某水閘基坑開挖支護與降水施工工藝

麥樺

（廣州市河涌監測中心，廣東 廣州 510000）

1 基坑開挖支護中降水施工的意義

針對地下水采取降水措施以避免因基坑內外水頭差引發基坑滲透破壞問題，基坑開挖施工單位可以借助降水措施實現對邊坡穩定性、坑底水壓的有效控制，增強土體強化并規避流砂涌砂等異常情況。降水施工能夠維持基坑底部的干燥性，避免出現基底、坡面滲水問題，從而為現場施工提供便利；降水施工能夠提升邊坡可靠性，避免在基坑底部、邊坡等部位流失土層顆粒，否則基坑深度低于地下水位時將形成影響基坑邊坡與底部穩定性的滲流力；在降水施工時，工程單位通常可以借助井點降水法控制地下水位，避免造成邊坡流砂等問題。

2 深基坑開挖施工常見問題分析

在工程進度方面，部分工程單位對于基坑開挖把控不到位，存在部分區域已將基坑開挖完成而部分區域未曾開展施工的情況；在邊坡修理方面，部分施工單位管理存在欠缺，導致欠挖、超挖等質量缺陷出現，存在機械開挖坡面平整度無法滿足工程設計要求的情況，后續需耗費較多時間和人力進行修理，影響施工質量和進度。基坑開挖、支護與降水三項施工內容相輔相成，工程單位需做好各項施工內容的協調配合工作，部分施工人員隨意更改施工工序，導致支護結構穩定性不足、降水效果較差等各類問題。

3 某水閘基坑開挖支護與降水施工工藝分析

3.1 工程概況

廣東省某排澇站改造項目中，工程單位需針對排水閘、泵站、進口段擋墻等部位開展土方開挖施工，開挖的土石方數量約為86 565 m3，所開挖的基坑邊坡坡度最高為16.40 m，基坑高程最低為6.50 m，高差最高為9.90 m，需按照1∶1 標準開挖邊坡，基坑深度不低于5 m。現場施工環節，施工人員需面臨岸坡以及排水閘底部區域存在的砂土層問題，此類土層存在較大的透水性，施工人員在開挖時更容易面臨滲砂涌砂等特殊情況，需針對基坑內外水位差進行降水處理；排澇站部分區域水閘底板下方土層為軟弱的淤泥質土，土層承載效果較差，且地下水的腐蝕性較強，能夠分解混凝土材料。

3.2 水閘基坑開挖施工工藝

3.2.1 工序要求

為確保后續施工有效進行，工程單位需針對水閘區域開展基坑開挖施工，具體工序如圖1，施工人員需嚴格按照工序標準開展施工，避免產生不必要的質量缺陷。

3.2.2 開挖技術方法

為確保工程施工能夠按工期要求有序完成，基坑開挖人員采取全面開挖的方式處理基礎土，現場操作時需利用符合現場施工需求的挖土機和推土機開展施工，推土機可采取倒退挖樁的操作方式，推土機則需要將基礎土聚集，并借助自卸汽車運輸。對于淤泥質土、砂土、淤泥、表層土，施工人員需建設專門的堆場運輸和堆放，并最終專人做好防護處理工作，避免產生不必要的環境污染。開挖方案中需明確施工人員和器械的具體安排情況，結合土方填筑要求對挖運方案進行嚴格控制，合理應用回填土以控制施工成本。此排澇站不同區域的基坑開挖深度有所不同，對于開挖深度較高的水閘基礎區域，施工人員可按照圖2所示方法開展開挖施工，利用多臺設備的協調配合提升施工效率。

3.2.3 開挖測量要求

為確保施工人員能夠在開挖期間對開挖量進行合理控制，規避欠挖或超挖情況，工程單位需結合現場勘測結果做好基線復核工作，全面全方位排查基線精度，避免因基線誤差影響施工質量。對于現場監理人員給出的基準點，工程單位應結合測繪標準實現開挖施工控制網的繪制測量工作，并為土方開挖提供有效的加密水準點。在施工放樣期間，開挖邊線的放樣需結合施工控制網開展，而控制網在應用前也能夠得到監理相關人員批準，避免因審核不到位引發質量缺陷。相對而言，平面位置誤差、高程誤差是水閘基坑開挖施工質量控制的關鍵點，如果存在3 cm 以上高程誤差或5 cm 以上平面位置誤差，將導致工程質量存在嚴重缺陷，在控制相關誤差的基礎上，施工人員也需要避免連續出現高程負值情況，需將負值總數控制在30%測點數量范圍內。

在控制基坑開挖區域誤差的同時，施工人員也需要加強對清基土方開挖的重視，嚴格按設計要求控制開采出料場的具體區域，而現場的區域劃分則需要根據測量分析結果確認，避免出現覆蓋層清基儲量等與需求不符的情況。為改善施工現場環境，工程單位需組織人員改善施工道路，按照200 m 間距開展會車平臺建造工作，避免因會車影響土方運輸效率。按照清基土方開挖施工要求完成表面雜物、植被清理施工后，施工人員需有序做好施工平臺整平處理工作，按順序完成土層開挖、集料、裝車以及運輸堆放工作，并為后續的土料開采建設截水溝等排水設施。

