地下水豐富的深基坑多方式降水施工技術研究與應用

張 浩

（甘肅一安建設科技集團有限公司， 甘肅 蘭州 730060）

如果工程項目所在地區的地質條件欠佳、地下水位淺，那么施工過程中的深基坑部分務必要提高安全性，其間需要重點考慮的因素包括施工工期、經濟效益等，深基坑降水施工、支護等也是關鍵，尤其要實現深基坑一次開挖成型。地下水豐富的深基坑降水施工，可選擇的施工方法與工藝比較多，例如止水、降水、排水等，后期土方開挖還有利于杜絕深基坑開挖可能導致的邊坡失穩與滑塌等事故，簡化基坑施工環節，降低邊坡防護支撐工序的復雜程度，也有助于提高深基坑施工的安全性。為此，地下水豐富條件下的深基坑施工，不同方式的降水施工技術是建設階段重點。

1 深基坑多方式降水施工技術

1.1 技術特征

采取拉森鋼板樁，其作用集中體現在隔水與井點降水這一方面，將基坑外部地下水有效隔離，基坑內部地下水位和土體含水量也會因此降低，提高基坑開挖施工的效率。拉森鋼板樁、基坑支護樁結構后，可搭建聯合支護體系，對于基坑支護有非常良好的效果[1]。此聯合支護體系多選擇高壓旋噴樁和水泥攪拌樁止水帷幕，再與工字鋼支護搭配后，使拉森鋼板樁在現場施工中的隔水作用更加顯著，也具有止水帷幕效果，通過基坑支護樁、橫梁之間的搭配，拉森鋼板樁抗側向土壓力也會因此得到改善，縮短工期、節省施工成本。

1.2 技術原理

地下水豐富條件下的深基坑多方式降水施工技術，其中井點降水、拉森鋼板樁、基坑支護樁是聯合支護體系的組成部分，拉森鋼板樁在止水、支護上具有良好效果，而基坑支護樁則具有抗剪性，可杜絕鋼板樁在施工中產生的橫向位移與鋼板樁變形等問題，井點降水降低基坑附近范圍內的水位，使基坑邊坡土體側壓力減小，這在一定程度上是基坑結構更加穩定[2]。

1.3 施工技術流程

深基坑降水施工流程如下：①組織降水井與基坑支護樁施工。②在施工現場插打拉森鋼板樁。③隨即施工人員可安裝支護樁橫梁、固定鋼板樁和橫梁。④以基坑為中心，基坑附近展開井點降水處理，基坑內部則重點做好降水施工。⑤基坑第一次開挖，要開挖到上層4m位置，第二次開挖至6m處。⑥如果基坑內部有水應該及時抽凈，隨后使用混凝土封底。⑦開展基坑內部施工，最后拔鋼板樁、回填夯實即可完成。

2 深基坑多方式降水施工要點

2.1 井點降水施工

井點降水施工遵循先降水后開挖的原則（如圖1），開挖基坑之前的7d實施降水處理，當降水已經超過7d后開挖土方。基坑開挖期間始終控制降水速度，即降水速度應一直快于開挖速度，當地下水位已經達到基底下，便可實施后續的開挖作業。對于輕型井點降水處理，檢查后總結出水規律，保證達到“先大后小，先渾后清”的效果[3]。如果發生異常也應該馬上組織檢查。抽水要保證連續性，嚴禁時停時抽，施工過程中井點管濾網不能堵塞，以免導致基坑邊坡塌方。

圖1 井點降水施工

2.2 基坑支護樁與插打拉森鋼板樁施工

深基坑降水施工中的基坑支板樁，建議應用規格為φ1.2m的鉆孔灌注樁，采取旋挖鉆成孔的形式，樁身采用C25混凝土，搭配鋼筋籠，控制樁之間的距離以8m為基準。基坑底面可當作分界線，要求基坑底上部距離為6m，下部為距離9m，有利于加強樁身穩定性。此外，支護樁施工和鉆孔樁施工規范相同。

插打拉森鋼板樁的施工（如圖2），拉森鋼板樁支護長度以12m為宜，基坑底上、下距離均為6m。拉森鋼板樁插打作業需要運用到履帶式振動打樁機，開始作業前了解附近地下管線布局、檢查鋼板情況，并且在現場放線，保證打入的精準度。插打時測量樁斜度，如果發現偏斜較大必須重新施工[4]。

圖2 拉森鋼板樁施工

2.3 固定鋼板樁與橫梁施工

深基坑施工現場的支護體系需要精準設置鋼板樁、支護樁、橫梁。開挖基坑之前放置工字鋼橫梁，其長度以12m為宜，放置的位置選擇在支護樁、鋼板樁中間，工字鋼橫梁的其中一端連接支護樁，另外一端連接鋼板樁。工字鋼主要有2層，在支護樁的側面打孔，孔內插入2根規格為φ32mm的鋼筋、20cm混凝土，其中混凝土外露部分為1Ocm，鋼筋上方平放工字鋼橫梁，要想加強其穩定性，鋼板樁、橫梁、鋼筋需要采用焊接的方式固定。在工字鋼橫梁的兩側打孔，連接方面宜采用鋼板、螺栓，基坑附近支護樁全部連接，再搭配拉森鋼板樁便可逐漸完整的支護體系，有助于提高深基坑降水施工穩定性。

