對深基坑支護(hù)與降水方法的研究

陸子毅

摘? 要：以御宮藝墅新建項(xiàng)目為研究對象，為對基坑圍護(hù)工程施工方案與井點(diǎn)降水施工方案的施工工藝予以分析，文章將通過對工程地質(zhì)及實(shí)際施工條件予以考察，就施工過程中可能遇到的問題予以探討，并提出相對完善施工作業(yè)流程，技術(shù)措施，施工要求以及特殊情況下的處理方法，為以后可能存在的類似問題的解決提供參考方案。

關(guān)鍵詞：深基坑;基坑圍護(hù);井點(diǎn)降水

中圖分類號：TU753? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）03-0119-03

Abstract： Taking the newly built project of royal palace villa as the research object， through the investigation of engineering geology and actual construction conditions， this paper discusses the construction technology， construction process， technical measures， construction requirements and special treatment methods of the foundation pit retaining engineering construction scheme and well point dewatering construction scheme. The possible problems in the construction process are analyzed to provide reference for similar problems in the future.

Keywords： deep foundation pit; foundation pit enclosure; well point precipitation

1 工程概況及地質(zhì)情況

1.1 工程概況

御宮藝墅新建項(xiàng)目（西區(qū)）工程位于上海市青浦區(qū)趙巷鎮(zhèn)業(yè)輝路南側(cè)置達(dá)路東側(cè)，建筑用于民用建筑，配套商業(yè)樓。用地面積113600m2，占地面積108000m2，建筑地下面積128826.1m2，建筑地上面積57345.9m2?；A(chǔ)形式采用樁基礎(chǔ)，本工程以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)形式，使用現(xiàn)澆鋼筋混凝土平屋面作為屋蓋結(jié)構(gòu)形式?；娱L85m，寬60m。

1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)狀況

基底土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土;地下水位-1.4m。新建項(xiàng)目所在地經(jīng)檢測不存在環(huán)境污染源，但在混凝土遇到潛水的情況下，混凝土存在有被輕微腐蝕的可能;除對混凝土的腐蝕外，在長期水環(huán)境條件下，對混凝土中的鋼筋及其他鋼結(jié)構(gòu)亦存在有輕微腐蝕的可能性。

1.3 基坑環(huán)境

深基坑地面標(biāo)高為-1.20m，基底開挖標(biāo)高-7.0m，本基坑開挖深度5.8m（±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高+5.300），除基坑?xùn)|側(cè)外，其他方位均存在有道路、地下管線等情況。北側(cè)、西側(cè)、南側(cè)緊靠用地紅線，至圍墻距離約為3～7m，基坑?xùn)|側(cè)是盆涇河，據(jù)基坑邊距離3～10米，施工場地較小。

2 深基坑支護(hù)及降水方案的選取

2.1 深基坑支護(hù)方案的選取

在深基坑施工中根據(jù)施工現(xiàn)場具體的工程地質(zhì)選擇合適的深基坑支護(hù)方案具有重要意義。本工程基底土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，若使用錨桿支護(hù)則會影響周圍的土體，從而產(chǎn)生一些嚴(yán)峻的安全隱患。本工程支護(hù)主要采用鉆孔灌注樁及攪拌樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.2 深基坑降水方案的選取

根據(jù)現(xiàn)場的具體情況，提出在工程的大部分地區(qū)采用輕型井點(diǎn)進(jìn)行基坑預(yù)降水，并適當(dāng)降低當(dāng)?shù)厣罨樱娞菥?、集水井）的主管道和真空泵的高度，以滿足降水的要求。如遇特殊情況，則考慮在基坑內(nèi)采用深井降水措施來達(dá)到降水目的。根據(jù)輕型井點(diǎn)影響半徑，在基坑內(nèi)再設(shè)置觀察井，用于預(yù)降水階段對水位進(jìn)行觀察。

3 基坑支護(hù)工程施工方案

3.1 鉆孔灌注樁施工方案

本工程圍護(hù)工程中的鉆孔灌注樁采用600、700、800、850mm的樁徑。本工程鉆孔灌注樁的成樁工藝采用正循環(huán)成孔、泥漿護(hù)壁及導(dǎo)管法澆筑水下混凝土。該工程在施工時(shí)嚴(yán)格遵循鉆孔灌注樁施工要求和設(shè)計(jì)要求。泥漿基本保證每天外運(yùn)。

3.1.1 埋設(shè)護(hù)筒

采用厚度為4mm的鋼板作為保護(hù)管。由于保護(hù)管的內(nèi)徑大于樁的直徑，且至少保持了100mm的差值，為防止鉆孔施工中由于保護(hù)筒外環(huán)注漿而引起的套管塌陷和脫落，保護(hù)管應(yīng)埋在土中20cm，保護(hù)筒中心與樁心之間的誤差應(yīng)控制在 20mm以內(nèi)，且保護(hù)管的垂直度和水平度應(yīng)按施工要求嚴(yán)格把控。

