污水處理廠中深基坑施工技術(shù)分析

摘要：在綠色環(huán)保發(fā)展理念下，建設(shè)污水處理廠有利于提升污水處理質(zhì)量以及效率。深基坑技術(shù)施工質(zhì)量直接影響污水處理廠項(xiàng)目整體安全性，為了促進(jìn)我國(guó)污水處理廠工程項(xiàng)目穩(wěn)定發(fā)展，提升城市污水處理能力水平，應(yīng)不斷提升深基坑技術(shù)施工質(zhì)量?；诖?，以某污水處理廠為研究對(duì)象，分析某污水處理廠深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)以及工程施工難點(diǎn)，基于工程難點(diǎn)設(shè)計(jì)深基坑施工方案，明確深基坑支護(hù)類(lèi)型，通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算分析，開(kāi)展深基坑施工作業(yè)。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；深基坑；施工技術(shù)要點(diǎn)；施工難點(diǎn)；施工流程

0" "引言

《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》文件中指出，在未來(lái)發(fā)展中，要將我國(guó)城鎮(zhèn)每日污水處理量目標(biāo)定位在2.17萬(wàn)m3，要加強(qiáng)污水處理廠深基坑施工建設(shè)，保證污水處理廠穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。深基坑技術(shù)施工質(zhì)量直接影響污水處理廠項(xiàng)目整體安全性，為了促進(jìn)我國(guó)污水處理廠工程項(xiàng)目穩(wěn)定發(fā)展，提升城市污水處理能力水平，應(yīng)不斷提升深基坑技術(shù)施工質(zhì)量。本文以某污水處理廠為研究對(duì)象，分析某污水處理廠深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)以及工程施工難點(diǎn)，基于工程難點(diǎn)設(shè)計(jì)深基坑施工方案，明確深基坑支護(hù)類(lèi)型，通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算分析，開(kāi)展深基坑施工作業(yè)。

1" "案例概況

A污水處理廠項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)位于荒野地段，污水處理廠整體地勢(shì)較為平緩，總施工面積為281502m2，污水處理能力較強(qiáng)，已經(jīng)達(dá)到10萬(wàn)t/d。深基坑工程建設(shè)在A污水處理廠項(xiàng)目中占有關(guān)鍵地位，本文以A污水處理廠為對(duì)象，分析其深基坑技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

該工程項(xiàng)目污水處理廠房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)由泵站逐漸轉(zhuǎn)換為泵房，在事故閘處應(yīng)用深基坑技術(shù)，其中底板深度在9.5～10m之間，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)。A污水處理廠深基坑工程施工平面如圖1所示，尺寸為6.5m×8.0m，深基坑總高度為10.8m[1]。

2" "施工技術(shù)要點(diǎn)以及施工難點(diǎn)

2.1" " 施工技術(shù)要點(diǎn)

在A污水處理廠工程項(xiàng)目施工中，深基坑開(kāi)挖技術(shù)采用機(jī)械以及人工結(jié)合的形式開(kāi)展，由于該項(xiàng)目地勢(shì)平整，土方挖掘深度在30cm以上。在基坑開(kāi)挖施工中，重視污水處理廠主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證深基坑施工項(xiàng)目穩(wěn)定開(kāi)展。

在污水處理廠深基坑施工項(xiàng)目管理中，為了提升工程項(xiàng)目施工安全，對(duì)基坑深度達(dá)到5m以上的進(jìn)行技術(shù)監(jiān)控，應(yīng)用規(guī)范化施工技術(shù)手段。基坑深度在5m內(nèi)的可以采用反鏟挖掘機(jī)開(kāi)展施工作業(yè)，提升基坑開(kāi)挖效率。

施工流程決定施工方案的設(shè)定呈現(xiàn)階梯狀劃分。在該污水處理廠深基坑施工時(shí)，設(shè)計(jì)開(kāi)挖支護(hù)施工方案，加強(qiáng)土方開(kāi)挖管理，重視深井深沉施工質(zhì)量。采用SNW工法開(kāi)展樁基礎(chǔ)施工，保證A污水處理廠深基坑施工工藝按序?qū)嵤2]。

2.2" " 深基坑施工難點(diǎn)

A污水處理廠施工地位荒地，現(xiàn)場(chǎng)存在大量的生活垃圾以及建筑垃圾。同時(shí)A污水處理廠深基坑施工地點(diǎn)有河流以及小型池塘分布，相比之下，該項(xiàng)目地質(zhì)情況較為復(fù)雜，土質(zhì)結(jié)構(gòu)較差。施工前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)垃圾污染物進(jìn)行合理處置，做好地質(zhì)勘察工作，開(kāi)展現(xiàn)代化技術(shù)手段優(yōu)化土質(zhì)結(jié)構(gòu)。

