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摘要：城市經(jīng)濟的發(fā)展和城市工業(yè)迅速興起，使某些地區(qū)地區(qū)城市河涌水污染問題日益嚴重，河涌治理迫在眉睫。因此本文結(jié)合工程實例，對河涌治理項目中基坑施工工藝進行了深入探究，針對工程的地質(zhì)情況，分析了基坑開挖時混凝土管樁水平位移和管樁斷裂的原因，并且提出了相應的施工處理方案。

關(guān)鍵詞：河涌治理；基坑；施工工藝

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，大量污染物排放于城市河涌，，由于監(jiān)管的不足和污水處理設施建設的相對滯后城市的生態(tài)環(huán)境組成當中，最重要的部分就是河流，其能對城市當中的物種的多樣化、景觀的多種化、抗洪、供水等各個方面的使用起到了非常重要的作用。然而，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展、城市化進程的加快及工業(yè)的興起，河涌（城市河流）兩岸工廠、農(nóng)業(yè)、居民生活產(chǎn)生大量的污水和大量的污染物排放進河涌，導致城市河涌受到嚴重的污染，治理河涌勢在必行。可是，在河涌治理工程施工時，混凝土管樁容易出現(xiàn)水平位移和斷樁等問題，因此本文主要結(jié)合實例對河涌整治工程中基坑的施工工藝進行了探討。

1 工程概況

某河涌總長582m，片石的擋土墻分別于河涌兩邊，右邊擋土墻高3.0m，左邊為3.1m，上口的寬19.3m，擋土墻頂面是198mm厚鋼筋混凝土壓頂，寬1m。每隔18.9m設一道沉降縫，兩岸擋土墻之間凈寬10m。擋土墻基礎是Φ300混凝土管樁基礎，管樁上為L型的鋼筋混凝土承臺，承臺下為100mm厚混凝土墊層。河涌中間拋片石8m寬、0.8m厚，片石上面回填土0.3m厚。河涌兩岸邊坡鋪砌混凝土植草磚并植草，左側(cè)護坡坡度為1：2.35，右側(cè)護坡坡度為1：1～1：2.5。河涌左側(cè)為道路，右側(cè)為某物流公司集裝箱堆場?；拥拙嘤覀?cè)某物流公司集裝箱堆場的高度約為8.5m，距左側(cè)道路路面的高度約為6.5m，詳見圖1。

圖1 河涌整治工程標準橫斷面

2 地質(zhì)情況

河涌整治工程位于珠江三角洲沖積平原，地形開闊、平坦。原河涌底標高在-5.8～-5.6m之間，地層較為簡單，河涌兩側(cè)為回填粘土層，原河涌地層自上而下主要分布為：1）雜填土、耕植土厚約4m；2）淤泥質(zhì)土厚約13.6m；3）強風化鈣質(zhì)泥巖。

3 基坑開挖及施工主要措施

3.1 原基坑開挖支護方案

圖2 河涌基坑原支護方案示意

將原河涌截流后，在河涌中央拋片石8m寬、0.8m厚，挖掘機在片石上行走，挖除兩側(cè)邊坡土方整平河涌，使工作面寬度達到17.4m，然后在頂面回填17.4m寬、0.8m厚中粗砂層，使打樁機能在中、粗砂層上完成打樁工程。打樁工程完成后，在基坑靠岸一側(cè)各打一排9m長的拉森LSⅢ型鋼板樁，鋼板樁寬40mm、厚度12mm、每米重為60kg；同時在基坑靠河涌中心一側(cè)各打一排6m長、規(guī)格為220×77×7的槽鋼樁。鋼板樁及槽鋼樁用一根規(guī)格為220×77×7的槽鋼與之縱向焊接，槽鋼中心標高在鋼板樁頂下1m處。此外，鋼板樁及槽鋼樁之間用一根規(guī)格為220×77×7的槽鋼橫向焊接，間距5.0m。鋼板樁及槽鋼樁之間距離為4.7m，河涌中間兩排鋼板樁之間的距離為7.0m，可作為施工平臺使用，待河涌兩側(cè)的承臺和擋土墻施工完成后再挖除，詳見圖2。

