復雜地質條件下圍堰內深基坑施工技術探究

吳校全

摘要：本文在研究中以圍堰內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深基坑施工技術，優化施工工藝，降低復雜地質條件對施工作業的影響，提高圍堰內深基坑施工質量，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，就會發生突涌等事故，而深基坑施工作業的順利完成，成為隧道建設工程的一大難點。在這樣的環境背景下，探究復雜地質條件下圍堰內深基坑施工技術具有非常重要的現實意義。

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，發現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。通過對地下水環境的分析，發現該深基坑區域主要依靠地下水補給，包括大氣降水或是海水深入補給，通過對圍堰內地下水位的勘查，發現地下水位埋深為3.5m，整體地質條件十分復雜，需要根據施工現場地質條件和地下水環境，合理規劃施工方案，保證施工質量。

二、復雜地質條件下圍堰內深基坑施工技術

（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;（2）在深層開挖中，基坑內進行挖機倒運，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，降水管與地下連續墻間距4.5m左右，為了給基坑開挖創造安全的環境，在每層土方開挖之前，施工人員要設置降水管抽出基坑內地下水，使得深基坑內地下水位下降，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，在連續墻附近巖石爆破中，必須預留保護層，防止爆破中造成連續墻損壞，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，根據圍護結構調整爆破順序，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“連續墻+內支撐結構”的圍護結構，其中連續墻厚度是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”，優化腰梁施工，進而提高深基坑圍護結構的穩定性，防止邊坡塌陷或是基坑變形的情況。

結束語：

綜上所述，在圍堰內深基坑施工中，要綜合考慮到施工區域的地質條件，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.