談深基坑基礎(chǔ)集水坑流沙的處理方法

李 旭 強(qiáng)

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

談深基坑基礎(chǔ)集水坑流沙的處理方法

李 旭 強(qiáng)

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

詳細(xì)介紹了太原市親賢北街地下人防工程深基坑基礎(chǔ)集水坑流沙處理施工過程，并對其具體操作方法進(jìn)行了論述，結(jié)果表明采用此法實(shí)施效果良好，安全可靠，值得推廣應(yīng)用。

深基坑，基礎(chǔ)形式，沉井法，鋼板護(hù)壁

目前建筑工程越來越向“高、深、大、難”發(fā)展，城市發(fā)展越來越快，四周高層或超高層建筑已拔地而起，而施工現(xiàn)場越來越狹小、地下人防工程越來越深、地質(zhì)情況錯(cuò)綜復(fù)雜。伴隨而來的則是深基坑基礎(chǔ)將會得到更多的應(yīng)用與發(fā)展。深基坑基礎(chǔ)中通常設(shè)計(jì)有低于基礎(chǔ)底標(biāo)高的集水坑，施工時(shí)集水坑的開挖經(jīng)常難度很大，尤其在一些特殊環(huán)境、特定的地質(zhì)條件下，地下水位過高、基礎(chǔ)下存在流沙等不良因素。這更使得集水坑的開挖施工成為影響工程質(zhì)量、工期以及耗費(fèi)的關(guān)鍵因素。

1 工程概況

本工程為深基坑基礎(chǔ)，基礎(chǔ)形式采用平板式筏基。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，所建工程場地為相對穩(wěn)定場地，建筑物基礎(chǔ)持力層落在第③層粉土層上。地下水位偏高，穩(wěn)定水位為地表下3.40 m～5.20 m，基坑開挖深度為-14.5 m，局部集水坑開挖深度達(dá)-17.8 m，集水坑側(cè)壁及坑底混凝土厚度均為1.3 m。由于粉土的特殊物理性質(zhì)以及地下水位較高等等因素，導(dǎo)致在側(cè)向土壓力以及地下水壓力作用下集水坑開挖施工時(shí)極易出現(xiàn)流沙，造成集水坑施工難度加大。

2 工藝原理

鑒于本工程集水坑所處位置的地質(zhì)情況，原計(jì)劃采用集水井四周砌筑磚胎膜，但由于開挖過程中出現(xiàn)流沙，剛砌筑好的磚胎膜在側(cè)向流沙壓力下出現(xiàn)坍塌。經(jīng)過反復(fù)探討試驗(yàn)，采用在集水坑中設(shè)置降水井以利于水位降低；土方開挖時(shí)將厚5 mm護(hù)壁鋼板打入集水坑四周(邊打邊挖)以防止周邊流沙對集水坑施工造成影響；通過在鋼板護(hù)壁上做防水卷材，完成后向四周澆灌混凝土以防止側(cè)向壓力對集水坑的安全穩(wěn)固性造成影響；降水井封堵分別采用砂石回填、干水泥、微膨抗?jié)B高一強(qiáng)度等級的混凝土回填，且降水井管端口采用鋼板焊接封口。集水坑四周采用鋼板做護(hù)壁，將四塊鋼板焊接成集水坑大小，中間放鋼制降水井管降水，由于采用鋼板做護(hù)壁，所以阻止了流沙進(jìn)入集水井內(nèi)。挖好集水坑鋪設(shè)墊層，墊層達(dá)到設(shè)計(jì)要求，鋪設(shè)SBS防水卷材，將防水卷材直接粘貼到護(hù)壁鋼板上。采用此方法，不僅解決了流沙及水位高的問題，還節(jié)省了人工和材料費(fèi)用，為工程的質(zhì)量和進(jìn)度打下了良好的鋪墊。

3 工藝流程

工藝流程：集水坑放線→安裝臨時(shí)降水井并抽水→計(jì)算集水坑壁側(cè)壓力，選用鋼板→焊接護(hù)壁鋼板成四周封閉狀→按線機(jī)械挖集水坑→吊裝護(hù)壁鋼板→靜力或動(dòng)力下護(hù)壁鋼板→機(jī)械或人工挖護(hù)壁鋼板內(nèi)泥砂→用焊接方法接高護(hù)壁鋼板→繼續(xù)邊下沉護(hù)壁鋼板邊挖集水坑內(nèi)泥砂→填毛石→碎石找平→澆筑混凝土墊層→做防水卷材層→做防水保護(hù)層→綁鋼筋→支模板→澆筑下部一半高度集水坑基礎(chǔ)混凝土→封閉臨時(shí)降水井→澆筑上部一半集水坑基礎(chǔ)混凝土。

4 操作方法

4.1 集水坑放線

利用所建立平面控制網(wǎng)及圖紙所反映相關(guān)關(guān)系尺寸測設(shè)集水坑軸線，各軸線引測出邊線或控制線，測設(shè)時(shí)要以測量控制點(diǎn)位置為準(zhǔn)，并用白灰灑出集水坑外壁線。

