市政排水管道深基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)的思考

文/徐其穩(wěn) 安徽省煤田地質(zhì)局第二勘探隊(duì) 安徽蕪湖 241006

我國(guó)進(jìn)行基坑工程的研究時(shí)間起步較晚，但隨著地下工程數(shù)量的增加，基坑開挖深度的提升也導(dǎo)致支護(hù)體系變得更加復(fù)雜，基坑穩(wěn)定性有所下降，需要針對(duì)技術(shù)方面進(jìn)行改進(jìn)。例如深基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度、變形情況等，都應(yīng)該成為技術(shù)研究的重點(diǎn)，綜合多個(gè)方面的因素進(jìn)行解決。

1、工程概況

某區(qū)域內(nèi)的排水管道工程包含雨水系統(tǒng)與污水系統(tǒng)，其中雨水管道約6000m，污水管道約2000m，工程區(qū)域的地勢(shì)相對(duì)平攤，土質(zhì)類型以素填土為主，此外包含粉質(zhì)黏土與細(xì)砂底層，地下水位深度為6-10m，開挖深度約為5m。

2、支護(hù)方案的選擇與技術(shù)措施

2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇

支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇需要綜合考慮各個(gè)方面的因素，在符合安全的原則下，需要合理選擇深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。從安全等級(jí)來(lái)說(shuō)，需要分析到支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或變形對(duì)于周圍環(huán)境與地下結(jié)構(gòu)施工的潛在影響。與此同時(shí)，需要調(diào)查標(biāo)段內(nèi)影響機(jī)械施工的障礙物與管線情況，然后進(jìn)行協(xié)商，將場(chǎng)地內(nèi)的障礙物全部清除，明確空間區(qū)域、尺寸大小，施工中也需要制定詳細(xì)的保護(hù)處理措施[1]。

2.2 放坡開挖

放坡開挖前需要對(duì)所有設(shè)計(jì)文件進(jìn)行審核，包括管道走向、埋深、管井深度等，并以此為基礎(chǔ)確定具體的工藝流程。工藝流程應(yīng)該按照測(cè)量放線、開挖、修坡、第二次開挖、修坡、地基承載實(shí)驗(yàn)的工序進(jìn)行。如果質(zhì)量合格，進(jìn)入基底處理階段，反之，需要進(jìn)行質(zhì)量控制，直至地基承載實(shí)驗(yàn)符合要求位置。具體來(lái)看，首先應(yīng)該按照測(cè)量放樣結(jié)果均勻?yàn)⒊霭谆揖€，然后按照1：1的比例開挖，然后預(yù)留一定的距離防止超挖現(xiàn)象產(chǎn)生。此時(shí)，可以根據(jù)基底滲水情況設(shè)置集水井，用水泵進(jìn)行抽水。

需要注意的問(wèn)題在于如果是無(wú)條件放坡開挖地段，則工藝流程會(huì)略有區(qū)別。一般情況下，首先需要按照測(cè)量放樣的結(jié)果來(lái)安裝導(dǎo)向架，然后需要控制板樁施工的質(zhì)量。導(dǎo)架可以選擇單層雙面形式，以此為基準(zhǔn)打40b槽鋼，形成止水墻。當(dāng)槽鋼按照技術(shù)要求到位后則可以開始機(jī)械開挖，具體的間距需要結(jié)合承臺(tái)、涵管的長(zhǎng)度而決定。土方開挖結(jié)束后布設(shè)橫撐，并按照實(shí)際需求布設(shè)集水井，然后做好地基承載力的檢測(cè)工作。

2.3 防水設(shè)計(jì)措施

防水設(shè)計(jì)的主要目的是提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度與穩(wěn)定性，保障地下管線的安全。按照相應(yīng)的施工場(chǎng)地情況與施工總體方案部署，將排水系統(tǒng)布設(shè)在距開挖線合適的區(qū)域，然后在整個(gè)排水系統(tǒng)的基坑周圍設(shè)置好排水溝，防止地表水進(jìn)入基坑之內(nèi)，在降水井的布置方面，應(yīng)該在基坑內(nèi)部布設(shè)水晶點(diǎn)，并在降水井孔壁與濾水管之間回填碎石濾料。降水施工前需進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)，然后優(yōu)化降水施工方案，并指導(dǎo)基坑降水開挖施工。此外，污水檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)之后將所有施工污水排放在污水井之內(nèi)，解決施工現(xiàn)場(chǎng)的整體排水問(wèn)題。污水排放系統(tǒng)設(shè)施包括排水溝、沉淀池、洗車槽等。

