某工程基坑工程汛期施工對(duì)堤防影響分析

■楊 軍，郭文周，解祥成 ■長(zhǎng)江委荊江水文水資源勘測(cè)局，湖北 荊州 434000

1 工程概況

基坑工程位于荊州市，距長(zhǎng)江北岸江堤約650m。工程向南垂直交匯荊江大堤。擬建擴(kuò)建項(xiàng)目為29層，建筑高度98．3m，總建筑面積42306．3m2。本工程建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年，地下一層為停車庫(kù)。河段概況沙市河段為一微彎分汊型河道，上起楊家腦、下至觀音寺，全長(zhǎng)52km。擬建碼頭上游約12km有太平口分流。該段左汊深泓緊貼左岸，年際間擺幅較小，一般小于100m。右汊深泓擺幅相對(duì)較大。

2 土方開挖工程施工及基坑監(jiān)測(cè)

2．1 土方挖運(yùn)工藝流程

根據(jù)基礎(chǔ)施工階段施工流程，基坑四周配合土釘墻施工留出相應(yīng)工作面，具體深度為土釘位置-0．3m，將基坑中間土方總體上一步開挖，即一步到槽底。土方開挖滿足當(dāng)日支護(hù)作業(yè)能力即可，不得超挖。具體流程為:深層攪拌樁施工→第一層土方開挖→土釘支護(hù)→第二～四層土方開挖→第二～四層土釘支護(hù)。

其中:深層攪拌樁施工主要是沖孔灌注樁施工，在第二～四層土方開挖過程中必須配合以基坑周圍的降排水處理，否則不能進(jìn)行施工開挖。

2．2 土方開挖主要施工方法

(1)根據(jù)軸線控制點(diǎn)，按基礎(chǔ)設(shè)計(jì)邊線工作面和放坡寬度，定出開挖邊線。開挖前先把地面排水系統(tǒng)做好。避免雨水流入基坑，然后再進(jìn)行大開挖。(2)邊坡修整:將標(biāo)高引至現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)出開挖點(diǎn)標(biāo)高并記錄，按開挖作業(yè)順序施工。邊坡采用人工清理，掛線定位。邊坡修整好后，在支護(hù)面層背部插入水平排水管，以便將噴混凝土面層后積水排走。(3)基坑開挖時(shí)，先開挖到-5m后即暫停開挖，待樁基礎(chǔ)(沖孔或人工挖孔)完成后再進(jìn)行最后一層(承臺(tái))土方開挖，承臺(tái)(基礎(chǔ)梁)土方開挖時(shí)，先在設(shè)計(jì)標(biāo)高以上預(yù)留一層土層待澆筑墊層前將預(yù)留土層挖去，開挖完畢立即澆注墊層，基坑挖好后，在基坑底周邊挖排水溝，在四周轉(zhuǎn)角及中間深集水井排水。在地面四周距坡邊1m處設(shè)排水溝，每30m設(shè)一集水井。(4)工程基坑大開挖采用2臺(tái)KATO挖土機(jī)進(jìn)行大開挖，施工中應(yīng)準(zhǔn)備好砂石袋等搶險(xiǎn)物品，以便基坑出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)立刻回填壓腳。因本工程考慮到地下水浮托力，基坑中設(shè)計(jì)抗撥樁，開挖至-5．0m時(shí)，先進(jìn)行抗撥樁施工。(5)上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后方可開挖下層土及下層土釘施工。基坑開挖和土釘墻施工應(yīng)按設(shè)計(jì)要求自上而下分段分層進(jìn)行。在機(jī)械開挖后，予留15～20cm厚度用于人工修整坡面。(6)基坑監(jiān)測(cè):基坑開挖過程中，做好施工監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括坑壁水平位移，臨近建筑物變形，地下水位，注意觀測(cè)支護(hù)及周圍邊坡變形，滲、漏水情況觀測(cè)，特別加強(qiáng)雨天和雨后監(jiān)測(cè)。

3 堤防安全影響預(yù)估

三峽工程蓄水運(yùn)用后，由于水庫(kù)調(diào)蓄作用，一方面荊江地區(qū)遭遇特大洪水機(jī)遇將減少，防洪形勢(shì)大為改善，堤防安全得到有效提高。另一方面進(jìn)入荊江河道水沙過程發(fā)生明顯改變，將造成河道長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離沿程沖刷，河勢(shì)將發(fā)生相應(yīng)調(diào)整變化。而目前工程河段左岸荊江大堤及右岸荊南長(zhǎng)江干堤較長(zhǎng)堤段堤外無灘，因此河床沖刷、河勢(shì)變化對(duì)堤防工程安全將帶來一些新不利影響。

