沿海軟土地基基坑降排水施工技術(shù)

□文/張文博 任超平 汪仲琦

沿海軟土地基基坑降排水施工技術(shù)

□文/張文博 任超平 汪仲琦

天津太重海工裝備廠房及輔房工程地處吹沙填海域，地質(zhì)復(fù)雜且水位較高。在基礎(chǔ)施工階段采用合理的降排水方案取得了很大的成效。文張結(jié)合海工裝備廠房工程介紹了沿海軟土地基基坑降排水施工技術(shù)。

沿海；軟土；地基；基坑；降水

1　工程概況

天津太重海工裝備廠房及輔房工程為5軸4跨單層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，總建筑面積為44809m2?；A(chǔ)為樁承臺(tái)基礎(chǔ)，樁基采用后壓漿鉆孔灌注樁，樁徑為0.6、0.7、0.8m，最大樁承臺(tái)基礎(chǔ)為6.4 m×6.4 m×1.9 m，承臺(tái)基礎(chǔ)埋深4.1m。

工程所在區(qū)域?yàn)樘旖蚺R港工業(yè)區(qū)原海域經(jīng)圍海造地，吹填后形成的陸域，地質(zhì)條件較差，表層為吹填土細(xì)砂層。場(chǎng)地內(nèi)表層主要為新近沖填的粉砂，場(chǎng)地表層沖填土，主要由粉砂組成，屬?lài)?yán)重液化土層，該場(chǎng)地屬?lài)?yán)重液化場(chǎng)地，基礎(chǔ)開(kāi)挖主要處于第一層的人工填土層。場(chǎng)地地下水為淺層的第四系孔隙型潛水，初見(jiàn)水位埋深-0.60～-1.50m，基坑開(kāi)挖深度為-4.1m。

2　工程特點(diǎn)及施工難點(diǎn)分析

1）工程所處位置為填海造地經(jīng)吹填所形成的陸域，地質(zhì)復(fù)雜多變且地下水位高，基坑降水施工難度大。

2）施工場(chǎng)區(qū)面積大，獨(dú)立承臺(tái)基礎(chǔ)多，共達(dá)108個(gè)；承臺(tái)基礎(chǔ)間距大，18 m×34 m、18 m×37 m、18 m×39 m不等；承臺(tái)基礎(chǔ)大，6.4m×6.4m×1.9m。因此選擇合理的基坑降水方案至關(guān)重要，否則將達(dá)不到預(yù)期效果。

3）環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件差，場(chǎng)地地表為細(xì)砂層，下層為粉砂吹填層，地表積水明顯，給施工帶來(lái)很大不便，見(jiàn)圖1。

圖1　場(chǎng)地原始地貌

3　降水和土方開(kāi)挖方案選擇

3.1施工順序

由于海工裝備廠房占地面積大、獨(dú)立基礎(chǔ)多，土方工程量較大且工期緊迫。而鉆孔灌注樁后壓漿施工接近尾聲，土方施工即可大面積分段進(jìn)行。

根據(jù)工期和后續(xù)施工計(jì)劃安排，土方施工共分為3個(gè)區(qū)域，見(jiàn)圖2。按照一區(qū)→二區(qū)→三區(qū)的順序開(kāi)挖。由于前期廠房鋼構(gòu)部分的工藝調(diào)整，為滿足后續(xù)承臺(tái)施工和鋼構(gòu)吊裝路線，在每個(gè)開(kāi)挖區(qū)段中，土方開(kāi)挖依次從南向北進(jìn)行。

圖2　土方開(kāi)挖順序

3.2土方開(kāi)挖方案

所有獨(dú)立基礎(chǔ)均采用局部開(kāi)挖，自然放坡的開(kāi)挖方式，邊坡坡度1∶1.5，挖至底層時(shí)，采用人工配合清槽至基底標(biāo)高，為防止流砂淤滿槽底，基坑四周采用砂袋護(hù)砂。

3.3基坑降排水方案

按照投標(biāo)時(shí)采用鋼板樁止水施工方案，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試難以達(dá)到止水效果，由于本工程施工場(chǎng)區(qū)面積大，基礎(chǔ)為獨(dú)立承臺(tái)基礎(chǔ)，柱距大，經(jīng)方案優(yōu)化確定在基坑內(nèi)進(jìn)行圍堰降水，匯集于中間兩跨設(shè)置的集水坑再排出場(chǎng)外的方法進(jìn)行降水。

4　基坑降水施工方法

4.1埋設(shè)砂濾管

基坑開(kāi)挖時(shí)，每個(gè)基坑角落部位設(shè)1口集水井。集水井采用直徑500mm的砂濾管，埋入基底以下800 mm。開(kāi)挖時(shí)基槽四周較基槽底略低100～200 mm做排水溝，內(nèi)部填碎石形成盲溝，再將水排入集水井，最后用小型污水泵將水排入場(chǎng)外。

4.2碼放砂袋圍堰

基坑開(kāi)挖深度接近基底標(biāo)高時(shí)，作業(yè)人員開(kāi)始將裝好的砂袋沿基坑四周緊密碼放，根據(jù)基槽的深度，一般碼放1～2層。砂袋可護(hù)住四周流砂，防止流砂淤滿基坑底部，僅將水滲入基坑，再將其排至基坑以外。

4.3污水泵降水

由于基坑建筑面積大，在中間軸線內(nèi)的基坑距場(chǎng)外排水溝較遠(yuǎn)，施工時(shí)為避免場(chǎng)內(nèi)排水管線太多、太長(zhǎng)等現(xiàn)象，中間兩跨基礎(chǔ)附近每60 m設(shè)一個(gè)1 m×3 m×2 m的集水坑，集水坑采用自然開(kāi)挖成型，將單個(gè)基坑內(nèi)地下水匯集到集水坑后，再采用較大功率的污水泵排至場(chǎng)外。

5　效果

采用此方法降水使基坑土方開(kāi)挖施工效率有很大的提高，基礎(chǔ)開(kāi)挖及降水施工進(jìn)度提前工期約15d。

按照投標(biāo)時(shí)采用鋼板樁止水施工方案和優(yōu)化后的圍堰降水方案相比，較大的降低了施工成本和節(jié)約了資源，減少了施工投入約80萬(wàn)元。

6　結(jié)語(yǔ)

在基礎(chǔ)施工中，采用了圍堰降排水施工技術(shù)在保證質(zhì)量的前提下，不但縮短了工期，而且還大大的節(jié)省了成本。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.02.017

□任超平、汪仲琦/中建八局第三建設(shè)有限公司北京分公司。

□TU46+3

□C

□1008-3197（2015）02-45-02

□2014-12-19

□張文博/男，助理工程師，中建八局第三建設(shè)有限公司北京分公司，從事工程技術(shù)管理工作。