3.1.2 成孔工藝

鉆孔灌注樁全部采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，自然造漿護(hù)壁，正循環(huán)兩次清孔工藝、導(dǎo)管法灌注成樁。

（1）鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)。根據(jù)試樁施工經(jīng)驗(yàn)，暫定鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)為：壓力500-1500kg（自重加壓），轉(zhuǎn)速30-100rpm，泵量30～108m3/h。在樁孔內(nèi)鉆取大于12m的孔段時(shí)，泥漿比例應(yīng)大于1.30，泵排量應(yīng)控制在1/3，以保證快速通過的方式，盡量減少樁孔的收縮。（2）樁孔質(zhì)量檢測。本工程項(xiàng)目成孔質(zhì)量檢測數(shù)量應(yīng)為總樁數(shù)的20%，小應(yīng)變及試壓檢測由業(yè)主負(fù)責(zé)委托有關(guān)測試單位進(jìn)行?？咨睿恒@孔前需先行確定護(hù)筒的標(biāo)高，并在后續(xù)以此為起點(diǎn)按照設(shè)計(jì)要求的孔底標(biāo)高確定孔深，以鉆桿長度測量孔深。（3）護(hù)壁與清孔。依據(jù)地質(zhì)資料，該地區(qū)的泥壁保護(hù)以地層自然灌漿為主，并根據(jù)不同地層的地質(zhì)特征，調(diào)整泥漿性能，確保泥漿能充分承載砂，減少井底泥沙，保持井壁穩(wěn)定。

3.1.3 施工作業(yè)順序

（1）鉆孔施工順序應(yīng)當(dāng)遵循下述原則：相臨兩孔施工應(yīng)當(dāng)保證兩孔的中心距至少為4d，或者最少的時(shí)間間隔大于或等于48小時(shí)。（2）為便于施工盡可能減少搬遷時(shí)間和輔助時(shí)間。

圖1 樁施工順序圖

3.2 雙軸攪拌樁施工方案

根據(jù)本工程的招標(biāo)文件要求，該項(xiàng)目地下局部圍護(hù)區(qū)域擬采用雙軸攪拌樁施工，攪拌樁樁徑為700mm，間距為500mm，水泥摻入比為20%。

（1）雙軸深層攪拌樁適宜采用P42.5普通硅酸鹽水泥，水泥摻入量依據(jù)土體有效加固強(qiáng)度的需要應(yīng)當(dāng)選為13%。同時(shí)，根據(jù)工程的具體需要，可以選擇早期強(qiáng)度、緩凝、減水的摻合料。（2）施工前須對水泥土進(jìn)行相關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)，從而確定合適的外摻劑配比，并將試驗(yàn)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)監(jiān)理工程師予以備案。（3）攪拌樁機(jī)架須配有垂直度檢測設(shè)備，以保證其具有足夠的平整度和垂直度。（4）保證下降和提升能夠滿足上述要求，成樁采用二次攪拌工藝，噴漿攪拌時(shí)鉆頭的提升（或下沉）速度不得超過0.5米/分鐘，鉆頭每轉(zhuǎn)一周的提升（或下沉）量應(yīng)當(dāng)控制在10～15毫米的最佳范圍內(nèi)。

3.3 高壓旋噴樁施工方案

3.3.1 鉆機(jī)定位

高壓噴射注漿孔應(yīng)當(dāng)按照施工平面圖的孔位及孔號布置，高壓泵與鉆機(jī)之間的距離應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)、不宜過遠(yuǎn)。

3.3.2 鉆孔

（1）鉆孔開鉆前，檢查孔位、孔號、鉆桿垂直度等是否符合要求，當(dāng)符合有關(guān)規(guī)定要求后，方可開鉆。（2）鉆孔時(shí)應(yīng)保證樁徑、垂直度、樁身中心允許偏差（設(shè)計(jì)樁徑的0.2倍）及設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定的孔深。

3.3.3 水泥漿液

（1）為確保計(jì)量的準(zhǔn)確性，對配制漿液的原材料進(jìn)行計(jì)量時(shí)須使用法定計(jì)量器具。攪拌時(shí)間不得小于5分鐘，在30分鐘內(nèi)必須用完，凡超過30分鐘，該漿液應(yīng)予廢棄。（2）雙管壓力控制：氣壓不小于0.7MPa，水泥漿壓力不小于25MPa。

