摘 要:粉沙地基常見(jiàn)于沙漠及沿海地區(qū),沙特阿拉伯東南部,魯卜哈利沙漠,紅海沿岸,地下水十分豐富,粉沙地基,進(jìn)行建筑工程施工,尤其是基礎(chǔ)開(kāi)挖施工具有一定難度,以沙特阿拉伯吉贊市雨排水管網(wǎng)及泵站工程項(xiàng)目為例,探討該種情況下的施工經(jīng)驗(yàn),以期對(duì)類(lèi)似工程施工有所幫助。
關(guān)鍵詞:海岸粉沙;基坑開(kāi)挖;基坑排水;海岸施工技術(shù)
吉贊市位于沙特阿拉伯國(guó)西南部紅海沿岸,其城市新區(qū)由細(xì)沙及粉沙填海而成,粒徑小于0.075mm的顆粒超過(guò)全質(zhì)量70%,屬于粉沙地質(zhì),所以存在地基承載力不足,塌方嚴(yán)重,地下水豐富等特點(diǎn)。
吉贊市雨排水管網(wǎng)及泵站工程項(xiàng)目,采用大口徑鋼筋混凝土管作為重力排水管道,管網(wǎng)末端設(shè)提升泵站,雨水排入紅海,以解決城市雨排水問(wèn)題。該項(xiàng)目自立項(xiàng)批準(zhǔn)以來(lái),11年間曾兩度施工兩度停止,皆因?yàn)樵诖颂厥獾牡刭|(zhì)條件,額定的預(yù)算難以完成施工。所以,降低成本,克服地質(zhì)困難,成為該工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。以下,簡(jiǎn)單談?wù)勎也捎玫氖┕し椒靶Ч?/p>
1 管道鋪設(shè)施工的難點(diǎn)及解決
該工程管最大直徑2200mm,管溝最大開(kāi)挖寬度3m,最大開(kāi)挖深度4m,采用50t汽車(chē)吊運(yùn)輸安裝,管溝采用級(jí)配砂石換填,級(jí)配碎石作為管道墊層。施工場(chǎng)所為市區(qū)道路,兩側(cè)緊鄰建筑物。
難點(diǎn):管溝100%塌方,地下水不間斷.從工程特點(diǎn)及成本和安全考慮,不能采取常規(guī)支護(hù)方式及常規(guī)降水方法,保持地下水位平衡,減低對(duì)周?chē)ㄖ锏挠绊憽?/p>
解決方案:
支護(hù):溝壁施工支護(hù),常采用擋土板等,但是本工程中,溝壁隨挖隨塌方,考慮采用鋼板樁支護(hù)。成品鋼板樁非常昂貴,導(dǎo)致成本直線上升,所以采用自制鋼板樁.采用6mm厚鋼板,冷彎鎖口,打孔,焊接而成,如圖所示,采用反鏟挖掘機(jī)插拔,人工組裝支撐。
排水:在級(jí)配碎石墊層中埋設(shè)鐵制集水坑,采用2”離心泵。
回灌:為保證地下水位穩(wěn)定,減少對(duì)周邊建筑物影響,采用回灌井回灌地下水,井管距離排水點(diǎn)6~8m。先期采用無(wú)壓力回灌,后期采用壓力回灌,壓力控制在0.05MP以?xún)?nèi)。
在施工中,挖至自然地面下1m時(shí),開(kāi)始砸入鋼板樁,至預(yù)定深度,安裝支撐后,開(kāi)始管溝挖掘,施工至級(jí)配碎石墊層時(shí),分段埋入鐵制集水坑排水。管道安裝完成后分段埋入PVC回灌井管,以上方法保證正常管道安裝施工。
2 泵站施工的難點(diǎn)及解決方案
排水泵站距離紅海150m,地下部分深度為自然地面下10m,平面尺寸為12m×12m,粉砂和流砂地基,地下水異常豐富。
難點(diǎn):自然及設(shè)計(jì)條件限制,無(wú)法采用大開(kāi)挖施工,地下水流砂豐富,無(wú)法進(jìn)行模板施工。
解決方案:
(1)支護(hù):采用沉井支護(hù)。根據(jù)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算,沉井壁厚需要1m,但是根據(jù)沙特本地設(shè)計(jì)公司計(jì)算及我們實(shí)地施工經(jīng)驗(yàn),決定采用壁厚400mm,直徑15m的圓形沉井,沉井內(nèi)部采用H型鋼作支撐。沉降深度11m,采用反鏟挖掘機(jī)挖掘。
(2)排水:沉井外采用井管降水,采用GRUNDFOSSQ3”不銹鋼深井泵10臺(tái),24h工作,沉井內(nèi)采用3”潛水污水泵排水,因施工地點(diǎn)緊鄰紅海,且周邊沒(méi)有建筑物,未采取地下水回灌措施。
在沉井沉降期間一切順利,但沉降至-9m時(shí),遇到孤石,沉降不均,導(dǎo)致沉井破裂,無(wú)法繼續(xù)沉降。補(bǔ)救措施采用鋼板樁沿井壁砸入支護(hù),成功挖至預(yù)定深度(預(yù)定深度較沉箱高約0.5m,挖至預(yù)定深度時(shí),及時(shí)澆灌快凝混凝土以做保護(hù),減低涌水量),實(shí)際檢驗(yàn)這種方法幾乎沒(méi)有大量的水涌進(jìn)基坑內(nèi)。因?yàn)閮?nèi)部支撐的存在,雖然給挖掘造成了一些難度,但是因?yàn)榈叵滤S富,砂的流動(dòng)等特殊地質(zhì)條件,并且對(duì)比成本支出,還是可以接受的。
本工程唯一難點(diǎn)在于特殊地質(zhì)排水支護(hù),那么不拘泥于國(guó)內(nèi)成型的施工方法,自行研發(fā)制作合適的方法和材料設(shè)備,就成為了關(guān)鍵。從經(jīng)濟(jì)效益角度分析,合計(jì)我們使用鋼板樁米。自制鋼板樁成本支出較購(gòu)買(mǎi)(成品報(bào)價(jià)為640萬(wàn)沙幣),節(jié)省近400萬(wàn)沙幣;沉井一項(xiàng),節(jié)省近30萬(wàn)沙幣,此兩項(xiàng)當(dāng)時(shí)合計(jì)節(jié)省人民幣約860萬(wàn)。因此,在海岸粉砂地質(zhì),因地制宜,靈活多變的施工思維,是制勝的關(guān)鍵。我方成功實(shí)施此雨水工程后,受到當(dāng)?shù)匾恢潞迷u(píng)。