主要表現(xiàn)在:(1)三峽水庫(kù)調(diào)節(jié)作用將引起中水頻率增加，中水位長(zhǎng)期浸泡將對(duì)工程河段兩岸堤防工程安全帶來影響，管涌、散浸等險(xiǎn)情發(fā)生機(jī)率會(huì)有所增大;(2)河道沖刷導(dǎo)致枯水位降低以及枯水期歷時(shí)改變，引起水下護(hù)岸工程長(zhǎng)期出露，對(duì)岸坡穩(wěn)定產(chǎn)生影響，河床刷深切割河床和灘地，荊江與堤基滲流場(chǎng)之間水流交換關(guān)系得以加強(qiáng)，對(duì)汛期堤基滲流產(chǎn)生影響;(3)“清水下泄”，河床沖刷下切，兩岸水下坡度將有所變陡，易產(chǎn)生新崩岸險(xiǎn)情，對(duì)大堤安全將產(chǎn)生新不利影響。因此，應(yīng)加強(qiáng)堤防兩側(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)堤防兩側(cè)涉及堤防安全工程作深入細(xì)致評(píng)估，及時(shí)采取措施，確保兩岸堤防安全。

4 防治與補(bǔ)償措施

(1)由于基坑工程需在堤內(nèi)地面高程以下最大開挖6．0m，基坑開挖導(dǎo)致砂層出露，基坑坑底處水力坡降較大，易產(chǎn)生基坑滲透穩(wěn)定問題。建議加強(qiáng)對(duì)工程段荊江大堤內(nèi)外及基坑開挖處巡守工作，特別是汛期應(yīng)加強(qiáng)巡守，避免發(fā)生大險(xiǎn)情。(2)基坑開挖過程中，為維護(hù)基坑滲透穩(wěn)定，必須采取一定工程處理措施，如深井降水等，這些措施實(shí)施會(huì)或多或少地引起周邊地面一定沉降，從而對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生一定影響。建議在施工過程中采取一定措施，如控制抽水量及回灌等，盡量避免對(duì)周圍地面造成沉降及裂縫。(3)地下結(jié)構(gòu)工程施工過程中，應(yīng)有效防止建筑物與土體之間裂縫產(chǎn)生，不留滲流薄弱通道，將地下工程與周邊土層回填密封好，防止水流引起土體沖刷和滲透變形，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。(4)由于荊江大堤特殊防洪地位和地質(zhì)構(gòu)造情況，湖北省人民政府辦公廳專門對(duì)荊江大堤安全管理問題。基坑工程所在地根據(jù)上述規(guī)定屬河道管理范圍內(nèi)安全保護(hù)區(qū)，雖然基坑工程建設(shè)對(duì)荊江大堤安全不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響，但工程所在安全保護(hù)區(qū)均有險(xiǎn)情，因此基坑工程開挖過程中除應(yīng)采取必要工程措施以防止施工過程中堤防安全隱患外，建議施工程過程中開挖回填后一定數(shù)量剩余土方作為防汛搶險(xiǎn)和加強(qiáng)該處堤防安全備用土源，防汛部門可利用這部分土料制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案保證堤防工程安全，以防不利情況發(fā)生。土料堆場(chǎng)位置、范圍、高度等可與地方河道管理部門進(jìn)行協(xié)商解決。

5 結(jié)論

基坑工程堤外沙市河段河道變化主要表現(xiàn)為局部河段主流擺動(dòng)、河道洲灘消長(zhǎng)和主支汊興衰交替變化等。三峽工程蓄水運(yùn)用以來，該河段河勢(shì)格局及河道形態(tài)總體穩(wěn)定，但灘槽形態(tài)、過渡段位置有所變化。預(yù)計(jì)三峽工程建成后，隨著兩岸護(hù)岸工程進(jìn)一步加固，本河段總體河勢(shì)基本穩(wěn)定，但局部河段河勢(shì)仍會(huì)有所調(diào)整?；庸こ膛c荊江大堤之間段滲流計(jì)算結(jié)果表明，與基坑不開挖相比，基坑開挖后堤身堤基大范圍等勢(shì)線分布變化較小，僅對(duì)基坑周邊等勢(shì)線分布有一定影響，堤腳和基坑坑底水平和垂直最大出逸比降小于或在其允許滲透比降范圍內(nèi)，堤身和基坑基本滿足滲透穩(wěn)定要求，基本處于滲透穩(wěn)定狀態(tài)。工程修建對(duì)荊江大堤堤外沙市河段河勢(shì)、河道行洪及其它涉水工程基本無影響，不會(huì)對(duì)荊江大堤及防汛搶險(xiǎn)帶來明顯不利影響。

［1］荊州市擴(kuò)建基坑工程施工組織設(shè)計(jì)，荊州市博發(fā)建筑工程有限責(zé)任公司，2011．2．

［2］荊州市購(gòu)物中心有限公司(一期)巖土工程勘察報(bào)告(詳勘階段)，荊州市地建巖土工程有限公司，2011．3．

［3］長(zhǎng)江荊江河段近期河道演變分析報(bào)告，長(zhǎng)江水利委員會(huì)荊江水文水資源勘測(cè)局，2008．7．