隧洞深井開(kāi)挖的施工技術(shù)研究

【摘要】本文結(jié)合某灌區(qū)引水工程隧洞工程項(xiàng)目實(shí)例，針對(duì)大基坑開(kāi)挖過(guò)程中有關(guān)深井降水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題以及施工技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行分析與探討，望能夠在客觀條件限制下確?；幼鳂I(yè)的順利完成。

【關(guān)鍵詞】大基坑；深井降水；施工技術(shù)

隧洞開(kāi)挖是工程建設(shè)領(lǐng)域非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。在隧洞開(kāi)挖施工的過(guò)程中，進(jìn)口段基坑一直是施工作業(yè)的重點(diǎn)與難點(diǎn)所在。由于這一區(qū)域地形條件相對(duì)復(fù)雜，且開(kāi)挖作業(yè)面積大，因此如何確?；娱_(kāi)挖的質(zhì)量與性能，已成為施工人員高度重視的一項(xiàng)課題。結(jié)合既往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在大基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中，必須正確處理降水問(wèn)題，以免基坑作業(yè)面出現(xiàn)管涌、流沙以及坍塌等一系列問(wèn)題，確保基坑作業(yè)的順利進(jìn)行。以下即結(jié)合某隧洞工程項(xiàng)目實(shí)例，就大基坑開(kāi)挖過(guò)程中深井降水系統(tǒng)關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行研究與分析。

1、工程概況

某灌區(qū)引水工程隧洞工程項(xiàng)目進(jìn)口段施工起點(diǎn)河8+600地面高程13.0m，河底開(kāi)挖高程為﹣8.8m。現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖基坑為大深基坑，呈矩形布置，南北走向長(zhǎng)度實(shí)測(cè)為87.05m，東西走向長(zhǎng)度實(shí)測(cè)為73.58m，進(jìn)口段形成深度為21.8m的深基坑，采取順作法施工方式。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘查資料可見(jiàn)，深基坑開(kāi)挖區(qū)域土體相對(duì)透水，地下水位較高，因此在深基坑開(kāi)挖期間必須配合做好降排水工作。

2、深井降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于本工程項(xiàng)目而言，大基坑開(kāi)挖施工期間構(gòu)建深井降水系統(tǒng)的主要目的在于：第一，提高大基坑開(kāi)挖邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，預(yù)防基坑開(kāi)挖與后續(xù)施工中出現(xiàn)滑坡等質(zhì)量問(wèn)題；第二，對(duì)基坑內(nèi)地下水進(jìn)行及時(shí)疏干，為挖掘機(jī)以及工作人員在基坑內(nèi)的作業(yè)創(chuàng)造有利條件；第三，提高大基坑坑底土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，增強(qiáng)強(qiáng)度，以合理控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量，預(yù)防過(guò)量沉降對(duì)基坑穩(wěn)定性產(chǎn)生的不良影響。

由于本工程項(xiàng)目基坑開(kāi)挖面積大且深度深，工程施工期間基坑開(kāi)挖周期長(zhǎng)，加之所處區(qū)域地質(zhì)條件比較復(fù)雜，因此給基坑開(kāi)挖帶來(lái)了一定的風(fēng)險(xiǎn)。為克服大基坑深井降水施工中存在的一系列問(wèn)題，在設(shè)計(jì)方案中采取如下措施加以應(yīng)對(duì)：第一，為滿足不同土層對(duì)降水的要求，采取差異化的降水方法進(jìn)行處理，結(jié)合大基坑開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)的土層滲透性差異，于現(xiàn)場(chǎng)合理布置疏干井濾水管，以實(shí)現(xiàn)對(duì)淺層土層水位的合理控制；第二，針對(duì)大基坑承壓水問(wèn)題，通過(guò)布置降壓井以及觀測(cè)備用井的方式加以控制，以保證基坑安全；第三，利用大基坑外觀測(cè)井以及基坑內(nèi)部未抽水井作為臨時(shí)觀測(cè)井，重視對(duì)基坑開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)水位變化的觀測(cè)，并視觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行回灌或抽水處理。

深井降水施工現(xiàn)場(chǎng)降水井井管選用鋼筋混凝土預(yù)制管，預(yù)制管直徑為360.0mm，井徑為600.0mm。砂礫層選用管徑為360.0mm濾水管，外包80目不銹鋼濾網(wǎng)。沉淀管選用360.0mm管徑預(yù)制管，以2.0mm～4.0mm石英砂為濾料。

3、深井降水系統(tǒng)施工技術(shù)

