李定春

(梅州市威華水利水電建設工程有限公司，廣東 梅州 514000)

1 工程概況

五華縣七都澇區(qū)位于廣東省五華縣七都、大湖村管理區(qū)內(nèi)，距離五華縣政府約5 km，交通方便；因地處五華河下游，地形低洼，洪澇災害頻繁嚴重。為治理該洪澇災害，設置了工程排澇區(qū)，集雨面積為4.53 km2。通過對七都澇區(qū)的排澇治理，可解決澇區(qū)常遭洪水淹沒的問題，保障七都澇區(qū)人民生命財產(chǎn)安全。

七一排澇泵站工程設計流量為10.52 m3/s，裝機總功率為1 000 kW，工程等別為Ⅲ等；泵站主要建筑物為3級，次要建筑物為4級。

2 水文地質(zhì)條件

五華縣地處廣東省東部、韓江上游，多年平均降雨量1 507.2 mm，最大年降雨量2 431.5 mm(2006年)，最小年降雨量948.1 mm(1991年)，雨水充沛。

3 泵站基坑開挖存在的問題

3.1 工程施工度汛

本工程處于河道沙灘上，每年4—9月份為雨季，雨量較為集中，經(jīng)常受暴雨襲擊；并且老排澇站已拆除，受自身排澇的影響，如圍堰出現(xiàn)險情，會對兩岸分布的居民區(qū)及生產(chǎn)設施造成嚴重的影響和經(jīng)濟損失[1_2]。因此，防洪度汛安全是工程施工的重點與難點。

3.2 基坑開挖排水

泵站基坑開挖揭露多種土層巖性，底層以中粗砂為主，淤泥層較厚，河水位和開挖基坑落差大。開挖過程中來水量會很大，加之基坑較深，因此必須及時排水，加強基坑變形監(jiān)測分析[3]。

3.3 圍堰和施工導流

合理安排圍堰和導流施工工序是泵站基坑施工的基本前提，通過內(nèi)河外江圍堰和施工導流進行臨時排澇可確保整個工程在干地條件下作業(yè)[4]；若圍堰和施工導流存在不安全因素，會給整體工程施工帶來較大不利影響。因此，圍堰和施工導流是工程施工的重點。

3.4 雨季邊坡穩(wěn)定

本工程存在較大的基坑土方開挖量及一定的土方回填量，且樁基礎施工由于其下部承載力上升需要一定過程，會導致工期相對滯后。項目處4—9月降雨總量占全年降水總量的80%以上，大量集中的降水對土方施工的效率和質(zhì)量存在很大的影響；同時影響邊坡的穩(wěn)定與安全。

4 對策探討

4.1 開挖施工方案

借助推土機、挖掘機清理施工用地全部區(qū)域的地表植被和垃圾雜物，運輸至指定位置堆放。采用液壓反鏟搭配自卸汽車共同作業(yè)，開挖出來的土料統(tǒng)一運輸?shù)街付壴鼒?，?yōu)先用于后期土方回填。經(jīng)計算，配備PC220型挖掘機6臺，另外配備PC200型挖掘機2臺，用于小斷面尺寸部位的開挖，配備HIN017E型自卸汽車11臺。嚴格按照設計圖紙開挖，基坑開挖完成后最大高差為11 m。

本工程基坑開挖分兩期進行，首先開挖卸載至98.6 m高程及修整基坑，先施工自排箱與主泵房之間的鋼板樁；鋼板樁完成后再開挖至主泵房設計高程94.00 m。本工程土方開挖共約46 612 m3?；娱_挖按照“先遠后近，先高后低，分層、對稱開挖，均衡下降”的原則，遵循時空效應的原理，以保證基坑安全[5]?；訖C械開挖距設計基底30 cm，轉(zhuǎn)用人工開挖至設計底標高。

4.2 防洪度汛措施

4.2.1 防汛技術(shù)措施

對圍堰進行檢查，借助小型機械清理邊坡殘余松散土料，防止下雨時松散土料流入基坑；施工期擋水圍堰完善防沖刷技術(shù)措施，保護圍堰表面。進入警戒水位時，施工單位要安排專人加強巡查，圍堰出現(xiàn)裂縫、滑坡等險情時立即上報上級主管部門，采取工程措施應急搶險。施工現(xiàn)場做好砂石料等防汛物料儲備，當進入保證水位時，加高圍堰搶筑子堤擋水，確?；佣妊窗踩?；圍堰拆除前，清理河床行洪通道內(nèi)所有礙洪的建筑物、填土等。在閘站施工期，內(nèi)外江圍堰均是堤防的一部分，應采取臨時措施保證相鄰堤段具備圍堰擋水標準，確?；庸こ贪踩┕ず偷虄?nèi)人民的生命財產(chǎn)安全。

