復(fù)雜地質(zhì)條件下圍堰內(nèi)深基坑施工技術(shù)探究

吳校全

摘要：本文在研究中以圍堰內(nèi)深基坑施工技術(shù)為核心，列舉工程案例，分析復(fù)雜地質(zhì)條件下圍堰內(nèi)深基坑施工技術(shù)，優(yōu)化施工工藝，降低復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)施工作業(yè)的影響，提高圍堰內(nèi)深基坑施工質(zhì)量，并為相關(guān)研究人員提供一定的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件 圍堰結(jié)構(gòu) 深基坑施工

由于我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的擴(kuò)大，跨河隧道建設(shè)工程越來(lái)越多，由于該隧道建設(shè)工程施工區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，多為富水基坑，增加了施工難度，使得基坑開(kāi)挖中一旦超過(guò)臨界深度，就會(huì)發(fā)生突涌等事故，而深基坑施工作業(yè)的順利完成，成為隧道建設(shè)工程的一大難點(diǎn)。在這樣的環(huán)境背景下，探究復(fù)雜地質(zhì)條件下圍堰內(nèi)深基坑施工技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、工程概況

某隧道工程基坑施工中，建設(shè)1.5m后的連地墻，形成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部支撐為混凝土腰梁與混凝土斜撐結(jié)合方式，并配以兩層混凝土米字支撐和四層鋼支撐，該深基坑向南分段流水開(kāi)挖，選擇吊斗將全部的基巖吊運(yùn)出來(lái)，深基坑為長(zhǎng)方形。在水文地質(zhì)勘查中，發(fā)現(xiàn)該底層主要為海積和海陸交會(huì)沉淀為主，包含淤泥、淤泥質(zhì)土、黏土、粉細(xì)砂、中粗砂、礫石、花崗巖層，其中砂層處于空隙承壓水層。該深基坑開(kāi)發(fā)深度為30.2m，基坑范圍中以回填淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、中粗砂層為主，淤泥層厚度超過(guò)25m，地層含水量極高，且具備大孔隙比和高壓縮性特點(diǎn)，使得地層整體強(qiáng)度極差，開(kāi)挖過(guò)程中很容易發(fā)生蠕動(dòng)和涌動(dòng)事故，進(jìn)而造成邊坡塌陷或是基坑變形，形成嚴(yán)重的剪力破壞。通過(guò)對(duì)地下水環(huán)境的分析，發(fā)現(xiàn)該深基坑區(qū)域主要依靠地下水補(bǔ)給，包括大氣降水或是海水深入補(bǔ)給，通過(guò)對(duì)圍堰內(nèi)地下水位的勘查，發(fā)現(xiàn)地下水位埋深為3.5m，整體地質(zhì)條件十分復(fù)雜，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件和地下水環(huán)境，合理規(guī)劃施工方案，保證施工質(zhì)量。

二、復(fù)雜地質(zhì)條件下圍堰內(nèi)深基坑施工技術(shù)

（一）基坑開(kāi)挖施工技術(shù)

在土方開(kāi)挖前，要根據(jù)施工設(shè)計(jì)，對(duì)深基坑進(jìn)行排水處理，使其水位下降到開(kāi)挖面下方1m處，選擇反鏟挖掘機(jī)配合人工，采用分層開(kāi)挖的方式：（1）在淺層開(kāi)挖中，基坑內(nèi)進(jìn)行挖機(jī)倒運(yùn)，而基坑外則通過(guò)挖機(jī)反鏟出土，配置3臺(tái)挖機(jī)同時(shí)作業(yè);（2）在深層開(kāi)挖中，基坑內(nèi)進(jìn)行挖機(jī)倒運(yùn)，基坑外進(jìn)行抓斗抓土，待支撐梁滿足強(qiáng)度要求后，施工人員先從支撐梁中間進(jìn)行挖土，土方挖出后，挖出支撐梁下方土體，并依次挖出腰梁和環(huán)框梁下方的土體。

（二）基坑降水施工技術(shù)

在基坑降水施工中，選擇降水管抽出深基坑中的積水，通過(guò)真空管內(nèi)部真空壓力和大氣壓差的作用，將淤泥質(zhì)土層中的積水抽出，約深25m。分別在砂層、淤泥層中布設(shè)管徑為250mm的降水管，針對(duì)基巖凸起位置，深度會(huì)到達(dá)強(qiáng)風(fēng)化巖層，選擇200mm的降水管。在深基坑布設(shè)降水管，降水管與地下連續(xù)墻間距4.5m左右，為了給基坑開(kāi)挖創(chuàng)造安全的環(huán)境，在每層土方開(kāi)挖之前，施工人員要設(shè)置降水管抽出基坑內(nèi)地下水，使得深基坑內(nèi)地下水位下降，保證地下水位下降到開(kāi)挖面下方1m處。針對(duì)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)站土層而言，由于土質(zhì)滲透系數(shù)小，為了提高降水速度、降水效果，施工人員可以通過(guò)反鏟開(kāi)挖的形式，形成排水溝與集水坑，并使用小型潛水泵排除集水溝中的積水，達(dá)到深基坑降水的目的。