A污水處理廠深基坑施工地層剖面如圖2所示。該項(xiàng)目分為兩種地質(zhì)結(jié)構(gòu)，分別為正常沉積地形以及河道沉積地形。該工程項(xiàng)目地質(zhì)結(jié)構(gòu)分布復(fù)雜，在實(shí)際施工中要重視地層起伏，以降低地形變化帶來(lái)的不利影響[3]。

3" "A污水處理廠施工流程分析

3.1" " 深基坑施工方案

該工程項(xiàng)目原深基坑施工技術(shù)設(shè)計(jì)方案中，以鉆孔灌注樁作為樁基礎(chǔ)，采用鋼管作為支護(hù)材料，其中，鉆孔灌注樁的長(zhǎng)度為16.8m，樁距為0.9m，該項(xiàng)目共設(shè)置96根鉆孔灌注樁，項(xiàng)目基坑深度為9.5m[4]。

由于項(xiàng)目工程單位要求加快A污水處理廠項(xiàng)目建設(shè)工期，導(dǎo)致原有的深基坑施工技術(shù)方案不能滿(mǎn)足要求，經(jīng)過(guò)監(jiān)理單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位等多個(gè)部門(mén)協(xié)商，決定改變?cè)械氖┕ぴO(shè)計(jì)方案，采用水泥噴粉樁、土釘支護(hù)施工技術(shù)等綜合性深基坑支護(hù)施工方案，開(kāi)展基坑開(kāi)挖與支護(hù)同時(shí)施工模式，實(shí)現(xiàn)縮短工期的目標(biāo)。

3.2" " 工程支護(hù)設(shè)計(jì)方案

受施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)類(lèi)型的影響，基坑為軟土地基，將基坑開(kāi)挖深度設(shè)定為9.5m，依靠天然邊坡支撐力，難以保障其深基坑的穩(wěn)定性，需要開(kāi)展支護(hù)技術(shù)，保證其深基坑施工質(zhì)量安全。A污水處理廠深基坑支護(hù)施工如圖3所示[5]。

針對(duì)該污水處理廠深基坑開(kāi)展降土施工技術(shù)，降土的深度為1m，基坑開(kāi)挖的深度為8.5m。為了提升深基坑的穩(wěn)定性，在基坑周?chē)惭b深層攪拌樁，達(dá)到提升周?chē)馏w穩(wěn)定性的目的，使其形成地下連續(xù)墻。其中邊坡采用1：1的比例，將直徑為110mm的鉆孔注漿土釘按照梅花形分布安裝，土釘之間的距離為1.5m，射角度為20°，基于深基坑的實(shí)際情況，土釘長(zhǎng)度從上至下依次為10m、15m、25m、30m、20m、20m、10m。鉆孔灌注樁土釘主要采用φ25型號(hào)的螺紋鋼，注漿材料配比為水泥：水：砂=1：0.45：0.25 [6]。

3.3" " 設(shè)計(jì)方案可行性分析

為了保證A污水處理廠支護(hù)施工設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性，積極開(kāi)展全面的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算。在本項(xiàng)目中，支護(hù)計(jì)算共分為4個(gè)流程，①基于該污水處理廠深基坑工程項(xiàng)目實(shí)際情況，計(jì)算施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)土層參數(shù)，進(jìn)而判斷土釘安裝的基本數(shù)值。②計(jì)算土釘抗拔承載力數(shù)值計(jì)算。③采用圓弧法驗(yàn)證基坑內(nèi)部穩(wěn)定性數(shù)值是否達(dá)標(biāo)。④構(gòu)建重力式擋土墻架設(shè)，驗(yàn)證該污水處理廠深基坑整體穩(wěn)定性是否合格[7]。

3.3.1" "選取設(shè)計(jì)參數(shù)

基于該污水處理廠深基坑施工實(shí)際情況，采用的土釘設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)值如表1所示。

3.3.2" "土釘抗拔承載力

基于基坑邊坡側(cè)壓力，計(jì)算得出錨桿的抗拔力以及實(shí)際長(zhǎng)度，通過(guò)詳細(xì)分析得出是否需要安裝土釘。錨桿抗拉力和長(zhǎng)度計(jì)算如表2所示[8]。

3.4" " 基坑開(kāi)挖注漿

3.4.1" "計(jì)算開(kāi)挖深度

該工程項(xiàng)目基坑開(kāi)挖施工中，需要基于土釘間距數(shù)值計(jì)算基坑開(kāi)挖深度，通過(guò)科學(xué)運(yùn)算保證基坑邊坡土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。該污水處理廠第一層基坑開(kāi)挖深度要達(dá)到1.4m，其余層基坑深度在1.2m，便可能夠保證基坑邊坡土體達(dá)到最穩(wěn)定的狀態(tài)[9]。