3.2 基坑開挖的主要問題

2004年3月12日開挖河涌右側(cè)的一段基坑，挖土深度約3m，剛挖了約7m長時，發(fā)現(xiàn)多根管樁向河中間方向水平偏移，且其中編號為205號的1根管樁在標高約-8.5m處斷裂。隨后發(fā)現(xiàn)右側(cè)邊坡出現(xiàn)一些細小裂縫。施工單位迅速將情況報告監(jiān)理單位和建設單位，經(jīng)研究同意后，將開挖的基坑回填。

經(jīng)過現(xiàn)場的詳細觀察、分析，認為出現(xiàn)這一現(xiàn)象是由于河涌兩岸邊坡對河涌方向的側(cè)壓力非常大，原設計的管樁不能承受水平推力，致使整個管樁向河涌中間方向位移。

3.3 分析原因及處理方案

3.3.1 分析原因

由建設單位組織相關(guān)單位工程技術(shù)人員對上述出現(xiàn)的問題進行討論，認為引起管樁位移和斷裂的原因有以下幾點：

（1）該工程地質(zhì)較差，淤泥層較厚，河涌兩岸填土層較厚，高差較大，且靠近河涌，加上河涌右側(cè)某物流公司在施工現(xiàn)場堆放了大量的集裝箱，且有大量的重車往返，對河涌中心方向的下層淤泥形成巨大的擠壓力。

（2）一排鋼板樁加一排槽鋼形成的基坑支護體系整體性不好，剛度不足。當基坑開挖時，河涌中心瞬間卸載失去平衡，在河涌邊坡對管樁的巨大的側(cè)壓力作用下，基坑支護體系出現(xiàn)變形和位移，引起河涌邊坡滑移，使管樁位移和斷裂。

（3）混凝土管樁下部嵌固層平均不到3m，而上部位于很厚的流塑性淤泥層上，水平方向的剛度很小。

（4）鋼板樁支護不能穿過淤泥層進入硬土層，無法完全消除淤泥的流動和反涌，淤泥的流動引起管樁位移。

3.3.2 處理方案

為控制管樁往河涌中心方向的位移，就必須減少河涌兩岸邊坡對管樁的側(cè)壓力，或者增加管樁往河涌兩岸方向的水平抵抗力。根據(jù)工程施工現(xiàn)場的實際情況，初步擬定兩個處理方案：

方案一：在整條河涌兩岸邊坡打Φ500深度5m的攪拌樁，由設計院出設計施工圖。攪拌樁的剛度比鋼板樁大，對淤泥質(zhì)軟土加固效果較好，但考慮到水泥攪拌樁需增加很大的費用和工期，建設單位沒有采納。

方案二：

（1）把靠河涌中間的兩排槽鋼改成兩排6m長的拉森LSⅢ型鋼板樁，并對原支撐系統(tǒng)進行改進；

（2）在河涌兩管樁之間增加一根截面為300mm×600mm、間距為5m的鋼筋混凝土支撐梁，使支撐梁與承臺連接，詳見圖3；

（3）將原方案中縱向的鋼板樁與一根規(guī)格為220×77×7的槽鋼焊接改為二根槽鋼，槽鋼中心標高不變；

（4）將原方案兩排鋼板樁之間用220×77×7的槽鋼橫向焊接改用Φ200的鋼管橫向焊接，間距由原來的5m改為2m，形成更加堅固的橫向支撐體系。

由于按照方案二實施增加的費用較低，且延長的工期較少，建設單位同意按照方案二先做試驗段施工，待試驗成功后再嚴格按方案二組織施工。經(jīng)過試驗段施工，未出現(xiàn)異常情況，說明方案二是安全可靠的。

3.4 施工主要措施

按照方案二組織施工時，遇到了如下一些問題，并采取了相應的主要措施：