3.3.4 噴射注漿

（1）旋噴注漿過程中途發(fā)生故障，應(yīng)立即停止提升及噴射注漿，并進(jìn)行檢查，排除故障后再進(jìn)行復(fù)噴;停噴部位上、下的搭接長度大于100mm。（2）噴射注漿時(shí)，應(yīng)密切注意水泵、泥漿泵、風(fēng)壓機(jī)的壓力及泵量（流量）指標(biāo)，必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如果壓力和泵容量不足，應(yīng)立即調(diào)整。（3）噴身注漿由下而上，邊提升、邊旋轉(zhuǎn)、邊噴射注漿，旋噴管分段提升的搭接長度需超過100mm，強(qiáng)度應(yīng)大于1.2MPa;圍護(hù)及防滲帷幕相鄰樁搭接不得小于200mm。

4 井點(diǎn)降水施工方案

4.1 基坑輕型井點(diǎn)降水施工方案

本工程基坑降水處理：首先進(jìn)行輕型井點(diǎn)的定位放樣并開挖溝槽，其斷面尺寸為1m×1m，然后插入輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水?？蛇m當(dāng)降低局部深基坑（電梯井、集水井）主管及真空泵的標(biāo)高。

4.2 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

（1）先進(jìn)行定位放線，然后開挖溝槽，清除障礙。（2）保證場地和材料進(jìn)出道路的平整以及工程材料的有序堆放等。（3）降水方案經(jīng)建設(shè)監(jiān)理單位批準(zhǔn)后實(shí)施。

4.3 施工工藝流程

沖孔設(shè)備到位，用于在過濾頭分支管下打孔和清除孔，并填充過濾材料安裝管，安裝主管與真空泵之間的接口，以進(jìn)行調(diào)試和泵水。

4.4 施工技術(shù)要求

（1）沖孔：為了保持井點(diǎn)透水性良好，打孔時(shí)應(yīng)使用清水，打孔深度應(yīng)大于設(shè)計(jì)深度。（2）下濾頭支管采用中粗砂作為濾料進(jìn)行回填。填料高度應(yīng)大于濾頭表面的1-1.5m?；靥顟?yīng)均勻，以便沙子均勻地纏繞在過濾器頭上，以確保支管保持有效。（3）為避免雨水流入基坑，我們應(yīng)在基坑四周上方做好排水工作。

4.5 基坑深井降水施工方案

4.5.1 井點(diǎn)布置

本工程部分深坑擬采用深井井點(diǎn)降水施工，井點(diǎn)布置避開豎向格構(gòu)柱、支撐，但可緊靠砼支撐，以便與砼支撐固定。

4.5.2 降水井構(gòu)造設(shè)計(jì)

（1）井口：為了防止井內(nèi)滲入地表污水，井口應(yīng)高于地面0.5m以上。（2）沉淀管：沉淀管接至濾水管的底部，直徑與濾水管相同，長度應(yīng)為0.5m，并應(yīng)起到過濾器不因井內(nèi)沉砂堵塞而影響進(jìn)水的作用。（3）井點(diǎn)管過濾頭的布置：根據(jù)本工程的支護(hù)設(shè)置和開挖過程，共設(shè)計(jì)了兩個(gè)過濾頭。長度為3m。

4.5.3 降水運(yùn)行

降水運(yùn)行的開始階段作為降水工程的重中之重，應(yīng)及早投入運(yùn)行，以保證地下水在開挖時(shí)能夠及時(shí)被控制在開挖面以下。在基坑開挖工作開始前，應(yīng)將基坑內(nèi)的地下水控制在基坑開挖面1.00m以下。但不得降水過深;為防止在惡劣天氣情況下基坑內(nèi)積水過多的情況發(fā)生，應(yīng)做好基坑內(nèi)的明排水籌備工作，并在大雨天氣來臨前將基坑內(nèi)積水提前排出。

4.5.4 疏干井降水要求

（1）注意須在進(jìn)行基坑降水后才可進(jìn)行土方開挖，降水深度控制在開挖面、基坑面以及部分深坑底面以下1m。（2）降水應(yīng)在開挖前一周完成?？拷又苓叺纳罹畱?yīng)確保底部降水不對坑外產(chǎn)生影響。（3）為防止死井現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)在做好井場和管道的清潔和檢查后，再進(jìn)行沉淀工作，注意觀察并及時(shí)解決沉淀過程中的清潔問題。我們可通過加強(qiáng)在降水過程中的管理力度，以保障管道通暢和井點(diǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）為防止雨水流入，應(yīng)當(dāng)在基坑四周進(jìn)行排水工作。

5 結(jié)束語

本文主要分析基坑圍護(hù)工程中所用到的鉆孔灌注樁，雙軸攪拌樁以及高壓旋噴樁的施工工藝和技術(shù)措施，并且探討了基坑降水工程中所采取的輕型井點(diǎn)降水方案與深井降水方案的具體措施。通過以上分析，既能保證基坑的安全穩(wěn)定，又能避免工程材料的浪費(fèi)，從而為業(yè)主帶來更多的工程價(jià)值。

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