代彥 李磊

摘 要：文章以實(shí)際工程為例，首先闡述了基坑開挖中難點(diǎn)，然后對(duì)基坑主要支護(hù)方式進(jìn)行了分析，并對(duì)堆存區(qū)、渡汛、邊坡安全防護(hù)進(jìn)行了討論，最后總結(jié)了支護(hù)技術(shù)在富春江船閘工程中的作用，防止了坍塌事故發(fā)生、確保基坑開挖安全。

關(guān)鍵詞：基坑開挖 噴錨支護(hù) 邊坡防護(hù)

1.工程概述

富春江船閘擴(kuò)建改造工程位于錢塘江中下游桐廬縣富春江水電樞紐右岸，緊臨電廠大壩和老S20省道。船閘按1000t級(jí)設(shè)計(jì)。新建船閘工程由防滲過水圍堰、上引航道、老船閘改建成永久過船航道、新建船閘、下引航道、下引航道節(jié)制分水閘、分流導(dǎo)航設(shè)施及系靠船設(shè)施等組成。

本工程船閘主體基坑砂卵石開挖方量約9.5萬m3，石方開挖方量約8萬m3。新建船閘位于富春江大壩下游，與老船閘相連，距離大壩約130m，與廠房之間最短直線距離約300m。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，閘室基礎(chǔ)為新鮮至微風(fēng)化巖體；新船閘基礎(chǔ)為強(qiáng)風(fēng)化和弱風(fēng)化凝灰?guī)r，表面覆蓋層厚度平均約2m。

基坑開挖地質(zhì)較復(fù)雜、場(chǎng)地空間狹小、并且受環(huán)境因素（泄洪、建筑物、滲流量）影響較大。如圖1所示，基坑開挖秉承先支護(hù)后開挖原則。開挖分層進(jìn)行，以開放式機(jī)械開挖與爆破相結(jié)合。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形，在標(biāo)高+7.0m左右搭設(shè)爆破鉆孔平臺(tái)，高度較大的邊坡以分梯段、臺(tái)階爆破法開挖。同時(shí)配合人工從上往下清除坡面雜物和松動(dòng)巖石，達(dá)到施工面平整的效果。

2.基坑開挖中難點(diǎn)分析

（1）本工程為擴(kuò)建改造項(xiàng)目，涉及到對(duì)老船閘保留部位的保護(hù)，會(huì)對(duì)原有樞紐大壩的結(jié)構(gòu)安全、電站發(fā)電、當(dāng)?shù)亟煌ǖ韧獠堪踩?；地方農(nóng)業(yè)及農(nóng)民生活、老船閘穩(wěn)定安全帶來一定影響。由于震動(dòng)、降雨、大壩泄洪、大壩或江南灌渠滲漏等誘發(fā)滑坡、崩塌等次生災(zāi)害。對(duì)船閘構(gòu)筑物影響最大的施工環(huán)節(jié)主要是基坑開挖。

（2）本工程是在電站泄洪大壩下的河床上建船閘，給定的條件是：圍堰就地取材以砂卵石修筑過水圍堰，泄洪時(shí)段為4月15時(shí)～10月15日。泄洪將淹沒船閘施工基坑、危及圍堰安全，船閘施工區(qū)域內(nèi)邊坡穩(wěn)定。

（3）新建船閘基礎(chǔ)位于閘室和下閘首區(qū)有一地質(zhì)逆斷層通過，斷層區(qū)基巖節(jié)理發(fā)育、巖體破碎、起伏變幅大。由地質(zhì)斷層引起的滲漏、崩塌、地基基巖均勻性差、不確定因素多等不安全因素；影響到圍堰、高邊坡防護(hù)安全和施工安全。

（4）船閘基礎(chǔ)設(shè)計(jì)全部坐落在巖石地基上，擬建船閘上閘首開挖與老船閘零距離相接，基巖爆破開挖震動(dòng)將危及原有樞紐大壩的結(jié)構(gòu)、老船閘和圍堰的穩(wěn)定安全。

