船閘基坑工程施工技術應用研究

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測等方面入手，探究了船閘基坑工程施工應用的重點技術內容，以此為類似船閘基坑工程施工提供一定的幫助和參考。

關鍵詞：船閘基坑;防滲;加固;安全監測

船閘基坑工程施工所包含的內容很多，開挖、防滲、支護、加固、監測等均為其重要組成部分，其中的任何一項內容做得不到位，對船閘基坑安全都會產生重大影響。為保證船閘基坑工程施工的安全，在保證施工質量和進度的前提下，需要采用合理的、先進的施工技術或者手段才能降低施工安全風險。鑒于此，開展船閘基坑工程施工技術應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，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，巖土層設計邊坡為1：1.75～1：2.25，巖石層設計邊坡為1：0.25～1：0.8，采用干地施工方案。根據勘探揭露，場地區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的重難點

船閘基坑工程施工具有很強的綜合性和技術性，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，防滲技術的選擇和應用，是船閘基坑工程施工的重難點。

（二）工程地質條件比較差，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險，需對局部地質較差邊坡進行特殊處理。

（三）現場環境復雜，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構物的安全和穩定，船閘的基坑開挖受到嚴重制約。

三、船閘基坑工程施工技術的應用

（一）防滲技術的應用

船閘基坑工程所處的環境經常是在水域附近，對防滲和降水的要求通常顯得越發重要【1】。長洲水利樞紐三線四線船閘工程采取預留土坎、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。

結合本工程的復雜地質情況，同時為保證施工進度，本工程采用袖閥管技術進行灌漿施工，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、可根據地層地質情況進行分段灌漿，必要時可重復灌漿，從而保證灌漿的施工質量;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，保證帷幕灌漿的質量。從已完成的三線左側基坑開挖情況看，帷幕灌漿效果比較理想，圍堰沒發現滲透現象。

（二）錨桿在邊坡處理中的應用

水利水電工程施工過程中，會用錨桿技術來鞏固邊坡巖體，提升注漿效率【2】。因長洲水利樞紐四線船閘下閘首右側邊坡存在薄弱夾層等破碎帶，加上雨季連日下雨，導致該處邊坡失穩滑動并出現崩塌現象。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，在裂縫兩側設置兩排錨桿，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域進行掛鋼絲網支護，支護參數如下：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，噴射7cm 厚M15水泥砂漿。

最終結果反映，錨桿支護效果良好，該處邊坡經處理后一直保持穩定，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用

船閘的建設過程中，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基坑開挖需要，確保現有1#、2#閘檢室的結構安全，且避免影響現有施工臨時便道的使用，因此對現有1#閘檢室上游段坡體進行加固處理。素填土層采用固結灌漿進行地基加固，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，深度到達強風化巖頂面。

經已完成的三線左側基坑開挖情況證明，該處邊坡及閘檢室一直處于穩定狀態，高壓加固發揮了很大作用。

（四）安全監測技術的應用

基坑工程主要的監測項目包括支護結構、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、水準儀等設備及技術對邊坡及周邊結構物進行跟蹤監測。

隨著北斗導航系統的逐漸完善和升級， 其精度和穩定性已經不亞于GPS， 將北斗導航定位技術應用于水電站庫區邊坡監測， 結合GPS、GLONASS等星座， 可以組成多系統、高可靠性的監測解決方案【5】。在將來，我們可加強采用北斗衛星監測的方式對基坑邊坡、臨近結構物等進行實時監測。通過數據的采集和分析，可以提前了解基坑邊坡或者周邊結構物的穩定性，確定邊坡或周邊結構物是否滿足安全要求。

四、結語

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以及技術專業性和合理性，而這也需要工程建設人員通過更科學合理的手段來應用基坑工程施工技術，從而保障船閘基坑工程施工的順利進行及安全可靠。隨著經濟和社會的不斷發展，船閘基坑工程技術也將會不斷提高，所應用的技術將會越來越先進。

參考文獻：

[1]楊嵚.淺談平原地區船閘基坑工程設計[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的應用研究[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[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.北斗導航定位技術在溪洛渡水電站庫區邊坡監測中的應用[J].大壩與安全，2016（02）：1-5.