施工場地提前做好排水系統(tǒng)并保持暢通，汛期盡可能保持低水位運行；當需進行導流時，應結(jié)合施工期調(diào)度運行方案，通過閘站調(diào)度提前排放上游來水，降低圍內(nèi)水位。盡量防止和減少場外水流進入場內(nèi)，做好抽排水設備的日常保養(yǎng)，增強排水效率。施工場地外設計好排水溝，經(jīng)常性疏通排水溝，確保排水通暢。圍堰拆除前，完成主體結(jié)構(gòu)的施工，保證建筑物具備擋水、泄水條件。所有完工項目須在汛前進行施工驗收，各項設計指標和參數(shù)均滿足設計文件、施工標書文件及相關規(guī)程規(guī)范要求，并經(jīng)驗收合格。

4.2.2 施工期度汛措施

各參建單位要成立防汛領導機構(gòu)，負責建設期防汛備汛工作，并與水文氣象部門建立信息共享機制，接受項目所在地應急管理部門管理，汛前全面排查度汛安全隱患。低洼位置設備和建筑材料提前轉(zhuǎn)運至高處儲存，無法轉(zhuǎn)運的采取臨時擋水措施。對機電設備、輸電線路和高處構(gòu)筑物開展防雷避雷檢查，對大型施工設備動力系統(tǒng)專項評定，存在問題的及時修復，做好建筑塔吊防大風準備。對泵站施工周邊高邊坡開展全面摸排，對可能出現(xiàn)的滾落塊石采取措施。疏通排水溝，確保排水暢通。對進出場施工道路維修養(yǎng)護，檢查通訊設備、生活住房和生產(chǎn)車間，做好排水溝清理，保證排水設施完好，排水暢通。加強五華河水位觀測測報工作，當進入警戒水位后要對重點隱患部位增加巡視人員數(shù)量，加密巡視次數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時上報，同時汛前還要儲備充足的防洪器材。

4.2.3 超標洪水度汛措施

汛前按照水文預報信息，各參建單位要編制超標準洪水的度汛預案。施工單位要加強與氣象部門的聯(lián)系，當?shù)弥獙⒂谐瑯撕樗l(fā)生時，提前撤出圍堰內(nèi)所有施工人員及設備，采用充水平壓、淹沒基坑的方式進行度汛；在洪水過后再抽出基坑內(nèi)的積水進行施工。建設單位要動員所有力量，責任壓實到人，服從屬地防汛指揮機構(gòu)的統(tǒng)一領導。有關單位要按預案設定，儲備足夠的防汛砂石料、編織袋、鉛絲籠、水泵等器材防御超標準洪水，發(fā)現(xiàn)異常及時組織進行搶險[6]，加強排水工作，強化施工區(qū)域重點部位監(jiān)管巡查；待大水退去后，盡快組織水電路維修，抽排積水，恢復基坑施工。

4.3 施工期降排水

項目區(qū)地下水位線較低，依據(jù)梅州地區(qū)多年施工經(jīng)驗，本地區(qū)水閘施工無需做降水措施，主要做好施工過程地表水排水措施即可，由圍堰與原堤防組成的擋水系統(tǒng)能相對好地阻隔外河水滲入基坑內(nèi)。基坑周邊開挖排水溝，溝內(nèi)留出一定排水坡度，每隔30 m設集水井1個，每個井內(nèi)均設置反濾層和抽水機，確?；鏌o積水。低洼和平整地面挖除施工時，作業(yè)區(qū)域周邊建設土堤，防止場外積水流入?；訉ν獬樗档退粫r，施工單位要加強坑內(nèi)水位、邊坡變形位移監(jiān)測，尤其應注意滲漏沉降問題，完善有關突發(fā)應急預案，降低基坑安全事故風險。當坑內(nèi)水位在規(guī)范允許范圍內(nèi)降低，證明滲水量計算和水泵工作功率合理高效；當基坑內(nèi)水位保持不變或升高時，則證明滲水量大于排水量，也可能是圍堰或海堤有孔洞，需要進行堵塞。若無法估算抽水情況時，坑內(nèi)水位下降0.3 m立刻停止抽水半個小時，記錄坑內(nèi)水位變化情況，推算滲水流量，以確定水泵合適功率。