3.基坑主要支護(hù)方式

3.1高邊坡施工安全

3.1.1船閘開挖高邊坡情況

擬建船閘上閘首開挖基坑底高程為-9.91m、江南灌渠與老船閘頂面平齊，高程為+26.2m，S20省道地面高程約為+31.m，邊坡高差近40m。（該區(qū)還有原電廠運(yùn)營(yíng)的小型水力發(fā)電站及進(jìn)出水引道影響）此區(qū)巖石開挖設(shè)計(jì)以4：1放坡，分4級(jí)邊坡。為保證當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和村民生活，頂口開挖線以保住江南灌渠正常引水為原則，調(diào)整開挖邊坡坡比，并確?；娱_挖底口結(jié)構(gòu)尺度。

3.1.2開挖

高邊坡區(qū)巖石基坑開挖：上部表層、強(qiáng)風(fēng)化巖層高程段與拆除鋼筋混凝土小型水力發(fā)電站土建結(jié)構(gòu)同步開挖，采用分層修路、鑿巖機(jī)分層鑿除、分層出碴的開挖方式。一層開挖完成后，讓出場(chǎng)地，進(jìn)行鉆孔噴錨支護(hù)施工，并力圖形成開挖、支護(hù)平面交叉流水作業(yè)；開挖前進(jìn)行噴錨支護(hù)。中風(fēng)化巖層采用分層小藥量光面剝離爆破開挖。

3.1.3錨桿施工

錨孔由測(cè)量人員準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)在巖壁上，搭設(shè)雙排鋼腳手架作為施工作業(yè)平臺(tái)，腳手架按鉆機(jī)成孔角度搭設(shè)，錨孔由潛孔鉆機(jī)成孔，清孔后埋設(shè)鋼錨桿，注漿由孔底逐漸向孔口注入。

3.1.4受噴面處理

噴混凝土前對(duì)受噴巖面進(jìn)行清理，對(duì)所有滲水點(diǎn)采用鉆孔埋設(shè)引流管將滲水引出巖壁，保證受噴面沒有明顯透水點(diǎn)；對(duì)巖面活動(dòng)石塊進(jìn)行清理；對(duì)巖面溝縫或活動(dòng)巖面、三角區(qū)巖面首先濕潤(rùn)，分層分次噴護(hù)固定巖體。形成分階梯狀巖面層后掛網(wǎng)，為噴射混凝土支護(hù)面層作準(zhǔn)備。

3.1.5噴射混凝土面層

噴射砼施工工藝采取干拌法噴射工藝，即將骨料、水泥和速凝劑按一定比例干拌均勻，然后裝入噴射機(jī)，用壓縮空氣使干集料在軟管內(nèi)呈懸浮狀態(tài)壓送到噴槍，再在噴嘴處與高壓水混合，以較高速度噴射到巖面上，形成強(qiáng)度等級(jí)為C20，噴層厚度為60～100mm的混凝土面層。

3.2堆存區(qū)、渡汛、邊坡安全防護(hù)

3.2.1常規(guī)邊坡防護(hù)和大壩泄洪邊坡防護(hù)

本工程特殊的過水圍堰將新建船閘施工區(qū)、下引航道工程全線施工區(qū)乃至碎石加工堆存區(qū)、棄碴堆存區(qū)邊坡防護(hù)變成常規(guī)邊坡防護(hù)和大壩泄洪邊坡防護(hù)兩種工況。圍堰施工中形成的采用了放坡，分層填筑，設(shè)2層馬道平臺(tái)；坡面上用格賓石籠覆蓋后，再采用30cm厚混凝土護(hù)面的支護(hù)方式。這種支護(hù)形式增加了圍堰主體的穩(wěn)定性，有效地抵御汛期過水時(shí)洪水的沖刷。此外，圍堰內(nèi)部進(jìn)行了固結(jié)灌漿堵漏處理，在圍堰堤角設(shè)置了截水、排水系統(tǒng)，以防圍堰漏水，杜絕基坑滲水過多。

3.2.2棄碴或臨時(shí)存放區(qū)防護(hù)

