圍護(hù)方案采用方案三，即設(shè)計(jì)采用“外護(hù)內(nèi)支”的基坑圍護(hù)體系。圍護(hù)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

5、量放線1.1 基線復(fù)核施工前，按設(shè)計(jì)單位提供的測量基本數(shù)據(jù)、精度要求校測基本控制點(diǎn)和基線的測量精度，控制網(wǎng)點(diǎn)有：ic08、ic12、ic13 均為二級導(dǎo)線點(diǎn),并復(fù)核資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并提交相應(yīng)報(bào)告。1.2 施工測量放樣根據(jù)設(shè)計(jì)提供的測量基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)線和水準(zhǔn)點(diǎn)及其基本資料和數(shù)據(jù)。按國家測繪標(biāo)準(zhǔn)和本工程施工精度要求，測設(shè)出用于工程施工的控制網(wǎng)，加密水準(zhǔn)點(diǎn)，并將施工控制網(wǎng)資料報(bào)送監(jiān)理單位審批。根據(jù)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的施工控制網(wǎng)放樣出開挖邊線。2 、基礎(chǔ)土方開挖方法2、1土方開挖施工方法根據(jù)工程特點(diǎn),泵站土方開挖分區(qū)、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(qū)域，泵站廠房基礎(chǔ)分層開挖（大泵房基

6、礎(chǔ)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(chǔ)開挖完成后再進(jìn)行事故防洪閘的基礎(chǔ)土方開挖。由于下基坑道路的布置是影響土方開挖進(jìn)度的關(guān)鍵性工作，第一、二層土方開挖的下基坑道路結(jié)合進(jìn)廠道路進(jìn)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(cè)，沿進(jìn)水渠道邊坡面上連接攪拌站旁的道路進(jìn)入棄土場；五、六層由于受施工現(xiàn)場環(huán)境制約，離原地面高程越來越高，基坑運(yùn)輸?shù)缆芬蚕鄳?yīng)變陡了，土質(zhì)是屬粉質(zhì)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(shí)抽水，但只可保持機(jī)械開挖施工，因?yàn)檐囕v無法在臨時(shí)道路上行駛（車輛運(yùn)輸流砂流泥時(shí)砂泥和水會流到

7、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(jī)配合多臺挖機(jī)上下接力，一次性開挖成型的方法進(jìn)行，后再用車輛將流砂流泥運(yùn)至棄土場?；A(chǔ)土方采用全面開挖方式施工。施工方法：用1.0m3挖土機(jī)倒退挖裝，推土機(jī)推土集渣，20t自卸汽車運(yùn)土；無用料（表土、不可用于回填的淤泥及淤泥質(zhì)土等）運(yùn)至經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理批準(zhǔn)的渣場堆棄；棄渣不亂堆亂放，不污染環(huán)境；棄渣場做好擋土、排水溝等設(shè)施，防止水土流失。土方開挖在表層土清理完畢后，按規(guī)劃好的作業(yè)面布置基礎(chǔ)處理，施工機(jī)械和其他設(shè)施，待基礎(chǔ)處理完工并經(jīng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行基礎(chǔ)土方挖運(yùn)；考慮土方填筑量的平衡，有用料運(yùn)至規(guī)劃好的存土

8、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(wěn)定和工程順利進(jìn)行，需對邊坡進(jìn)行變形監(jiān)測。主要對邊坡進(jìn)行水平位移觀測。1)觀測點(diǎn)的布置在邊坡散水上沿基坑邊坡距坡邊800mm布點(diǎn)，每邊布置觀測點(diǎn)34個。在周圍建筑物四角設(shè)水準(zhǔn)觀測點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測。2)監(jiān)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(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)，打一個固定目標(biāo)為后視方向，用帶有刻度的鋼卷尺放在觀測點(diǎn)上，讀取數(shù)值，作為一次觀測。初始值亦要測2次，以保證無誤。3)監(jiān)測周期在開挖過程中，每天觀測一次；如發(fā)現(xiàn)較大或有突變時(shí)，應(yīng)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(dāng)延長觀測周期。監(jiān)測結(jié)果按監(jiān)理要