降水井施工是防水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，可以在基坑內(nèi)部布設(shè)降水井點(diǎn)，每口井配備深井泵。土方下挖的過(guò)程當(dāng)中，井也應(yīng)該隨之拆除，并將水用二級(jí)水泵送出坑外。降水井施工前需要先進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)參數(shù)。施工時(shí)，首先進(jìn)行定位探管，以物探方法確認(rèn)低下的管線情況，然后將鉆機(jī)控制在井位附近，利用拉線來(lái)將鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)管，保持井徑誤差在20mm之內(nèi)，垂直度誤差在1%以內(nèi)，且井深需要符合井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。之后進(jìn)行成孔工作，并沿著井管周圍投放濾料，濾料包括碎石、細(xì)石等，但鋼管需要保持在懸空狀態(tài)。運(yùn)行前需進(jìn)行試驗(yàn)，判斷抽水系統(tǒng)能否保持正常工作，是否出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象[2]。

3、開挖支護(hù)過(guò)程中的注意事項(xiàng)

3.1 施工要點(diǎn)

施工前應(yīng)該對(duì)排水管道的埋深、走向等進(jìn)行規(guī)劃，無(wú)論是產(chǎn)權(quán)單位還是設(shè)計(jì)單位都需要明確管道的保護(hù)方案，按照行業(yè)規(guī)范要求安排專人進(jìn)行指揮和管理。另外，施工環(huán)節(jié)中應(yīng)該重點(diǎn)做好維護(hù)工作。施工時(shí)需要用到的大型機(jī)械設(shè)備應(yīng)該安排人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止超挖、多挖情況的產(chǎn)生。例如，通常情況下坑底控制標(biāo)高應(yīng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高15-20cm，控制線比設(shè)計(jì)標(biāo)線提高10-15cm，然后在設(shè)備開挖完畢后使用人工清理。

在每層土的開挖過(guò)程中，需要控制位置與深度，保持對(duì)稱。一般情況下土質(zhì)越軟，高差越小，所以考慮到基坑結(jié)構(gòu)的荷載情況，基坑開挖應(yīng)該分層進(jìn)行，且基坑地面應(yīng)減少暴露時(shí)間，否則需提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。如基坑開挖后無(wú)法進(jìn)行下一階段的施工，可在設(shè)計(jì)標(biāo)高之上預(yù)留一層薄土，然后至下一階段施工時(shí)人工開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，避免水分滲漏，并做好合格驗(yàn)收工作。

3.2 基坑現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

深基坑開挖過(guò)程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性需要結(jié)合周圍環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)化的監(jiān)測(cè)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果來(lái)為設(shè)計(jì)分析提供參考依據(jù)，并確定是否需要調(diào)整支護(hù)措施與開挖方式，保障工程能順利開展。通常監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括地下水位、地面沉降、周圍管線沉降、維護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況等[3]。必要時(shí)可以設(shè)置控制網(wǎng)，在平面布設(shè)不同的控制點(diǎn)與水準(zhǔn)控制點(diǎn)，按照國(guó)家二等水準(zhǔn)要求GB/T12897來(lái)進(jìn)行。在得出最終數(shù)據(jù)后，按照實(shí)際需求來(lái)生成結(jié)果表格，分析各監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中綜合判斷的結(jié)果，以便于及時(shí)采取有效的防范措施。

結(jié)語(yǔ)：

市政排水管道的深基坑工程技術(shù)難度較大，需要在技術(shù)上協(xié)調(diào)各個(gè)方面的資源。再加上施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的設(shè)計(jì)變更情況，如何對(duì)全過(guò)程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，則成為了主要的技術(shù)管理要點(diǎn)。本文結(jié)合實(shí)際的排水管道深基坑工程進(jìn)行了分析，結(jié)合周圍的地質(zhì)條件與水文條件確定了開挖支護(hù)方案，然后從技術(shù)角度探討了如何提升工程質(zhì)量，旨在為今后的相關(guān)工程提供必要的技術(shù)參考。