简述深基坑开挖降水与支护施工方法

简述深基坑开挖降水与支护施工方法

刘文瑞

刘文瑞

中铁二十一局集团路桥工程有限公司陕西西安710075

摘要:近年来，现代工程建设项目数量与规模日益增加，由此加大了深基坑工程的施工难度与任务量，同时也对深基坑开挖降水与支护施工提出了新的要求。结合在建净水厂盛水构筑物在基坑降水过程中出现的问题，通过对现场实际情况的勘察分析，根据场区工程地质与结构设计参数制定合理的基坑降水方式。本文就深基坑开挖降水与支护做简要的分析、讨论。

引言

近年来，现代工程建设项目数量与规模日益增加，由此加大了深基坑工程的施工难度与任务量，同时也对深基坑开挖降水与支护施工提出了新的要求。结合在建净水厂盛水构筑物在基坑降水过程中出现的问题，通过对现场实际情况的勘察分析，根据场区工程地质与结构设计参数制定合理的基坑降水方式。所以要保证施工过程中高效合理地解决问题以保证施工的顺利进行对于技术员和现场施工员是一项比较艰巨的任务。

1工程概况

甘肃庆阳小盘河水库供水工程净水厂土建及安装工程设计规模为12万吨/天。净水厂位于甘肃省庆阳市宁县长庆桥镇江村附近蒲河左岸，距长庆桥镇约1km，距蒲河与泾河交汇口约2km。长庆桥镇地处西（安）兰（州）公路工程场区，交通便利。具体施工内容包括：净水厂内的综合楼、配水井、沉淀池及保温房、V型滤池及反冲洗泵房、清水池、加药加氯间、加压泵房及配电房、废水回收池、排泥池、污泥脱水机房、浓缩池、机修间、仓库及车库、传达室及警卫室等土建、装饰及安装工程，场区道路、围墙、管道沟槽、阀门井等土建工程，厂内工艺管道、阀门、阀件，电气、自控仪表的安装。净水厂内的厂区和单体建筑内的给排水系统、消防系统、管材管件、阀门阀件等附属设备的采购及安装。净水厂采用“预氧化+管式静态混合器+网格絮凝池+斜板沉淀池+V型滤池+消毒”的组合工艺。

2编制依据及场区工程地质期情况

2.1编制依据

施工图纸、设计文件、招投标文件、施工规范，施工现场实际情况和周围环境，地质条件和庆阳市气候特征，相关规范、规程。

2.2场区工程地质情况

根据地质勘探部门提供的地质勘探资料可知，拟建净水厂场区地层结构简单，主要为第四系全新统冲积物(Q4al)和人工堆积物(Q4r)及白垩系下统泾川组基岩。

(1)第四系全新统人工填土(Q4r)：主要堆积在道路上以及场地南侧的高台。根据场地钻孔SCZKI1及高台与阶地面的高差，该高台的填土厚度约7.Om，岩性以轻～重粉质壤土为主。

(2)第四系全新统冲积物(Q4al)：主要分布在场地I级阶地上，层厚6.Om～7.2m可分为三层，表层为轻～重粉质壤土，局部夹粉质粘土，可塑～硬塑状，多被开垦为耕地，为耕植层，层厚0.5m---2.3m，一般在1.2m左右；中部为土夹砂砾石层，中密，层厚0.7m---2.5m；下部为砂砾石层，较密实，层厚3.2m～4.6m。

(3)该组地层为区内第四系地层的基底，主要分布在上游山坡处。岩性为青灰、灰绿色泥灰岩、砂质泥岩、灰黄色细～中砂状砂岩。岩体表层风化卸荷较强烈，产状平缓，净水厂场区基岩面高程为926.97m--928.80m。

场地地下水位高程在928.86m～930.99m。

场区环境水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋为弱腐蚀，对钢结构具有弱腐蚀。地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。

场区属建筑抗震一般地段。建筑物场地类别为三级场地（简单场地），地层虽具有不均一性，但经处理后，适宜建筑。可不考虑地震使场地土层液化的问题。

净水厂厂前区位于厂区南部的高台上，涉及的地层岩性主要为第四系人工填土(Q4r)、第四系全新统冲积物(Q4al)及其下伏的白垩系下统泾川组(Klj)基岩，其中人工填土厚约8m。