3.3 水閘基坑開挖支護施工工藝

排澇站工程項目之中，工程單位在泵房、進水口等多處區域需針對性的開展臨時邊坡支護施工，避免在開挖水閘基坑期間出現排澇站結構沉降等異常情況。為完成臨時支護工作，施工人員采取了噴錨支護技術，按照1.50 m間隔鋪設長1 m且直徑18 mm的錨固鋼筋，形成的鋼筋網參數為Ф6@200，并在鋼筋網上方按照50 mm 厚度標準噴施混凝土，混凝土強度級別為C20。在此基礎上，利用制成濾管且頭端呈尖狀的48 mm直徑鋼管插入土中，利用鋼筋焊接濾管孔眼部位的方式將濾管連接，濾漿孔間距約50 cm。為確保濾管深度符合設計要求，施工人員需做好測量控制工作，鋼管打入時可借助沖擊錘完成，并利用螺旋鉆完成打入前的錨孔鉆設工作。為確保混凝土噴射施工質量與效率符合施工要求，工程單位利用容量為9 m3的空壓機噴射混凝土，在操作期間結合厚度測量結果進行控制，避免出現局部厚度在12 cm 以下的情況。灌漿材料配制時需將添加劑占比控制在4%左右，波動幅度不超出i 1%，早強劑需按照0.03%～0.05%的比重添加到水泥之中，砂漿配比可參考M20實驗室配比。

施工人員可采取灌漿法將漿液灌入，管端與孔底間距需控制為200 mm，及時利用止水帶對溢出漿液的管控封堵，灌漿壓力需按照0.50～1.00 MPa數值范圍以及3 min以上的穩壓時間進行控制。灌漿工具可選用高壓注漿泵，把那個利用土工布處理封口，采取低壓慢灌的操作方式灌漿，如果出現土體異常變動情況，則需要終止灌漿操作并封閉管口，如果土體無異常情況，則需要按標準控制灌漿壓力和灌漿量，灌漿量與土層類型有關，如：黏性土層不低于0.30包/m（鋼管長度）水泥漿，松散雜填土層不低于1包/m水泥漿。

4 水閘基坑降、排水施工工藝

由于排澇站水閘基坑較深，基坑外側水量較大，為避免周邊河水對基坑穩定性造成影響，工程單位需采取降水措施控制基坑周邊水量，提升基坑底部、邊坡等施工作業區域的干燥性，下面對降水施工工藝進行詳細論述。

工程單位可按照圖3 所示方式開展基坑初期降水、排水處理工作，避免降雨匯水、岸坡與地基滲水、接頭漏水、基坑積水等影響基坑支護效果。相對而言，此工程施工時間為正處于枯水期，降水、排水壓力較小，該工藝能夠滿足初期施工需求。

現場調查結果表明，排澇站水閘基坑區域的施工廢水、降雨匯水與基坑滲水是降排水施工的重點，而混凝土養護廢水則是其中占比最高的水源。現場施工環節，工程單位每天澆筑混凝土的體積最多為250 m3，為滿足降排水需求，需按照1.20 倍澆筑體積的方式控制抽水量，即每天能夠滿足300 m3的抽水需求。為此，在抽水設備選型時，施工人員需配置泥漿泵（S-2DN6/3）和潛水泵（IS125-100-250）分別3臺和4臺。

為滿足基坑排水需求，施工人員按照圖4所示地面導溝排水技術施工，需將導水溝設置于排澇站水閘基坑附近，滿足混凝土澆筑廢水、降雨匯水以及基坑滲水的處理需求，利用集水井匯集導溝中的水，并借助抽水泵處理積水。排水期間，施工人員需確保導水溝高程不超出基坑開挖面，按照0.50 m標準控制導水溝高度和寬度，按照1.25 m標準控制集水井深度，按照1：1 坡度比調整邊坡坡度，并利用30 cm 厚度的碎石鋪設在集水井中作為護底，同時也需要為集水井配齊2臺互為主備的泥漿泵設備，按照1.10 m/s的標準控制抽水效率。

為進一步改善施工環境，提升基坑支護可靠性，施工人員可利用井位降水技術改善基坑外部水位，井位布置點位應符合設計要求，采取測量放樣技術手段將誤差控制在50 mm 范圍內，特殊地質情況下也需要經技術、設計人員現場勘測計算后確認具體施工方法。

5 結語

綜上所述，水閘基坑開挖工程單位需重視降水、排水施工對施工環境的改善效果，避免基坑外部水位過高或內部積水過多引發邊坡涌砂、坑底滲漏等異常情況，基坑支護施工也需要嚴格按照方案要求開展各項施工，嚴格控制測量放樣誤差，需結合現場實際情況選擇適宜的支護方案和降排水措施，確保水閘基坑開展支護施工有序開展。