覃聰曉

摘 要：本文以長洲水利樞紐三線四線船閘基坑工程為例，從防滲、錨桿支護、高噴加固以及安全監(jiān)測等方面入手，探究了船閘基坑工程施工應(yīng)用的重點技術(shù)內(nèi)容，以此為類似船閘基坑工程施工提供一定的幫助和參考。

關(guān)鍵詞：船閘基坑;防滲;加固;安全監(jiān)測

船閘基坑工程施工所包含的內(nèi)容很多，開挖、防滲、支護、加固、監(jiān)測等均為其重要組成部分，其中的任何一項內(nèi)容做得不到位，對船閘基坑安全都會產(chǎn)生重大影響。為保證船閘基坑工程施工的安全，在保證施工質(zhì)量和進度的前提下，需要采用合理的、先進的施工技術(shù)或者手段才能降低施工安全風(fēng)險。鑒于此，開展船閘基坑工程施工技術(shù)應(yīng)用的研究就顯得很有必要。

一、工程概述

長洲水利樞紐三線四線船閘工程為新建工程，位于潯江外江右岸，布置在已建一線二線船閘的右側(cè)，在右岸臺地上開挖修建，閘室有效尺度為340m×34m×5.8m（長×寬×門檻水深）。船閘基坑開挖平均深度大約為40m，巖土層設(shè)計邊坡為1：1.75～1：2.25，巖石層設(shè)計邊坡為1：0.25～1：0.8，采用干地施工方案。根據(jù)勘探揭露，場地區(qū)出露地層主要為人工堆積、沖積和殘積等成因而形成的第四系地層，下伏基巖主要為花崗巖。

二、船閘基坑工程施工技術(shù)的重難點

船閘基坑工程施工具有很強的綜合性和技術(shù)性，施工難度也比較大，全面分析和掌握這些難點，才能更好的確定施工技術(shù)和制定施工方案。就本工程案例而言，長洲水利樞紐三線四線船閘基坑工程施工的重難點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）船閘緊鄰江邊，防滲壓力大。在長洲水利樞紐三線四線船閘工程主體施工過程中，需保持干地施工，因船閘離江邊非常近，船閘施工對基坑防滲提出了很高的要求，防滲技術(shù)的選擇和應(yīng)用，是船閘基坑工程施工的重難點。

（二）工程地質(zhì)條件比較差，局部邊坡需進行特殊處理。因船閘所處位置巖面起伏較大，局部軟弱土夾層部位邊坡存在崩塌的風(fēng)險，需對局部地質(zhì)較差邊坡進行特殊處理。

（三）現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，施工受臨近建筑物的制約比較大。長洲水利樞紐三線四線船閘離已建的一線二線船閘非常近，二線和三線船閘中心線僅有120m，在基坑開挖過程中需要考慮一線二線船閘結(jié)構(gòu)物的安全和穩(wěn)定，船閘的基坑開挖受到嚴重制約。

三、船閘基坑工程施工技術(shù)的應(yīng)用

（一）防滲技術(shù)的應(yīng)用

船閘基坑工程所處的環(huán)境經(jīng)常是在水域附近，對防滲和降水的要求通常顯得越發(fā)重要【1】。長洲水利樞紐三線四線船閘工程采取預(yù)留土坎、部分填筑加高的方式形成圍堰圍護基坑，為防止江水通過土層或巖石裂隙滲透到基坑里面，沿船閘縱向在擬建船閘和已建二線船閘間進行帷幕灌漿，灌漿孔距采用1.5m，單排布置。

結(jié)合本工程的復(fù)雜地質(zhì)情況，同時為保證施工進度，本工程采用袖閥管技術(shù)進行灌漿施工，灌漿分三序進行，各鉆灌孔分三次灌漿。第一、第二次灌漿主要以水泥耗量控制為主，第三次灌漿則以水泥漿注入率及灌漿時間來控制。袖閥管灌漿工藝有以下幾個優(yōu)點：一、鉆孔與灌漿可分開進行施工，可以在很大程度上提高灌漿施工工效，并有效縮短施工工期;二、可根據(jù)地層地質(zhì)情況進行分段灌漿，必要時可重復(fù)灌漿，從而保證灌漿的施工質(zhì)量;三、可有效減少水泥用量，降低施工成本;四、可解決灌漿過程中的串漿、冒漿等問題，保證帷幕灌漿的質(zhì)量。從已完成的三線左側(cè)基坑開挖情況看，帷幕灌漿效果比較理想，圍堰沒發(fā)現(xiàn)滲透現(xiàn)象。

（二）錨桿在邊坡處理中的應(yīng)用

水利水電工程施工過程中，會用錨桿技術(shù)來鞏固邊坡巖體，提升注漿效率【2】。因長洲水利樞紐四線船閘下閘首右側(cè)邊坡存在薄弱夾層等破碎帶，加上雨季連日下雨，導(dǎo)致該處邊坡失穩(wěn)滑動并出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象。為保證基坑施工安全，最終確定在將崩塌土方清理過后，采用錨桿+混凝土砂漿噴護的方式進行特殊防護處理。主要處理內(nèi)容有：