3结构设计参数

(1)工程设计使用年限50年。建（构）筑物安全等级为二级。

(2)工程主要的建（构）筑物（综合楼、网格絮凝沉淀池及保温房、V型滤池及反冲洗泵房、清水池、加药加氯间、加压泵房和配电房、污泥脱水机房），抗震设防类别为重点设防类（乙类），框架抗震等级为三级。其余建（构）筑物抗震设防类别为丙类，框架抗震等级四级。

(3)工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.45s。地震基本烈度为Ⅵ度。该场地不存在液化，场地类别II类。乙类建筑物应按照提高Ⅰ度即Ⅶ度采取抗震构造措施。

(4)地基基础设计等级为丙级。

4基坑地下水、边坡等监控

为了确保周围已建建筑物的安全和护坡与降水施工的顺利进行，在施工期间对基坑变形定期进行观测，一直到基础施工完毕，可7~10天观测一次，至变形稳定为止。期间可根据施工进度和变形发展随时加密观测次数，如发现变形异常，应及时停止坑内作业，分析原因，采取还土、坡顶卸载等加固措施，确保边坡安全。地下水位监测通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。地下水位监测精度不宜低于10mm。

5基坑降水施工技术措施

根据现场水文地质条件和宁县地区气象资料，基坑开挖深度及外围条件环境，并结合以往基坑降水经验，本基坑降排水采用疏水方式排水。在基坑内设置明沟排水、集水井、副集水井抽排渗透至基坑内的污水及雨水。因此排水分为基坑外截水、引水和坑内排水、抽水两个部分。

（1）、基坑开挖与基坑内排水

以净水厂排泥池为例。基坑内降水为基础施工阶段设置引水沟、集水坑排水。根据本地地质及水文条件，地下水位位于原地面以下3m土夹砂石层处，相对绝对高程大约为931.25m。考虑500mm垫层，则基底为池体平面尺寸再加500mm处，基坑四周无影响因素，当从现有地面开挖至地下水位线处时，则在该处四周设置排水明沟（引水沟），按照1:1放坡，平面尺寸为500mm,在基坑底部四个角设置集水坑，高1.2m、宽1m，集水坑内根据相应的流量与扬程设置潜水抽水泵。地下水位不影响施工时再继续开挖至需要深度处，东侧3.95m标高为-6.8m,相对绝对高程为928.65m，其余标高为-5.6m，相对绝对高程为929.85m。再设置1：1放坡段至现有地面处。开挖线东侧为基地外放8.64m处，其他三面为基地外放7.45m处。在开挖线外围1m处设置防护围栏。从拟建集水坑建好至回填至地下水位以上处期间每日不间断抽水。基坑开挖及降水设置平面图详见附图。

（2）、基坑底部污泥清理

安排人员对基坑底部淤泥进行冲洗，至达到验收及施工标准。

6基坑内排水方案

雨季时涌入基坑内的地下水若不能及时排除，不但对基坑开挖工作带来困难，边坡易于塌方，而且会使地基被水浸泡，扰动地基土，造成竣工后建筑物产生不均匀沉降。为此，在基坑内设置明排水沟、集水井，以保证及时排除涌入的雨水和地下水。

7安全保证措施

为确保地下室施工期间及水位浮力下降对附近建筑物的安全的影响分为技术组和安全组。

技术组：负责施工降水期间的人员组织，施工技术工作及降水期间对附近建筑物的影响。

安全组：负责基坑降水期间施工人员安全和周围行人、行车安全，并做好警戒工作和安全教育宣传工作，并要求边坡上口四周设1.5米护栏围护,外罩密目安全网,夜间设红灯,设专人看护边坡,有情况及时撤离防止伤人.基础施工期间也要设专人看护；边坡上口以外2米范围内禁止堆放物料，机动车辆在槽边上口2米以外范围内的道路行驶；施工前进行安全技术交底。严禁挖掘机后背配重盘转径范围内站人和配重盘上面站人；作业人员一律行走入坑坡道，不得随意进入基坑内作业；严禁任何人向基坑内抛任何物体。

参考文献：

1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)

3、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)