4.2 放置臨時(shí)降水井并抽水

采用大型挖掘機(jī)挖臨時(shí)降水井，井下部及井周圍用卵石或碎石填塞，降水井管采用直徑400 mm鋼管(井管下部要做滲水孔)。鋼管采用熱軋無縫鋼管制作，降水井管埋至墊層標(biāo)高下400 mm處，上部伸入基礎(chǔ)筏板內(nèi)尺寸不得小于基礎(chǔ)板厚的一半。降水井鋼管外側(cè)周圍焊兩道止水環(huán)，環(huán)寬度為100 mm，厚度同鋼管壁厚。臨時(shí)降水井內(nèi)放水泵抽水，水泵要用濾網(wǎng)包住防止流沙進(jìn)入水泵內(nèi)。

4.3 計(jì)算集水坑壁側(cè)壓力，選用鋼板并加工焊接

經(jīng)計(jì)算基坑側(cè)向壓力，本工程采用5 mm鋼板，四角及中部增加40 mm×40 mm×4 mm角鋼加強(qiáng)肋，連接采用焊接，加工成1.5 m高護(hù)壁鋼板(四邊角豎向焊接成方形桶狀)，上下口均無底，如圖1所示。

采用塔吊將桶狀護(hù)壁鋼板按集水坑線吊裝到位。

4.4 靜力或動(dòng)力下沉護(hù)壁鋼板并挖泥砂

采用塔吊吊重物靜力下壓或人工重錘打擊的方法，使護(hù)壁鋼板均勻、平衡的下沉，邊下沉邊挖護(hù)壁鋼板內(nèi)泥砂，挖一段下沉一段護(hù)壁鋼板，這樣周圍的流沙就無法進(jìn)入護(hù)壁鋼板內(nèi)。

4.5 用焊接方法接高護(hù)壁鋼板并繼續(xù)挖泥砂

當(dāng)一截(每截1.5 m高)護(hù)壁鋼板下沉到其上口距集水坑上表面地坪100 mm～200 mm時(shí)，采用焊接接高護(hù)壁鋼板，繼續(xù)靜力或動(dòng)力下沉護(hù)壁鋼板,并繼續(xù)挖泥砂，如此反復(fù)直到挖到比集水坑基底標(biāo)高低600 mm處。

4.6 填毛石并用碎石找平采用反鏟挖掘機(jī)將400 mm厚毛石填在集水坑下部，并用反鏟向下壓實(shí)毛石，上部采用200 mm碎石填縫找平。

4.7 做混凝土墊層、防水層、防水保護(hù)層、綁鋼筋、支模

當(dāng)碎石填至墊層底標(biāo)高時(shí)，采用C15細(xì)石混凝土進(jìn)行墊層澆筑，待墊層達(dá)到一定強(qiáng)度后，然后在墊層上鋪設(shè)SBS防水卷材，基坑側(cè)面防水卷材直接鋪設(shè)在鋼板護(hù)壁上。防水卷材鋪設(shè)完成后澆筑防水保護(hù)層，然后綁扎鋼筋，支設(shè)集水坑內(nèi)側(cè)模板。集水坑側(cè)壁綁鋼筋時(shí)，要注意保護(hù)側(cè)壁防水卷材，避免劃傷或破壞。

4.8 澆筑集水坑基礎(chǔ)混凝土并封閉臨時(shí)降水井

集水坑內(nèi)灌注C35 P8的抗?jié)B混凝土，先澆筑集水坑基礎(chǔ)高度一半混凝土，然后開始封閉臨時(shí)降水井：抽出水泵，集水坑基礎(chǔ)(降水井管內(nèi))下采用1∶1干水泥砂漿封閉，基礎(chǔ)上部采用高一標(biāo)號抗?jié)B混凝土封閉，在臨時(shí)降水井管頂部采用焊接鋼板封口，然后再澆筑集水坑基礎(chǔ)上部另一半混凝土，以壓住臨時(shí)降水井。集水坑剖面圖見圖2。

5 應(yīng)用效果

通過在土方開挖時(shí)采用沉井法有效的解決了存在的流沙問題。通過在集水坑中設(shè)置降水井、安置降水鋼管，順利的將局部地下水位平穩(wěn)地降了下去，為基礎(chǔ)施工做好了鋪墊，既保證了工程質(zhì)量，也縮短了工期，還成功的減少了施工費(fèi)用。

6 結(jié)語

該施工方法操作簡便，所需材料簡單易得。通過采用此施工方法，深基坑基礎(chǔ)集水坑內(nèi)的地下水、流沙得到了有效的處理，保證了工程的質(zhì)量，縮短了工期。為本工程基礎(chǔ)順利施工做了良好的鋪墊，并為以后同類工程集水坑施工提供了借鑒。

[1] JGJ 79—2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50204—2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

On treatment methods for sump quicksand of foundation at deep foundation pits

Li Xuqiang

(ShanxiFirstConstructionCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

The paper mainly introduces the construction process of the sump quicksand treatment at underground civil-defense project at Qinxianbei Street in Taiyuan, indicates the operation points, and proves by the result that the method has better effect with safety and reliability, so it can be further extended.

deep foundation pit, foundation form, drop shaft sinking, steel plate protection wall

2015-02-09

李旭強(qiáng)(1978- )，男，工程師

1009-6825(2015)11-0064-02

TU463

A