1、在塌方部位坡頂周邊素噴7cm 厚M15水泥砂漿。

2、素噴完成后在塌方部位頂部打錨桿進行錨固，采用100B型潛孔鉆機進行鉆孔，鉆孔直徑Φ90，錨孔深度4m，外露10cm，采用Φ28螺紋鋼，孔內(nèi)灌注水泥砂漿進錨固。布孔沿坡面布置6排，每排6個孔，孔距1m，排距2m，梅花型布置，共計 36根，錨桿軸向垂直于巖層滑動面，并與坡面成大致30o夾角。

3、對貫穿性裂縫進行噴護修補，在裂縫兩側(cè)設(shè)置兩排錨桿，采用100B型潛孔鉆機進行鉆孔，鉆孔直徑Φ90，錨桿采用2根Φ28螺紋鋼筋，孔內(nèi)灌注水泥砂漿進錨固，孔距為1m、排距為1m梅花型布置，錨孔深度12m。

4、沿塌方邊坡坡頂邊線布置2排錨桿，采用100B型潛孔鉆機進行鉆孔，鉆孔直徑Φ90，錨孔深度8.0m，錨桿間距1.0m×1.0m，梅花型布置;錨桿采用2根Φ28螺紋鋼筋，孔內(nèi)灌注水泥砂漿進錨固，錨桿長度8.10m，外露10cm。

5、塌方松動巖體部分采用人工撬落，塌方邊坡坡面覆蓋彩條布防止雨水沖刷;松動巖體清理完成后在該部位搭建腳手架，對塌方坡面素噴一層M15砂漿，厚度5cm。

6、素噴完成后對塌方區(qū)域進行掛鋼絲網(wǎng)支護，支護參數(shù)如下：1）塌方坡面布置錨桿，錨孔深度3.5m，間排距1.0m×1.0m，梅花布置;錨桿采用Φ28螺紋鋼筋，錨桿長度3.60m外露10cm;2）掛鋼絲網(wǎng)，噴射7cm 厚M15水泥砂漿。

最終結(jié)果反映，錨桿支護效果良好，該處邊坡經(jīng)處理后一直保持穩(wěn)定，有效保證了基坑施工的安全。

（三）高壓加固在保護臨近建筑物中的應(yīng)用

船閘的建設(shè)過程中，由于工程的項目較大，很可能會對附近的建筑物以及居民的房屋有較大的影響【3】。為滿足長洲三線四線船閘基礎(chǔ)基坑開挖需要，確保現(xiàn)有1#、2#閘檢室的結(jié)構(gòu)安全，且避免影響現(xiàn)有施工臨時便道的使用，因此對現(xiàn)有1#閘檢室上游段坡體進行加固處理。素填土層采用固結(jié)灌漿進行地基加固，該土層以下采用高壓旋噴樁處理。旋噴樁樁徑0.8m，間距1.3m梅花型布置，深度到達強風(fēng)化巖頂面。

經(jīng)已完成的三線左側(cè)基坑開挖情況證明，該處邊坡及閘檢室一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，高壓加固發(fā)揮了很大作用。

（四）安全監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

基坑工程主要的監(jiān)測項目包括支護結(jié)構(gòu)、水平位移、土體的分層沉降，建筑物的沉降、水平位移【4】。長洲水利樞紐三線四線船閘采用的是利用全站儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備及技術(shù)對邊坡及周邊結(jié)構(gòu)物進行跟蹤監(jiān)測。

隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的逐漸完善和升級， 其精度和穩(wěn)定性已經(jīng)不亞于GPS， 將北斗導(dǎo)航定位技術(shù)應(yīng)用于水電站庫區(qū)邊坡監(jiān)測， 結(jié)合GPS、GLONASS等星座， 可以組成多系統(tǒng)、高可靠性的監(jiān)測解決方案【5】。在將來，我們可加強采用北斗衛(wèi)星監(jiān)測的方式對基坑邊坡、臨近結(jié)構(gòu)物等進行實時監(jiān)測。通過數(shù)據(jù)的采集和分析，可以提前了解基坑邊坡或者周邊結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性，確定邊坡或周邊結(jié)構(gòu)物是否滿足安全要求。

四、結(jié)語

綜上所述，為提高船閘基坑工程施工的安全性，就需要增強施工技術(shù)以及技術(shù)專業(yè)性和合理性，而這也需要工程建設(shè)人員通過更科學(xué)合理的手段來應(yīng)用基坑工程施工技術(shù)，從而保障船閘基坑工程施工的順利進行及安全可靠。隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，船閘基坑工程技術(shù)也將會不斷提高，所應(yīng)用的技術(shù)將會越來越先進。

參考文獻：

[1]楊嵚.淺談平原地區(qū)船閘基坑工程設(shè)計[J].中國水運（下半月），2015，15（11）：259-260+263.

[2]邱禮帛.水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術(shù)的應(yīng)用研究[J].黑龍江水利科技，2017，45（5）：161-163.

[3]盧益群.水運工程中船閘深基坑的施工技術(shù)[J].珠江水運，2019（13）：11-12.

[4]李良超.淺談船閘深基坑施工[J].中國水運，2018（10）：71-72.

[5]張飛躍，汪劍.北斗導(dǎo)航定位技術(shù)在溪洛渡水電站庫區(qū)邊坡監(jiān)測中的應(yīng)用[J].大壩與安全，2016（02）：1-5.