泵站及分洪閘工程深基坑施工技術(shù)分析

李 聰

（惠州市水電建筑工程有限公司，廣東 惠州 516000）

在水利工程建設(shè)中，如果水工建筑物設(shè)置在地下較深空間內(nèi)，則需要開挖一定深度的基坑。當(dāng)基坑所處空間較小，沒有邊坡的放坡空間，或存在地下管線、其他建筑物等不允許放坡的情況，則需要采用深基坑施工技術(shù)，通過支護結(jié)構(gòu)提高基坑穩(wěn)定性。

1 工程概況

新民河補水泵站及分洪水閘工程，位于老新民排澇站的馬安圍東江大堤處。新建排水涵閘及補水泵站主要功能，是汛期將洛塘渠水流引至東江，枯水期時從東江引水用于灌溉。新建排水涵閘及補水泵站主要建筑物，有三孔排水閘1座、新建補水泵站1座以及用于施工的臨時圍堰。

1.1 工程地質(zhì)條件

勘測結(jié)果表明：0至-1.6 m為粉質(zhì)黏土層；-1.6 m至-2.7 m為粗砂；-2.7 m至-8.2 m為砂卵礫石[1]。施工現(xiàn)場基地以上各土層水平方向分布相對穩(wěn)定，土體強度變化較小，縱向土層種類較多，并且土體強度變化較大。

1.2 工程區(qū)水文條件

工程區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤，雨量充沛。4~9月為雨季，暴雨集中在7~9月，降水日數(shù)占全年百分比為40.8%，降雨量約占全年降雨量的80%以上；枯水期為10月至來年3月，冬季嚴寒甚少，雨量不多。

區(qū)內(nèi)月平均氣溫22.4℃，1月平均氣溫13℃，7月平均氣溫28.2℃，極端最高氣溫38.2℃，極端最低氣溫-0.5℃。多年平均降水量在1 690～2 380 mm；歷年最大降水量2 394.9 mm；歷年最小降水量972.2 mm；日最大降水量481.3 mm。

1.3 基坑開挖

新民河補水泵站及分洪水閘工程土方開挖，主要為消力池段、泵房段、進水渠段、檢查井段、出水管段、箱涵段等部位，開挖量為28 368 m3?；娱_挖較深處，位于泵房段右岸，基坑邊與圍墻的距離約3 m，基坑邊長23 m，最深處8.2 m，安全等級為II級，其余基坑開挖深度均在5 m以下。

2 深基坑施工技術(shù)的要點分析

2.1 工期安排及圍堰施工

因新民河新建的排澇站沒有驗收，不能合法運行，老排澇站還要承擔(dān)排洪任務(wù)，所以根據(jù)實際情況，補水泵站及分洪水閘工程不能在同一個枯水期施工，工期分別安排在兩個枯水期施工，第一個枯水期在外江施工，第二個枯水期在內(nèi)江施工。

施工圍堰為排水涵閘及補水泵站施工時的臨時工程，圍堰分為內(nèi)江圍堰和外江圍堰，內(nèi)江圍堰長43 m，圍堰頂高程15 m，圍堰頂寬5 m，圍堰坡比為1∶2，圍堰采用1.2 m旋噴樁防滲，間距1.0 m，樁長21.6 m（高程：12—9.6 m）。外江圍堰長200 m，圍堰頂高程13 m，圍堰頂寬7 m，圍堰坡比為1∶2，圍堰采用1.2 m旋噴樁防滲，間距1.0 m，樁長21.4 m（高程：12.2—-9.2 m），施工圍堰在排水涵閘及補水泵站施工完成后拆除至原地表線。

水閘及補水泵房為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，泵房基礎(chǔ)土方開挖（標高6.5 m）水閘基坑底板標高8.59 m（黃海高程系），外江原地表線標高為11.0 m基坑開挖最深度約3.0 m，采用放坡開挖，泵站開挖坡比1∶1，堤防側(cè)采用9 m鋼板樁支護，水閘處堤頂高程為20 m，水閘開挖土體坡比為1∶3。

2.2 施工技術(shù)要點

首先，施工單位在施工前需要組織有關(guān)人員進行技術(shù)交底，確保施工人員熟悉圖紙，并了解施工重點和難點，結(jié)合以往施工經(jīng)驗，分析深基坑施工中可能存在的問題和隱患，并針對性采取防范措施，同時制定應(yīng)急方案。其次，勞動力組織準備，施工單位應(yīng)結(jié)合施工方案、施工進度以及工程量等要素，分析勞動力需求量，并通過作業(yè)隊組形式合理配置技術(shù)人員，為后續(xù)施工奠定良好基礎(chǔ)。再次，做好物資準備工作，施工單位應(yīng)提前編制材料用量計劃表，并按照計劃表采購材料，確保施工現(xiàn)場材料充足。

