鄭州市內(nèi)基坑支護(hù)和降水施工技術(shù)的淺析

摘要：以鄭州市某工程為例，對(duì)基坑支護(hù)和止水帷幕的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，并重點(diǎn)闡述了降水施工技術(shù)和施工監(jiān)測(cè)方法，提出了相關(guān)問(wèn)題的應(yīng)急措施，為今后同類(lèi)深基坑工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：基坑支護(hù) 止水帷幕 回灌井

1 工程概況

鄭州市某工程場(chǎng)地位于束水河沖積平原和山前傾斜平原的交接帶，地形平坦，地面高程345m。工程需進(jìn)行深基開(kāi)挖，基坑邊長(zhǎng)305m，底寬11m-15m，最大開(kāi)挖深度13m。對(duì)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)勘測(cè)和土工試驗(yàn)，結(jié)果表明：第①層為黃土狀粉土，黃褐色，稍密，夾粗砂透鏡體，粘聚力是16.4kPa-25.4kPa，重度是21kN/m，內(nèi)摩擦角是15°-22°，滲透系數(shù)是2.6×10-5cm/s；第②層為粉質(zhì)粘土，灰綠色，夾粗砂透鏡體，粘聚力是17.4kPa-30.4kPa，重度是 21kN/m，內(nèi)摩擦角是15.1°-20°，滲透系數(shù)是1.6×105cm/s。土層的力學(xué)性能參數(shù)見(jiàn)表1。

地下水屬于潛水層，主要來(lái)源于自然降水和地下水補(bǔ)給，排泄給北面的束水河。水位標(biāo)高是345m，浮動(dòng)量0.5m-1.0m。每年的3、4、5月份水位處于高水位，12月到次年的1月份處于低水位，屬于水文型動(dòng)態(tài)。

2 基坑支護(hù)方案

對(duì)周邊現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察調(diào)研發(fā)現(xiàn)，基坑北邊緊挨鐵路，僅相距9m，若支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞將造成嚴(yán)重后果，因此將其定為一級(jí)；其他部位的支護(hù)結(jié)構(gòu)定為二級(jí)。理論和實(shí)踐都已成熟的樁一錨支護(hù)是常用的支護(hù)方式，且造價(jià)相對(duì)較低，在巖土工程中得到廣泛應(yīng)用。護(hù)坡樁設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1，主要參數(shù)見(jiàn)表2。

3 止水帷幕深層攪拌樁

落底式和幕簾式是常用的止水帷幕類(lèi)型。本工程中選用幕簾式，相對(duì)隔水層是第②層的粉質(zhì)粘土層，樁底落在其中。深層攪拌樁的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表3。

4 降水設(shè)計(jì)

考慮到粉質(zhì)粘土和粉土是主要的含水層，地下水為潛水，且基坑較大，本工程選用管井降水。為了控制基坑北側(cè)的鐵路路基沉降在規(guī)定允許的范圍以?xún)?nèi)，北側(cè)的止水帷幕和鐵路路基線(xiàn)之間設(shè)計(jì)了21個(gè)回灌井，井深15m-20m，在？覫75mm的PVC管外填1.5cm-2.0cm的濾料，上部實(shí)管為1.2m，中間是濾水管，底部沉砂管范圍為1m-2m。在基坑的南面和北面對(duì)稱(chēng)、均勻布置42眼降水井，井深15m-20m，在？覫400mm的水泥質(zhì)管外填？覫2mm-？覫8mm的礫料，中間是包網(wǎng)過(guò)濾器，底部沉砂管為2m。除此之外，分別在基坑的中心位置和周?chē)O(shè)計(jì)了6個(gè)降水觀(guān)測(cè)孔，深11m，PVC管的直徑為68mm，用來(lái)檢查降水情況。每天觀(guān)察并記錄排水井的水位、含砂量和水量，以判斷是否影響了施工，如果出現(xiàn)異常，及時(shí)調(diào)整方案。

5 施工監(jiān)測(cè)

本工程的施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有三項(xiàng)，首先是監(jiān)測(cè)支護(hù)施工中的邊坡位移，即在距離基坑邊線(xiàn)50m的位置設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，每隔15m-20m就在基坑四周設(shè)置一個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)，記錄下樁頂位移和基準(zhǔn)點(diǎn)到觀(guān)測(cè)點(diǎn)的距離，并據(jù)此繪制出時(shí)間-位移曲線(xiàn)。其次是監(jiān)測(cè)降水施工中的水位，具體方法為每隔85m在鐵路路基上設(shè)置一個(gè)變形觀(guān)測(cè)點(diǎn)，需要注意的是，要做出標(biāo)記，保護(hù)好觀(guān)測(cè)點(diǎn)。最后一項(xiàng)是監(jiān)測(cè)降水施工中的沉降，要求測(cè)量精度為四等水準(zhǔn)。

6 應(yīng)急措施

由于基坑緊挨鐵路，要按照要求嚴(yán)密監(jiān)測(cè)施工中的路基變形值，除此之外，地面和基坑邊坡也容易發(fā)生變形。一旦迭加變形超出預(yù)警值，就必須立刻采取應(yīng)急措施。本工程針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)了多個(gè)應(yīng)急預(yù)案。當(dāng)樁縫過(guò)大造成漏水或流沙，要及時(shí)在樁縫中打入注滿(mǎn)稠水泥漿或水玻璃的花管，情況嚴(yán)重時(shí)，則直接使用高壓旋噴樁。若土方超挖使邊坡發(fā)生位移，要及時(shí)在坡腳壓住沙袋或回填土方。為了避免基坑降水導(dǎo)致的路基沉降，要以“穩(wěn)、平、緩”為原則，控制好降水的速率，除此之外要勤觀(guān)測(cè)做好水位記錄，及時(shí)調(diào)整降水量和降水率。若因荷載過(guò)大，基坑或地面出現(xiàn)變形，則應(yīng)補(bǔ)加預(yù)應(yīng)力錨桿，控制變形過(guò)大。

7 結(jié)語(yǔ)

某工程中，一次開(kāi)挖深基坑形狀為300m×20m，深 9m-12m，并運(yùn)用了深基坑支護(hù)和降水施工技術(shù)。四個(gè)多月的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)表明，基坑結(jié)構(gòu)安全可靠，對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小，鐵路路基下沉量?jī)H4mm，未出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，周邊各實(shí)測(cè)點(diǎn)的變形量均未超出預(yù)警值。

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