馮晨晨
(安徽省地礦局第一水文工程地質(zhì)勘查院,安徽 蚌埠 233000)
在深基坑施工時,地下水是整體施工必須考慮的關(guān)鍵因素。因?yàn)榈叵滤哂袆铀畨毫?、軟化作用以及沖刷等作用,在換季時,水溫還會隨之發(fā)生變化,地下水狀態(tài)會發(fā)生相應(yīng)改變,會對基坑支護(hù)穩(wěn)定性形成較大影響。所以做好地下水控制,科學(xué)實(shí)施降水施工,對深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工有重要的意義。
本工程是某西站市政配套工程,是某市軌道交通1號線一期下穿滬通鐵路土建工程。車站為地下二層島式結(jié)構(gòu),寬為21.7 m,長為213.15 m。本次施工采用明挖順筑施工模式,深基坑開挖深度在15.74 m左右,主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用坑中坑與放坡聯(lián)合模式,其中開坡段挖掘深度在5.35 m左右。工程沿線地貌較為簡單,均為新三角洲平原,整體地形較為開闊、平坦,海拔標(biāo)高在5 m左右,沿途水系較為發(fā)達(dá),需要控制好地下水對工程施工的影響。
為保證工程施工質(zhì)量,做好地下水影響管控,本次施工單位對工程所在水文地質(zhì)條件展開了調(diào)查,以求為基坑降水方案制定與圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工提供可靠參考。通過抽水試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),工程所在地水文地質(zhì)條件具體情況如下:(1)按照地下水埋藏條件與賦存,地區(qū)地下水類型主要以松散土層孔隙潛水以及I承壓水為主;(2)勘察期間場地孔隙潛水基本穩(wěn)定在2.46~3.01 m之間,I承壓水穩(wěn)定在0.3~0.55 m之間;(3)地區(qū)年降水量變化會對地下水動態(tài)變化形成影響,潛水排泄以自然蒸發(fā)為主,逕流較為緩慢。
實(shí)施錨索施工之前,首先需要按照施工要求挖掘施工,直至錨索0.5以下位置,并定位放線,按照每隔10 m的距離設(shè)置一個控制點(diǎn),且保證錨索標(biāo)高統(tǒng)一性;其次運(yùn)用預(yù)應(yīng)力鋼絞線制作錨索干,整體錨索桿下料長度應(yīng)比設(shè)計長度多1.2 m左右,桿體保護(hù)層厚度應(yīng)控制在20 mm,且要在自由段涂上黃油,安裝軟塑料管;最后在完成錨索桿制作,將其插入到孔中后,需要按照地層條件,運(yùn)用錨桿鉆機(jī)以及液壓套管鉆機(jī)展開成孔施工,做好預(yù)應(yīng)力錨索安裝,以對基坑形成有效支護(hù)。
整體護(hù)坡樁施工,以長螺旋鉆機(jī)成孔施工、混凝土灌注以及鋼筋籠插入成樁等施工工序?yàn)橹?。施工熱源需要按照護(hù)坡樁設(shè)計平面圖,確定高程控制點(diǎn)與樁基礎(chǔ)位置,并在施工現(xiàn)場進(jìn)行鋼筋籠綁扎,待檢查合格后,方可投入使用。鋼筋籠吊裝以及搬運(yùn)時,要確保不發(fā)生變形。同時需將鉆機(jī)放置在指定位置,并在機(jī)身穩(wěn)定后,開始進(jìn)行鉆孔注漿成孔施工。在施工時,如果遇到砂土層,在成孔時,需要增加2~3節(jié)護(hù)筒護(hù)壁,以將孔洞坍塌可能性控制在最低。此外施工人員應(yīng)通過鉆桿壓灌混凝土,將混凝土塌落度控制在170 mm左右。混凝土澆筑時,需控制好樁頂標(biāo)高以及混凝土用量。在完成混凝土壓灌施工后,應(yīng)及時將鋼筋籠吊放到指定位置,將其緩慢放入到樁孔之中。在放置時應(yīng)避免出現(xiàn)鋼筋籠位置偏差過大以及與孔位進(jìn)行碰撞的情況,需做好主筋保護(hù)層厚度以及方向控制,保證護(hù)坡樁施工質(zhì)量,保證對基坑形成良好保護(hù)。