另外，采購的材料必須證件齊全、質(zhì)量過關(guān)。與此同時，材料進場后需要嚴格按照平面圖布置堆放，同時做好維護管理工作，避免受外界環(huán)境影響降低質(zhì)量。最后，機械設(shè)備準備工作，結(jié)合水利工程建設(shè)需求配備足夠的施工機械設(shè)備，并做好設(shè)備配套使用計劃，有效提高設(shè)備應(yīng)用率和施工效率。提前做好施工調(diào)配和測試工作，確保設(shè)備運行穩(wěn)定，無故障和質(zhì)量問題。

2.3 分項工程協(xié)調(diào)管理要點分析

水利工程深基坑施工中涉及到諸多分項工程，需要施工單位結(jié)合工期要求，控制好施工進度，編制科學(xué)、合理的施工作業(yè)計劃，協(xié)調(diào)好各分項工程中的穿插關(guān)系，統(tǒng)籌安排分享工程施工順序，強化各部門、各工種之間的溝通交流，確保施工人員在相互配合、相互協(xié)調(diào)中保質(zhì)保量完成施工任務(wù)，有效規(guī)避深基坑施工中可能存在的問題和隱患[2]。

3 水利工程深基坑施工技術(shù)

3.1 輕型井點降水作業(yè)

第一，設(shè)計井點。通常情況下，濾管和井點管之間的距離需要控制在50 mm-6 m范圍內(nèi)，濾管和井點支管之間的距離需要控制在1.2 m-1.5 m范圍內(nèi)，井點和基坑邊距離控制在1 m左右，井點埋深要至少低于基礎(chǔ)開挖深度的1.5 m。

第二，輕型井點。①在井管埋設(shè)過程中，要用壓力射水方式成孔；孔深要高于井管長1 m以上。成孔后拔出壓力射水管，安裝井管，回填中粗砂；在距離地面1.5 m左右時，用黏土封填。②做好鏈接工作。在抽水機組安裝完畢后，施工人員需將出水管鏈接到集水總管，重點檢查裂解位置是否有漏氣、死井現(xiàn)象，如果有需要及時采取措施處理[3]。③開泵抽水環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)需要將出口閥門全部關(guān)閉，在真空環(huán)境下開啟進水閥，如果抽水過程中存在沙礫，需要施工人員合理調(diào)節(jié)進水閥。④拔管。完成抽排水操作后，施工人員需要及時拔掉連接管，并拔出井管，結(jié)合實際情況添加一定量砂濾料，同時將井管和集水總管線連接，沖孔孔徑不得小于300 mm。

3.2 土層錨桿施工

土層錨桿施工，是水利工程深基坑施工技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先用錨桿鉆機進行鉆孔，達到設(shè)計深度后灌注水泥漿，強化孔壁穩(wěn)定性。在施工人員完成鋼絲絞線穿越作業(yè)后，需要對孔壁進行灌注補漿，確保達到設(shè)計強度后，完成錨桿張拉作業(yè)。

土層錨桿施工難度較大，涉及到定位、鉆孔、注漿、張拉等環(huán)節(jié)。在定位過程中，施工人員需要嚴格按設(shè)計需求進行測量；在鉆孔過程中，應(yīng)提前對錨桿機運行工況進行檢查，對準定位點進行鉆孔，確保鉆孔質(zhì)量。在鉆孔過程中施工人員要嚴格遵循技術(shù)規(guī)范和工藝流程，如果遇到障礙物需要及時清理，并繼續(xù)鉆進[4]。在注漿過程中，需要控制原材料顆粒配比，避免其他雜物混入其中。在錨桿張拉過程中，需要確保錨固體和混凝土強度超過15 MPa。

3.3 土釘支護施工技術(shù)

土釘支護施工技術(shù)，就是將錨索固定到一定深度的土體中，利用錨索連接功能，鏈接土體之間產(chǎn)生的作用力，以提高邊坡穩(wěn)定性。在施工過程中，需要注意以下兩個方面：

第一，在設(shè)計拉力和強度過程中，需要盡可能規(guī)避土體變形問題。由于土體縫隙較大，加上含有一定水分，所以在張力和彎矩力作用下，會產(chǎn)生一定變形。因此，需要設(shè)計人員在土釘拉力和強度設(shè)計過程中，充分考慮施工區(qū)域土壤結(jié)構(gòu)實際情況，并遵守技術(shù)標準，選擇合理設(shè)計方案。

第二，做好土釘拉拔力試驗。拉拔力試驗的主要目的，是為深基坑邊墻施工穩(wěn)定提供參考依據(jù)。為了確保試驗準確，需要第三方全程參與，并協(xié)助施工人員完成相關(guān)工作，如果土釘力學(xué)要求沒有通過試驗，則不能應(yīng)用到實際施工中[5]。另外土釘支護技術(shù)對注漿力度、注漿量要求也相對較高，需要施工人員做好科學(xué)控制。

4 結(jié)語

水利工程深基坑施工，具有技術(shù)難、風(fēng)險高、綜合性強等特點，涉及到巖土力學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科知識，在施工中需要嚴格按照技術(shù)規(guī)范和標準流程操作。應(yīng)特別重視水利工程深基坑施工前的技術(shù)組織重點和分項工程協(xié)調(diào)管理要點，同時對施工中較為常見的深基坑施工技術(shù)進行深入研究，為提高施工效率和施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。