棄碴堆存區(qū)和臨時(shí)存放區(qū)以堆存開挖出砂卵石為，主用于加工混凝土用骨料，船閘開挖出的石碴用于修筑施工道路為臨時(shí)堆放混合料。本工程為擴(kuò)建改造項(xiàng)目大型建筑工程，前期規(guī)劃場(chǎng)地狹小、主要位于水域河灘，難以適應(yīng)工程的需求；開挖料不允許外運(yùn)，兼顧資源再利用等原因，使100余萬m3開挖料只能堆存在現(xiàn)場(chǎng)，占用原分流泄洪兩側(cè)河道。常規(guī)堆存防護(hù)為：一般開挖料堆高以材料特性按5m左右分級(jí)控制，每級(jí)設(shè)3.5m寬度馬道平臺(tái)，坡腳設(shè)集水排水明溝；用于加工骨料的砂卵石料由于取料的不確定性，按其自然穩(wěn)定安全邊坡堆存，行洪臨江側(cè)在堆料中間部位首先取料、改變邊坡成為5m寬左右的分級(jí)馬道平臺(tái)。

3.2.3渡汛臨時(shí)存放區(qū)邊坡防護(hù)

洲頭或堤頭臨時(shí)存放料按水力作用下的堆料休止角（本區(qū)按開挖砂卵石材料，取1：5），削坡整坡，坡面以鋼筋石籠防護(hù)；一般過水邊坡以1：5坡比削坡，坡面留大粒徑卵石防沖刷。

棄碴堆存區(qū)過水邊坡因其糙率大，抗沖性較高（又因用于回填的時(shí)段不確定性），擬采用3m分級(jí)、自然穩(wěn)定邊坡設(shè)4m寬?cǎi)R道平臺(tái)進(jìn)行防護(hù)。

3.2.4特殊邊坡防護(hù)

骨料加工給料場(chǎng)采用腭式破碎機(jī)進(jìn)料需自落篩分工藝，要有較大的直立高度；碎石加工場(chǎng)基礎(chǔ)修建在砂卵石地層上，直立墻采用大方腳、墻身采用60cm鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻體靠篩分堆料區(qū)正面每間隔4～5m設(shè)1道支承斜墻。給料場(chǎng)直立墻高5.5m～7.0m。

骨料加工尾水沉淀物堆存區(qū)主要為水洗后泥砂沉淀物，含水量高、脫水時(shí)間長(zhǎng)、近似粉質(zhì)粘土特性，外運(yùn)困難，最適宜回填造地加高塘家州，其防護(hù)邊坡用開挖石渣作濾水堤壩。

3.3地質(zhì)斷層區(qū)邊坡支護(hù)

富春江船閘有f3地質(zhì)斷層橫穿新建船閘，影響下閘首、閘室18～20號(hào)基礎(chǔ)施工及圍堰安全。經(jīng)綜合比較、取消斷層基礎(chǔ)處理諸多施工工藝設(shè)計(jì)方案，采取單排樁基和錨桿加高噴加固圍堰形成深基坑支護(hù)。斷層區(qū)和斷層影響變更為：取消樁基礎(chǔ)、采用換填混凝土、注漿固結(jié)提高地基整體性方案。

深基坑支護(hù)緊臨圍堰內(nèi)坡腳，基坑支護(hù)深度9～11m，采用結(jié)構(gòu)為：?jiǎn)闻纽?500鉆孔灌注樁，樁距2m，嵌巖≥6倍樁徑，樁身上部上部設(shè)腰梁，錨桿從腰梁和樁身錨固在圍堰基礎(chǔ)下的基巖或砂卵石層上；樁與圍堰之間高噴固結(jié)砂卵石、形成減壓防滲體。

4.結(jié)束語

綜上所述，本工程基坑開挖施工持續(xù)了6個(gè)多月，通過合理地運(yùn)用支護(hù)技術(shù)，有效地防止了坍塌、涌水事故的發(fā)生?；娱_挖中的高邊過支護(hù)是工程基礎(chǔ)深挖、暗挖、堆土等土方施工中必不可少的環(huán)節(jié)，不僅能為工程安全提供有力的保障，還能減少對(duì)土地占用，具有十分重要的的環(huán)保意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆士民.建筑工程深基坑支護(hù)施工的安全技術(shù)[J].建筑安全，2014（09）：25-27.

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