第一步，施工準(zhǔn)備?；由罹邓到y(tǒng)施工前，施工現(xiàn)場(chǎng)三通一平等相關(guān)準(zhǔn)備工作完工后，面向施工單位提供地下區(qū)域平面布置方案示意圖，清除既有障礙物，為現(xiàn)場(chǎng)施工創(chuàng)造有利條件。同時(shí)，對(duì)井位與鉆機(jī)安裝偏差進(jìn)行嚴(yán)格控制，不得超過(guò)20.0cm，核對(duì)井中心、磨盤(pán)中心以及天輪中心的一致性，并將鉆機(jī)妥善安裝固定于施工現(xiàn)場(chǎng)，預(yù)防傾斜位移等問(wèn)題。

第二步，鉆機(jī)鉆孔?，F(xiàn)場(chǎng)確定機(jī)臺(tái)安裝穩(wěn)定后將大鉤與孔中心對(duì)準(zhǔn)，使孔中心、轉(zhuǎn)盤(pán)中心與打鉤中心成一線，根據(jù)地層情況在現(xiàn)場(chǎng)施工中選用相應(yīng)鉆頭。針對(duì)本工程而言，大基坑內(nèi)疏干微承壓井孔徑以及降壓井孔徑均按照650.0mm標(biāo)準(zhǔn)控制，若遭遇障礙物無(wú)法繼續(xù)鉆井，需視情況對(duì)井位進(jìn)行調(diào)整并重新鉆進(jìn)。

第三步，井管安裝。采用托盤(pán)法下管，工作人員提前將第一節(jié)井管與井底盤(pán)連接，用尼龍網(wǎng)妥善包裝后經(jīng)鐵絲逐步下方，逐節(jié)將井管下放至基坑底部。管道進(jìn)場(chǎng)后需要由專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查過(guò)濾器縫隙是否與設(shè)計(jì)要求相符合。在下管前，還需對(duì)孔深是否符合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)量，檢查無(wú)誤后方可進(jìn)行井管下放作業(yè)。下管時(shí)在濾水管上下兩端各設(shè)一套直徑小于孔徑5.0cm的扶正器（找中器），以保證濾水管能居中，下到設(shè)計(jì)深度后，井口固定居中。

第四步，礫料回填。填料前需要對(duì)井管進(jìn)行妥善固定，然后自四周同步填礫。工作人員需要提前將鉆桿下入井管內(nèi)，距離孔底保持0.3m～0.5m高度，上方應(yīng)妥善密封，從鉆桿內(nèi)泵送泥漿進(jìn)行邊沖孔邊逐步調(diào)漿使孔內(nèi)的泥漿從濾水管內(nèi)向外由井管與孔壁的環(huán)狀間隙內(nèi)返漿，本工程中需將泥漿濃度控制在1.05左右。

第五步，洗井。洗井需要在回填作業(yè)結(jié)束后立即開(kāi)展，將井內(nèi)沉淀物控制在30.0cmn范圍內(nèi)，以井管內(nèi)排出水完全變清且出水量正常為標(biāo)準(zhǔn)。

第六步，排水管網(wǎng)鋪設(shè)。排水管網(wǎng)采用鋼管、硬塑料管做為排水主管路，排水管直徑150mm，必要時(shí)可采用多向排水。排水管線布置在降水井外側(cè)，按照5.0m～8.0m的間隔標(biāo)準(zhǔn)磚砌托臺(tái)，排水管居中放置。井口設(shè)置保護(hù)砌襯并加蓋。排水管網(wǎng)向水流方向的傾斜度以 1.0‰為控制標(biāo)準(zhǔn)。

第七步，抽降聯(lián)網(wǎng)。抽降后需要連續(xù)抽水，盡可能避免中斷。開(kāi)始抽水時(shí)由于水量較大，可通過(guò)間隔逐一啟動(dòng)水泵的方式彌補(bǔ)排水管網(wǎng)在排水能力上的局限性。并通過(guò)抽水試驗(yàn)評(píng)估單井出水量、出砂量以及含水層滲透系數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)上提水泵或通過(guò)重新洗井、停泵補(bǔ)井的方式確?；由罹邓Ч?/p>

4、結(jié)束語(yǔ)

在基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中，對(duì)深井降水系統(tǒng)施工質(zhì)量的控制備受工作人員的關(guān)注與重視。本文結(jié)合某隧洞工程項(xiàng)目實(shí)例，針對(duì)大基坑開(kāi)挖過(guò)程中有關(guān)深井降水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題以及施工技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行分析與探討，望能夠在客觀條件限制下確?；幼鳂I(yè)的順利完成。

參考文獻(xiàn)：

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