電排站泵房深基坑開挖工程技術(shù)分析

周廷錄

（江門市水電有限公司，廣東 江門 529000）

電排站泵房深基坑開挖工程技術(shù)分析

周廷錄

（江門市水電有限公司，廣東 江門 529000）

地基本身所具備的地下水位高、土質(zhì)差的特點(diǎn)致使電排站泵房深基坑開挖工程難度加大，目前采取的最有效措施是利用鋼板樁配合其他施工措施進(jìn)行支護(hù)截滲，同時采取基坑深井降低地下水位高度，為后期施工建設(shè)提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。本文主要結(jié)合廣東江門某地區(qū)電排站重修的實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，并對其提出一些技術(shù)程面上的建議。

電排站；泵房；坑基

強(qiáng)度大、重量輕、施工方便且速度快是鋼板樁較為顯著的優(yōu)點(diǎn)，雖然其造價較高，但使用率和適用范圍卻不曾因?yàn)檫@個因素受到影響，只是目前很少運(yùn)用于挖掘泵站基坑。2006年廣東江門某地區(qū)電排站重建時，在采取木樁護(hù)坡和輕型井點(diǎn)排水措施改變地質(zhì)條件均失敗的情況下嘗試了利用鋼板樁支護(hù)截滲辦法，取得了效果，保證了施工質(zhì)量和進(jìn)程。

1 工程概況

該地區(qū)坐落于西江支流之上，該段支流的澇災(zāi)較嚴(yán)重，只能靠周邊的電排站進(jìn)行排澇，然而因?yàn)槠渲幸蛔娕耪疽蚱鸪踉O(shè)計時標(biāo)準(zhǔn)過低而導(dǎo)致排澇效果不高，即使后期進(jìn)行多次改造仍無法取得理想效果，為保證該地區(qū)農(nóng)作物生長發(fā)展需要，相關(guān)部門決定對其進(jìn)行拆遷重修。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，后期選址面積月3.54萬畝，其中魚塘面積為1.72萬畝，是目前該地區(qū)裝機(jī)容量最大的電排站，并且配備了自動化控制設(shè)備。

2 水文地質(zhì)條件

該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，全年降水豐富，氣候溫和，且雨量主要集中分配在4—9月，其中以六月降水量最為豐富，全年降水量最大為1839.2mm，最小為942.3mm，平均雨量為1566.7mm。該地區(qū)新建的電排站坐落于西江支流上，由于該地區(qū)屬于珠江三角洲的沖積平原，所以經(jīng)常受到潮汐影響，且該地區(qū)地基是由人工填土搭起來的。其具體成分從下到上分為：1）中砂：主要就是厚度為2.1-3.6m的含礫石質(zhì)，其土層巖石主要為灰黃色，且密度大，分選差，不含泥質(zhì)；2）粉砂：厚度為1.2-2.8的砂質(zhì)，主要特點(diǎn)為砂質(zhì)松散且飽和度較高，土層為灰黃色或黃色；3）粉質(zhì)粘土，具有一定的可塑性，整體粘土厚度為1.2-5.3m，其結(jié)果氛圍上下兩部，上面為純度較高的粘土，下面則為砂質(zhì)，土層呈褐色或灰黃色；4）淤泥質(zhì)土：厚度為0.6-3.7m的淤泥，部分養(yǎng)分來源于有機(jī)物或樹葉腐化，土層顏色為灰色或深灰色；5）粉砂夾淤泥質(zhì)土：主要特征是粉砂和淤泥交錯沉積，互相夾雜在一起，該類土質(zhì)全場都有分布，且厚度為9.9-15.2m.6）粉質(zhì)粘土：可塑造性高，局部地區(qū)有淤泥沉積，土層為1.0-6.6m，7）筑填土：該類土質(zhì)的主要成分是粉質(zhì)粘土，較適合用于耕作，上部是碎石，下部則為較為純粹的粘土。

3 基坑施工

計劃新建的電排站主要工作內(nèi)容為挖掘基坑，填筑圍堰。除了主泵房基坑的挖掘，還需完善木樁攔污柵、打樁平臺、鋼板樁支護(hù)、基面處理、輕型井點(diǎn)排水和基坑深井降水六個環(huán)節(jié)。以下我們具體對這六個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析：

3.1 打樁平臺

根據(jù)設(shè)計圖紙要求，-2.25m是打樁基面的最合適高度，但往往在我們挖掘基坑的過程中才會發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榈叵滤贿^高，且水量豐富，挖掘工作無法繼續(xù)進(jìn)行，常規(guī)降低地下水位的排水方法也未能取得顯著效果。而此時的地基土質(zhì)處于飽和狀態(tài)，任何附加活動都有可能造成土質(zhì)成分的改變，從而降低其承載力，造成樁機(jī)無法正常進(jìn)行操作的局面。為避免以上情況的發(fā)生，保證施工的順利進(jìn)行，可采用在基面上填補(bǔ)1m厚的干燥黏土，經(jīng)過加工處理作為打樁基面使用。