針對基坑開挖與排水的重要性及其難度特點，擬采取如下對應措施：

(1)測量及監(jiān)測控制措施。編制監(jiān)測方案，用GPS、全站儀等測量儀器加強邊坡及支護系統(tǒng)失穩(wěn)觀測，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常馬上采取相應的加固措施。采用有限元結(jié)構(gòu)分析軟件，計算分析基坑開挖施工各階段變形情況，提出基坑支護和變形控制方案。

(2)優(yōu)化開挖施工工序。基坑開挖遵循由高到低、先中間后兩邊，依次進行、均衡下降的原則，根據(jù)施工順序分部開挖，先施工的先挖，后施工的后挖，不可一次開挖到位。

(3)合理布置開挖道路。在新建閘站前后的位置和沿兩岸坡腳附近，作為主要開挖道路，其他利用填筑砂性土料面延伸到各開挖面作為次要開挖道路，重車和空車各行其道，使開挖進行有序。

(4)分層分段開挖?；娱_挖應分段分層進行，不得超挖，并預留200 mm保護層由人工開挖，開挖至設計標高后通知監(jiān)理驗槽合格后才能回填。

(5)合理選用開挖運輸設備。選用PC220、PC200型反鏟挖掘機，配8～12 t自卸汽車，減少對軟基上道路的破壞。

(6)做好基坑及地表水的排水系統(tǒng)工作。以排表水為主，降低地下水位，分泵站前和泵站后兩個獨立排水系統(tǒng)，左右兩岸設大暗溝連通，形成主要溝排；工作面內(nèi)約每12～20 m設縱橫小明溝連通到大溝。在下游圍堰的左右岸各設1個沉淀井和集水井，利用水泵將水抽排出基坑。

4.4 基坑邊坡防護

邊坡開挖預留土方借助人力挖除，確保符合設計圖紙和規(guī)范要求。用彩條布或塑料薄膜加壓沙包保護邊坡坡面，防止水土流失。對于穩(wěn)定性較差的邊坡，降低開挖坡度，用短樁橫隔臨時支撐。設置邊坡穩(wěn)定觀察點，觀察邊坡變形，當邊坡表面裂縫加速變寬和下滑時，馬上撤離現(xiàn)場作業(yè)人員，采取松木樁或鋼管樁等緊急阻滑措施，保證邊坡穩(wěn)定和施工安全。此外，為保證靠近民房段的基礎順利施工并防止民房坍塌，基礎開挖前，在民房臨水側(cè)設置1排拉森鋼板樁支護。鋼板樁布置應保持平順齊整，盡可能減小尖銳邊角，多應用標準化鋼板樁，提高安裝效率。鋼板樁的安裝應符合施工技術(shù)規(guī)范和設計圖紙要求，利于后續(xù)基礎建設，基礎邊緣位置應預留出一定空間開展支模和拆除模板作業(yè)。

4.5 工程監(jiān)測反饋

圍堰施工和高程控制與保護對象、水位變化緊密相關，施工過程中應加強監(jiān)測與觀測，詳細記錄每天加載的高度和沉降變形數(shù)值，據(jù)此合理控制圍堰上升速率，確保圍堰安全。若發(fā)現(xiàn)圍堰沉降變形有異常，將立即停止繼續(xù)加載，并及時報告監(jiān)理人，以確定是否還能繼續(xù)加載或待其沉降穩(wěn)定后再加載，必要時還將進行減載處理。

5 結(jié) 語

七一排澇泵站土方開挖是泵站工程施工的重要部分之一，尤其是泵站的深基坑施工，具有開挖工程量大、跨汛期作業(yè)、交叉作業(yè)、施工技術(shù)復雜等特點。泵站土方開挖從基坑降排水、度汛防汛、邊坡支護等措施入手，確保了施工安全。

七一排澇泵站已投入運行3 a，經(jīng)歷多個汛期高水位考驗，泵站運行各項指標符合設計要求。