吳校全
摘要:本文在研究中以圍堰內(nèi)深基坑施工技術為核心,列舉工程案例,分析復雜地質條件下圍堰內(nèi)深基坑施工技術,優(yōu)化施工工藝,降低復雜地質條件對施工作業(yè)的影響,提高圍堰內(nèi)深基坑施工質量,并為相關研究人員提供一定的借鑒和幫助。
關鍵詞:復雜地質條件 圍堰結構 深基坑施工
由于我國基礎建設的擴大,跨河隧道建設工程越來越多,由于該隧道建設工程施工區(qū)域地質條件復雜,多為富水基坑,增加了施工難度,使得基坑開挖中一旦超過臨界深度,就會發(fā)生突涌等事故,而深基坑施工作業(yè)的順利完成,成為隧道建設工程的一大難點。在這樣的環(huán)境背景下,探究復雜地質條件下圍堰內(nèi)深基坑施工技術具有非常重要的現(xiàn)實意義。
一、工程概況
某隧道工程基坑施工中,建設1.5m后的連地墻,形成基坑圍護結構,內(nèi)部支撐為混凝土腰梁與混凝土斜撐結合方式,并配以兩層混凝土米字支撐和四層鋼支撐,該深基坑向南分段流水開挖,選擇吊斗將全部的基巖吊運出來,深基坑為長方形。在水文地質勘查中,發(fā)現(xiàn)該底層主要為海積和海陸交會沉淀為主,包含淤泥、淤泥質土、黏土、粉細砂、中粗砂、礫石、花崗巖層,其中砂層處于空隙承壓水層。該深基坑開發(fā)深度為30.2m,基坑范圍中以回填淤泥質土、粉質粘土、中粗砂層為主,淤泥層厚度超過25m,地層含水量極高,且具備大孔隙比和高壓縮性特點,使得地層整體強度極差,開挖過程中很容易發(fā)生蠕動和涌動事故,進而造成邊坡塌陷或是基坑變形,形成嚴重的剪力破壞。通過對地下水環(huán)境的分析,發(fā)現(xiàn)該深基坑區(qū)域主要依靠地下水補給,包括大氣降水或是海水深入補給,通過對圍堰內(nèi)地下水位的勘查,發(fā)現(xiàn)地下水位埋深為3.5m,整體地質條件十分復雜,需要根據(jù)施工現(xiàn)場地質條件和地下水環(huán)境,合理規(guī)劃施工方案,保證施工質量。
二、復雜地質條件下圍堰內(nèi)深基坑施工技術
(一)基坑開挖施工技術
在土方開挖前,要根據(jù)施工設計,對深基坑進行排水處理,使其水位下降到開挖面下方1m處,選擇反鏟挖掘機配合人工,采用分層開挖的方式:(1)在淺層開挖中,基坑內(nèi)進行挖機倒運,而基坑外則通過挖機反鏟出土,配置3臺挖機同時作業(yè);(2)在深層開挖中,基坑內(nèi)進行挖機倒運,基坑外進行抓斗抓土,待支撐梁滿足強度要求后,施工人員先從支撐梁中間進行挖土,土方挖出后,挖出支撐梁下方土體,并依次挖出腰梁和環(huán)框梁下方的土體。
(二)基坑降水施工技術
在基坑降水施工中,選擇降水管抽出深基坑中的積水,通過真空管內(nèi)部真空壓力和大氣壓差的作用,將淤泥質土層中的積水抽出,約深25m。分別在砂層、淤泥層中布設管徑為250mm的降水管,針對基巖凸起位置,深度會到達強風化巖層,選擇200mm的降水管。在深基坑布設降水管,降水管與地下連續(xù)墻間距4.5m左右,為了給基坑開挖創(chuàng)造安全的環(huán)境,在每層土方開挖之前,施工人員要設置降水管抽出基坑內(nèi)地下水,使得深基坑內(nèi)地下水位下降,保證地下水位下降到開挖面下方1m處。針對粉質粘土、淤泥質粉質站土層而言,由于土質滲透系數(shù)小,為了提高降水速度、降水效果,施工人員可以通過反鏟開挖的形式,形成排水溝與集水坑,并使用小型潛水泵排除集水溝中的積水,達到深基坑降水的目的。