3.2 輕型井點(diǎn)排水

基面往下10m深處的土質(zhì)一般都含有淤泥，滲透力極差，且容易造成管道擁堵，加上打樁過程中對地面產(chǎn)生的振動，一定程度上危及到邊坡的穩(wěn)定性，對整個施工項(xiàng)目的開展都是極不利的。所以，在施工過程中，為保證施工順利進(jìn)行，打樁平臺基面不收水漬污染，相關(guān)負(fù)責(zé)人對地形進(jìn)行實(shí)地考察后提出，采用人工法降低地下水位，簡稱輕型井點(diǎn)排水法。具體操作方法如下：選取150根鋼管和100個硬塑管進(jìn)行挖孔成井，在基坑內(nèi)部布置15個8m深的井點(diǎn)，且每個井點(diǎn)相隔6m。通過挖掘機(jī)將150鋼管沉壓至孔內(nèi)，然后將纏有過濾布的硬塑管插入鋼管內(nèi)成井，并將碎米石灑在硬塑管周圍。再借助水泵的作用將地下水抽到基坑邊側(cè)的水溝里，最后再通過說泵將水溝的水抽出基坑之外，從而保證整個基坑的干燥程度。經(jīng)試驗(yàn)證明，輕型井點(diǎn)排水閥一定程度上降低了基坑的地下水位，促進(jìn)了施工的順利完工。

3.3 木樁攔污柵

管樁施工結(jié)束后，仍需繼續(xù)實(shí)行對基坑的深挖工作，但由于地下水位過高，基坑內(nèi)積水較多，致使工作無法正常開展，且在北江一側(cè)因?yàn)檫吰虏环€(wěn)定出現(xiàn)塌方的情況。為保持邊坡穩(wěn)定，施工隊(duì)在水涵管處的坡腳處打入一排長約6m的木樁用于維護(hù)邊坡，防止下滑。但事實(shí)證明即使有木樁的維護(hù)，在進(jìn)行基坑開挖時邊坡仍存在下滑情況，嚴(yán)重影響到施工進(jìn)度。一定程度上說明，單純的木樁護(hù)坡無法真正解決邊坡下滑問題。

3.4 鋼板樁支護(hù)

由于泵站工程開工所耗費(fèi)的周期長，開工近10天基坑仍然沒開挖完整。工程指揮部為確保工程能順利完工，聚集施工單位、監(jiān)理單位和設(shè)計部門開會，最終決定采取利用鋼板樁對基坑進(jìn)行支護(hù)截水。具體做法如下：將鋼板樁逐一布置在之前布置好的雙排木樁周圍，這里對鋼板樁布置的具體要求為，樁位應(yīng)沿著主泵房底板較長邊圍方向5m的位置進(jìn)行延伸，且距離主泵房底板邊線3m處，鋼板樁的長度每根約為6米，對于樁頂和樁底高程的要求分別為-1.5m和-7.5米，并且在基面上用10mm長的繩索對鋼板樁進(jìn)行拉錨加固，將錨固定在基面兩側(cè)，對其進(jìn)行削坡，以減輕鋼板樁的承載力，從而減少其壓力。

3.5 基坑深井降水

鋼板樁的使用讓基坑的支護(hù)和滲透問題得到了很大程度上的解決，但地下水位高和鋼板樁兩側(cè)滲水問題仍是困擾施工隊(duì)動工的難題。對泵房基坑深度的要求迫使施工隊(duì)必須將基坑水位向下至少再降低0.75m，才能保持整個基坑的干燥性，所以對地下水實(shí)行截源工作成了刻不容緩的任務(wù)。具體操作方法是首先在主泵房周圍按尺寸大小相同（口徑：127mm，成井深度：8m，），距離相等的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置4口降水井，然后將包有6層過濾布的套管（長約127mm）放置用鉆機(jī)鉆的146mm深的孔內(nèi)，套管周圍填上碎米石，密封。再利用小型水泵將套管內(nèi)的水抽到基坑兩側(cè)的集水溝內(nèi)，最后利用水泵將集水溝內(nèi)的水抽出坑外。借此降低地下水位的高度，從而保證施工的順利開展，保持基坑的干燥性。

3.6 基面處理

斜坡不穩(wěn)定和地下水位高的問題均通過采用鋼板樁支護(hù)滲流取得了一定的成效，基坑工作能夠順利開展。但實(shí)踐證明，施工隊(duì)進(jìn)行基面挖坑時仍然會發(fā)現(xiàn)基坑內(nèi)有水滲出。所以我們在施工時可將基底向下深挖300mm，然后再回填300mm的碎石，并在基坑周圍設(shè)置深度為0.5m，間距為4—5米的排水暗溝，采用碎石回填，泳衣疏通坑內(nèi)滲水的問題；或在基坑中間設(shè)置口徑為1m的排水井，井中套上用過濾布包裝的鋼筋籠，周圍用中砂填實(shí)，其主要目的是收集基坑內(nèi)的水漬，將其排出坑內(nèi)，以保證基坑內(nèi)部干燥。同時，回填的碎石經(jīng)碾壓機(jī)壓實(shí)后可增強(qiáng)基底的承載力。

4 結(jié)語

以上實(shí)踐證明，采用基坑深井降低地下水位高度和鋼板樁支護(hù)截滲有利于施工隊(duì)將基坑挖至預(yù)定的深度，基面進(jìn)行處理后就可進(jìn)行混凝土墊層工作，為整個建筑工程的施工工作創(chuàng)造了有利條件。由此可見，鋼板樁支護(hù)截滲和基坑深井降低水位的方案確實(shí)存在著切實(shí)可行性，不僅解決了施工過程中遇到的難度，還保證了整個施工進(jìn)度。

[1]袁光欲.《水利水電施工》[M].中國水利水電出版社，2011（06）.

[2]戚筱俊.《工程地質(zhì)及水文地質(zhì)》[M].水利水電出版社，2012（10）.