(1)排水法。排水法是運(yùn)用井點(diǎn)降水或明溝排水等技術(shù),對基坑范圍內(nèi)地下水與地表水進(jìn)行排除的降水方法。其中井點(diǎn)降水施工較為簡便,技術(shù)操作上手容易,是較為有效的地下水降水措施。在施工時,在基坑周圍設(shè)置一定量井點(diǎn)管,并配備抽水設(shè)備,不間斷抽取地下水,確?;又車叵滤槐豢刂圃谠O(shè)計深度以下。此種施工手段可在多種形狀基坑中使用,在降水施工完成后,待土壤干燥后便可進(jìn)行后續(xù)施工。在井點(diǎn)作用下,土層會開始固結(jié),土層強(qiáng)度以及邊坡穩(wěn)定性也會提升以利于后續(xù)施工。而在地下水水位下降后,流沙問題也可得到有效改善,能夠降低支撐材料的使用數(shù)量。做好土方工程量控制,能夠?yàn)檎w工程高質(zhì)量施工奠定良好基礎(chǔ)。
(2)止水法。在基坑周圍設(shè)置止水帷幕,將地下水阻攔在基坑之外,進(jìn)而達(dá)到降水效果,止水手段主要有地下連續(xù)墻、沉井法以及灌漿法等。雖然該項(xiàng)技術(shù)具有一定優(yōu)勢,但存在施工成本較高以及施工難度大等問題,需要按照實(shí)際情況來選定。
(3)深井井點(diǎn)施工。施工單位會事先在基坑附近設(shè)置井管,利用深井潛水泵或深井泵,將地下水揚(yáng)升到地面上排出,將地下水水位控制在合理范圍內(nèi)。此種施工手段不會受到井距、排水量以及降水等因素影響,排水施工較穩(wěn)定。但同時也存在著一次性投資成本高以及成孔質(zhì)量要求較苛刻等問題,多會在地下水豐富以及滲透系數(shù)大等地區(qū)使用。由于本次工程所在地地下水較為豐富,所以建議運(yùn)用深井井點(diǎn)施工技術(shù)降低地下水水位,以保證施工效果。
本次降水施工主要分為如下兩部分。
(1)主體基坑與放坡段降水。因?yàn)榉牌露蔚叵滤桓哂谄碌椎叵滤?,在施工時容易出現(xiàn)邊坡不穩(wěn)的狀況,所以需要通過實(shí)施降水技術(shù),保證坡底與邊坡穩(wěn)定性,提高開挖施工安全性。如果存在坑中坑,需運(yùn)用地下連續(xù)墻維護(hù)技術(shù)來保護(hù)。在開挖時,如果存在流沙或滯水問題,需要設(shè)置疏干井,以有效控制開挖地層土體含水量,確??觾?nèi)各項(xiàng)施工操作順利開展。
(2)新增下沉廣場降水。此次工程新增橋下下沉廣場采用放坡開挖基坑施工模式,兩側(cè)新增區(qū)域面積保持一致,單側(cè)新增區(qū)域潛水水位標(biāo)高為3.01 m,開挖深度為5.3~6.2 m,因?yàn)槠碌椎陀诘叵滤?,所以容易出現(xiàn)邊坡不穩(wěn)狀況。進(jìn)行降水施工時,會在邊坡附近設(shè)置降水井,以將地下水位控制在坡底以下1 m位置,提高邊坡穩(wěn)定性。由于放坡區(qū)域較大,在開挖時可能會出現(xiàn)粉質(zhì)粘土或粉土,整體垂向滲透性相對較差,很容易會產(chǎn)生滯水問題,因此應(yīng)在基坑內(nèi)設(shè)置疏干井,做好周圍土體挖掘,以保證坑內(nèi)施工質(zhì)量。
由于本次基坑周邊環(huán)境較為復(fù)雜,施工影響因素相對較多,所以實(shí)施施工過程中,需要做好降水施工控制,避免降水施工對周邊環(huán)境形成破壞,應(yīng)按照實(shí)際需求進(jìn)行降水處理。同時按照水位恢復(fù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,工程所在地下水存在著水位恢復(fù)較快的特征,在進(jìn)行深基坑降水時,需要保證供電連續(xù)性,防止因供電中斷施工,而影響基坑安全性。施工單位需要按照情況,制定出較為科學(xué)的降水施工方案,以保證最終車站施工質(zhì)量以及使用安全。