(三)基巖施工技術
針對深基坑內(nèi)部基巖而言,結合本工程特征,選擇機械爆破的方式進行基巖處理,尤其是軟石或是強風化巖石,用挖掘機挖出后,配合自卸汽車進行裝運,不用爆破。針對不能使用機械開挖的土方石地段,采用爆破的方式,運用小藥量淺孔臺階松動爆破方式,過程中對飛石與爆破振動進行控制,在連續(xù)墻附近巖石爆破中,必須預留保護層,防止爆破中造成連續(xù)墻損壞,爆破抵抗線盡量遠離鋼支撐結構,提高鋼支撐立柱的安全性,控制爆破深度,必要情況下要架設支撐結構,進而提高深基坑整體結構的穩(wěn)定性。淺孔爆破中選擇梅花型布孔,其孔距設置為2m,排距為1m,形成利于爆破施工的工作面,根據(jù)圍護結構調(diào)整爆破順序,進而保證施工質量。
(四)防水工程施工技術
由于本工程防水要求高,施工中要加強防水結構,具體施工方法如下:(1)基面施工,找平基面凹凸不平地段,清除表面的突起物,選擇配合比例為1::25的水泥砂漿覆蓋到基面表面,基面平整度符合標準,保證凹凸面平滑,陰角半徑超過5cm,陽角為2*2cm鈍角;(2)側墻防水施工中,選擇單面粘結防水卷材,搭接寬度為4.5cm,在腰梁處斷開,斷開位置選擇雙組分聚硫密封膠進行封堵;(3)在底板防水施工中,在底板和側墻連接位置,通過砂漿形成50*50mm倒角,防水卷材要和基面貼合,并在陰陽角位置設置附加層,選擇雙面粘結防水卷材,保證防水效果;(4)施工縫防水中,梁底施工縫防水結構為“遇水膨脹止水條+注漿管+遇水膨脹止水條+注漿管+混凝土界面劑”,而梁頂施工縫防水結構為“鍍鋅鋼板止水帶+注漿管+遇水膨脹止水條+混凝土界面劑”。通過焊接方式進行鍍鋅鋼板止水帶的連接,保證防水效果。
(五)圍護結構施工技術
根據(jù)工程概況,圍護結構頂部標高為2.0m,選擇1.5m高擋墻進行高差彌補,而擋水墻高度設置為0.5m,在深基坑開挖路段,選擇“連續(xù)墻+內(nèi)支撐結構”的圍護結構,其中連續(xù)墻厚度是1.3m,選擇六道鋼筋混凝土支撐。在圍護結構施工中,這六層鋼筋混凝土支撐施工中,施工流程為“土方開挖+墊層結構+鋼筋綁扎+模板施工+混凝土澆筑”,優(yōu)化腰梁施工,進而提高深基坑圍護結構的穩(wěn)定性,防止邊坡塌陷或是基坑變形的情況。
結束語:
綜上所述,在圍堰內(nèi)深基坑施工中,要綜合考慮到施工區(qū)域的地質條件,結合復雜地質條件制定針對性施工方案,控制復雜地質條件對施工的影響,合理選擇臨時隔斷地下連續(xù)墻方法、護坡樁增設錨索方法或是水下混凝土灌注等方式,對深基坑進行預加固處理,需要相關人員綜合衡量,選擇適宜的施工方法,順利完成圍堰內(nèi)深基坑施工項目,保證工程質量。
參考文獻:
[1]劉垚,張文新.復雜地質條件下圍堰內(nèi)深基坑施工技術[J].國防交通工程與技術,2020,18(01):35-39+64.
[2]劉榮濤.深基坑圍堰施工技術方案選擇分析[J].工程技術研究,2019,4(11):65-66.
[3]農(nóng)志祥.水下軟土深基坑鋼板樁圍堰施工設計[J].中國水運(下半月),2018,18(08):151-153.