（三）基巖施工技術(shù)

針對(duì)深基坑內(nèi)部基巖而言，結(jié)合本工程特征，選擇機(jī)械爆破的方式進(jìn)行基巖處理，尤其是軟石或是強(qiáng)風(fēng)化巖石，用挖掘機(jī)挖出后，配合自卸汽車進(jìn)行裝運(yùn)，不用爆破。針對(duì)不能使用機(jī)械開(kāi)挖的土方石地段，采用爆破的方式，運(yùn)用小藥量淺孔臺(tái)階松動(dòng)爆破方式，過(guò)程中對(duì)飛石與爆破振動(dòng)進(jìn)行控制，在連續(xù)墻附近巖石爆破中，必須預(yù)留保護(hù)層，防止爆破中造成連續(xù)墻損壞，爆破抵抗線盡量遠(yuǎn)離鋼支撐結(jié)構(gòu)，提高鋼支撐立柱的安全性，控制爆破深度，必要情況下要架設(shè)支撐結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高深基坑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。淺孔爆破中選擇梅花型布孔，其孔距設(shè)置為2m，排距為1m，形成利于爆破施工的工作面，根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)整爆破順序，進(jìn)而保證施工質(zhì)量。

（四）防水工程施工技術(shù)

由于本工程防水要求高，施工中要加強(qiáng)防水結(jié)構(gòu)，具體施工方法如下：（1）基面施工，找平基面凹凸不平地段，清除表面的突起物，選擇配合比例為1：：25的水泥砂漿覆蓋到基面表面，基面平整度符合標(biāo)準(zhǔn)，保證凹凸面平滑，陰角半徑超過(guò)5cm，陽(yáng)角為2*2cm鈍角;（2）側(cè)墻防水施工中，選擇單面粘結(jié)防水卷材，搭接寬度為4.5cm，在腰梁處斷開(kāi)，斷開(kāi)位置選擇雙組分聚硫密封膠進(jìn)行封堵;（3）在底板防水施工中，在底板和側(cè)墻連接位置，通過(guò)砂漿形成50*50mm倒角，防水卷材要和基面貼合，并在陰陽(yáng)角位置設(shè)置附加層，選擇雙面粘結(jié)防水卷材，保證防水效果;（4）施工縫防水中，梁底施工縫防水結(jié)構(gòu)為“遇水膨脹止水條+注漿管+遇水膨脹止水條+注漿管+混凝土界面劑”，而梁頂施工縫防水結(jié)構(gòu)為“鍍鋅鋼板止水帶+注漿管+遇水膨脹止水條+混凝土界面劑”。通過(guò)焊接方式進(jìn)行鍍鋅鋼板止水帶的連接，保證防水效果。

（五）圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

根據(jù)工程概況，圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部標(biāo)高為2.0m，選擇1.5m高擋墻進(jìn)行高差彌補(bǔ)，而擋水墻高度設(shè)置為0.5m，在深基坑開(kāi)挖路段，選擇“連續(xù)墻+內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)”的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其中連續(xù)墻厚度是1.3m，選擇六道鋼筋混凝土支撐。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工中，這六層鋼筋混凝土支撐施工中，施工流程為“土方開(kāi)挖+墊層結(jié)構(gòu)+鋼筋綁扎+模板施工+混凝土澆筑”，優(yōu)化腰梁施工，進(jìn)而提高深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止邊坡塌陷或是基坑變形的情況。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在圍堰內(nèi)深基坑施工中，要綜合考慮到施工區(qū)域的地質(zhì)條件，結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)條件制定針對(duì)性施工方案，控制復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)施工的影響，合理選擇臨時(shí)隔斷地下連續(xù)墻方法、護(hù)坡樁增設(shè)錨索方法或是水下混凝土灌注等方式，對(duì)深基坑進(jìn)行預(yù)加固處理，需要相關(guān)人員綜合衡量，選擇適宜的施工方法，順利完成圍堰內(nèi)深基坑施工項(xiàng)目，保證工程質(zhì)量。

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