9、求及時(shí)上報(bào)。2.3觀測結(jié)果分析對監(jiān)測的成果，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行定量分析，并根據(jù)變形趨勢作出預(yù)報(bào)觀測。在施工監(jiān)測中，如果發(fā)現(xiàn)變形異常，應(yīng)及時(shí)提交變形警報(bào)資料，為采取相應(yīng)保護(hù)措施提供依據(jù)。2.4基坑排水及降水1）初期排水:當(dāng)開挖到45.0m高程后進(jìn)行含水層，基坑底面積500m2，平均含水深按7.0m計(jì)，基礎(chǔ)開到6m高程后，在基坑四個角布置開挖降水點(diǎn)，按每小時(shí)500m3排水量配置水泵，計(jì)劃5天時(shí)間開挖完含水層土方。按每3m分層進(jìn)行降水，開挖隨水位下降后移至下一層處進(jìn)行排水。小區(qū)域低洼水采用潛水泵進(jìn)行抽排。2）經(jīng)常性排水經(jīng)常性排水主要由降雨、施工棄水和圍堰滲水三部分構(gòu)成，分別計(jì)算如下。a.降雨：根據(jù)本區(qū)多年降

10、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(tǒng)直接排出降雨不進(jìn)入基坑的部分集水面積，估算進(jìn)入基坑積水面積降雨排水量可以不計(jì)。b.施工棄水：施工棄水主要為砼養(yǎng)護(hù)水、倉面沖洗用水等，施工棄水主要考慮大壩砼養(yǎng)護(hù)用水，工程所在地枯水季降雨少，圍堰基坑經(jīng)常性排水包括圍堰堰體及基礎(chǔ)滲水、降雨匯水和砼養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生的施工棄水。經(jīng)估算圍堰堰體及基礎(chǔ)滲水、降雨匯水均較小，圍堰基坑經(jīng)常性排水主要是泵房、出水閘砼最大澆筑強(qiáng)度260m3/d。抽水強(qiáng)度q=260×0.9/24=10m3/d。c.圍堰滲水:圍堰滲漏水計(jì)按150m3/h。3)排水設(shè)備配置按雙倍配置,經(jīng)常性排水設(shè)備配置離心式

11、水泵，型號：6sap-8b，揚(yáng)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(shè)計(jì)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(xué)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(shè)計(jì)一致，其原則就是:開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)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(xiàn)的防水問題及相關(guān)應(yīng)急措施要做專門設(shè)計(jì)。方案一旦經(jīng)論證批準(zhǔn)，就要向所有施工人員就開挖施工中的每一細(xì)節(jié)做詳細(xì)交底，確保全體施工人員都清楚明白，心中

12、有數(shù)。如前所述，深基坑工程是一項(xiàng)系統(tǒng)的綜合性強(qiáng)的工程，它不比一般的土石方工程及路基工程，坡陡一點(diǎn)或多挖一點(diǎn)無關(guān)緊要，深基坑土方開挖中往往一個環(huán)節(jié)控制不好，就有可能產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致整個基坑產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，因此務(wù)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(jiān)測反饋信息下的既定的方案進(jìn)行。2、掌握施工場地有關(guān)情況土方施工前，應(yīng)了解建筑現(xiàn)場及周邊，地表至支護(hù)結(jié)構(gòu)底面下一定深度范圍內(nèi)地層結(jié)構(gòu)、巖土性狀、地下水位、含水層性質(zhì)、滲透系數(shù)等，掌握建筑施工現(xiàn)場及其附近的地下管線，地下埋設(shè)物的位置、結(jié)構(gòu)形式、深度及埋設(shè)時(shí)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(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、基礎(chǔ)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(jīng)過所產(chǎn)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(dāng)。結(jié)束語：總而言之，泵站主泵房深基坑開挖工程