3 深基坑多方式降水施工技術應用

3.1 降水施工準備工作

深基坑項目施工之前一般會展開地質勘察，得到地質勘察報告，通過報告內容掌握施工現場地基土條件與埋藏情況。準備階段最重要的是后期深基坑降水施工需要用到的原材料與機械設備等，提前準備好水泥加固料與水，通常深基坑降水施工采用的水泥為普通硅酸鹽水泥，檢查水泥種類、型號、規格等，檢查是否與國家規定一致，而且材料提供商必須出具質量合格證，水泥加固料不能出現受潮、變質等質量問題。準備施工所需要的水，重點保證水源干凈、酸堿度符合標準，pH值在5-10之間即可[5]。施工原材料配合比的設置，水灰比取值在1.0-1.5之間。優化水泥土性能，例如防沉淀性和強度等，建議在水泥中摻加適量的石膏、氯化鈣等，有利于改善水泥性能。土樣在正式使用前需進行試驗，若是試驗開始前土樣發生變化，建議更換成天然含水量。按照試驗結果明確噴漿量，水灰比作為水泥漿制備參考依據，在現場打點試樁，最后試樁結果判斷加固料噴漿量是否達標，攪拌樁攪拌機在運行中的提升速度、噴入壓力、攪拌軸回轉速度、停漿面等，均需要在此環節加以確定。結合深基坑降水施工現場環境，還應該做好臨時排水與截水設施的施工作業，施工范圍外選定廢泥漿池開挖地點，并且確定施工孔位和泥漿池之間排漿溝的位置，最后施工放樣需要運用木樁，確定樁位再以白石灰作出標志即可。

3.2 科學選擇多方式降水施工工藝

在地下水比較豐富的地質條件下，深基坑降水施工可采用多種方式，首先要在現場進行鉆機定位。將旋噴樁機移動到指定位置，鉆頭與孔位的中心點一致，鉆機整平處理后穩定放置，鉆桿垂直度的偏差小于1%，最大不能超過1.5%。然后可以開始制備水泥漿，當樁機開始移動，根據試驗結果配合比展開水泥漿拌制。應用旋噴注漿管實施鉆孔，鉆孔與插管可同步進行。噴漿管提升與攪拌施工，當噴漿管下沉至設定深度即結束鉆進，但旋轉仍繼續，高壓泥漿泵的壓力提升到施工設計值，即20MPa-40MPa之間，此時保證坐底噴漿時間達到30s，噴漿和旋轉共同進行，根據設計與試樁環節得出的提升速度，可針對性的提升鉆桿。如果旋噴管已經提升到樁頂位置，那么從樁頂下的1.0m處可以開始緩慢提升旋噴，待幾秒后逐漸向上提升，提升高度以0.5m為宜，一直到樁頂停漿面結束。如果在施工過程中發現礫石層，考慮到樁徑的規范性，建議采用重復噴漿與攪拌的施工方法。一直持續到噴漿管到達停漿面，此時可將高壓泥漿泵關閉，再中斷水泥漿輸送，旋噴漿管在旋轉作用下提升出地面，最后鉆機關閉即可結束。

漿液罐內部輸入清水進行沖洗，將高壓泵開啟使管路內的泥土、雜物等全部清除。隨后移動樁機進行后面深基坑樁的施工。噴射注漿施工已經結束，因為漿液具有析水作用，所以難免會產生收縮現象，導致固結體的頂端有凹穴，此時需要調配水泥漿進行補灌，水泥漿的水灰比為1.0。

當止水帷幕、地基處理高壓旋噴樁已經進入到初凝階段，可以進行后面的深基坑開挖施工，直至達到標高144.0的位置，此時可預留出0.5，切換人工開挖模式，保證樁基穩定性。控制開挖邊坡的坡率，通常設定為1:1，要想使基坑底部干燥且沒有任何水，在周圍設置集水井，一直到基礎底標高下的4m，通過水泵抽水排放到基坑以外。如果淤泥厚度超過了0.5m，施工人員可采用人工開挖的方式清除，以免干擾地基穩定性，出現擾動現象，開挖需要在下一工序準備結束后展開，人工開挖，再使用吊籃清理，最后將清除的淤泥運輸到施工現場以外。已經完成開挖施工之后，根據規范要求檢測地基處理樁基，確定符合標準再結合要求展開聯合驗收，驗收的對象是樁基、基坑這一類隱蔽工程，必須要在驗收合格之后進行后面工序的施工。

4 結束語

綜上所述，地下水資源比較豐富的情況下，會增加深基坑施工難度。尤其是深基坑降水施工，為了保證開挖深基坑質量與穩定性，必須要結合地下水資源情況制定降水施工方案，采取多方式施工技術，達到預期降水施工效果。如此一來，不僅可以保證理想的深基坑降水施工質量，還能夠為建筑工程項目后續環節打下扎實基礎，避免項目投入使用后再出現安全事故與隱患。