3.4.2" "修坡

為了保證該污水處理廠深基坑邊坡的平整度，采用挖土機(jī)以及人工修整的手段，保證邊坡表面的平整度達(dá)標(biāo)。

3.4.3" "打孔注漿

土釘連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)開(kāi)展中，打孔逐漸占據(jù)非常關(guān)鍵的地位。該項(xiàng)目中采用錨桿鉆機(jī)為打孔設(shè)備，鉆頭規(guī)格為110mm。鉆孔成功后，技術(shù)人員對(duì)孔洞進(jìn)行清理作業(yè)，將洞內(nèi)存在的泥漿清除，保證洞內(nèi)的清潔度達(dá)標(biāo)。隨后將提前調(diào)制的注漿材料，以壓力注漿的方式灌注其中。注漿管插入距離孔底250～50mm之間，注漿完成后將孔口密封。

3.5nbsp; "土釘桿制作以及安裝

基于工程項(xiàng)目實(shí)情，采用Φ25規(guī)格的螺紋鋼作為主要材料，重視土釘焊接施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)未熔透、脫焊等病害問(wèn)題。同時(shí)在焊接中控制好土釘桿的長(zhǎng)度。從土釘桿中心位置起，以2m為間隔距離安裝定位器。

3.6" "排水系統(tǒng)施工

深基坑施工中，為了降低地下水以及地表水對(duì)基坑的影響，在基坑四周設(shè)置排水溝，并在基坑周?chē)惭b排水墻，起到隔絕地表水的作用，預(yù)防地表水對(duì)基坑邊坡的沖刷。在基坑坡腳部位設(shè)置300mm×300mm的排水溝，并使用抽水泵將基坑內(nèi)部的地表滲水吸出，提升基坑的穩(wěn)定性。

地下基坑采用混凝土結(jié)構(gòu)，為了提升混凝土的使用壽命，設(shè)置排水系統(tǒng)非常重要。在混凝土結(jié)構(gòu)四周安裝泄水孔，基于項(xiàng)目的實(shí)際情況，在3m處設(shè)置集水箱，便于地表滲水清理。泄水孔填筑材料應(yīng)具有防腐蝕性，采用PVC塑料管并在管口包扎尼龍濾網(wǎng)，在將其安裝至基坑砂層，以提升泄水孔管道排水質(zhì)量以及效率[10]。

3.7" " 沉井下沉

3.7.1" "挖土下沉

挖土取土施工中從中間著手，逐漸向西周擴(kuò)散。采用人工挖土手段，將挖掘出的土壤裝入吊斗內(nèi)，利用升降機(jī)將設(shè)備以及土壤運(yùn)至井外，其中每次挖潛的深度控制在0.4～0.5m之間。為了防止挖土施工時(shí)周?chē)寥劳蝗怀两?，造成施工安全事故，在施工中要保留刃腳周?chē)?.5m左右的硬土層。在中心挖掘結(jié)束后，將刃腳周?chē)挠餐料蛳聰D壓。如挖掘中出現(xiàn)石塊以及其他雜質(zhì)，將其處置到井外。

3.7.2" "測(cè)量控制

在沉井下沉施工中，要實(shí)施監(jiān)測(cè)井內(nèi)標(biāo)高數(shù)據(jù)，查看井內(nèi)中心位置是否發(fā)生偏移。當(dāng)發(fā)現(xiàn)沉井出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，及時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，查找異常原因，并制定正確的處理方案，避免其發(fā)生不規(guī)則沉降以及位移。在處理結(jié)束后，基于水平標(biāo)尺實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井內(nèi)的沉井以及標(biāo)高數(shù)值變化情況。為了提升沉井的穩(wěn)定性，在井內(nèi)安裝固定標(biāo)樁，采用鋼尺測(cè)量沉井中心位置，并在沉井周?chē)惭b吊線(xiàn)，輔助沉井監(jiān)測(cè)測(cè)量。

3.8" " 基坑防護(hù)

為了保證深基坑的穩(wěn)定性，在基坑周?chē)_(kāi)展固結(jié)防護(hù)技術(shù)，通過(guò)安裝組樁基礎(chǔ)的方式，提升深基坑的承載力以及抗震性。該工程采用水泥粉噴樁結(jié)構(gòu)，在基坑邊緣安裝三排直徑為500mm、間距400mm的水泥粉噴樁，三排水泥粉噴樁的間距在600mm以上，呈現(xiàn)梅花形布置，以保證A污水處理廠深基坑的穩(wěn)固性。

水泥粉噴樁固結(jié)深度應(yīng)與黏土層保持在1m左右的距離，將水泥粉噴樁標(biāo)高調(diào)制100～101m之間。樁高以深基坑風(fēng)化巖石的情況而定，在本項(xiàng)目中，根據(jù)風(fēng)化巖石的厚度調(diào)整水泥粉噴樁的標(biāo)高以及實(shí)際長(zhǎng)度。為了保證水泥粉噴樁發(fā)揮出該有的作用，需要嚴(yán)格控制施工技術(shù)，開(kāi)展規(guī)范化管理，保證施工技術(shù)落實(shí)到位，以保障深基坑施工質(zhì)量、安全。

4" "結(jié)語(yǔ)

修建并改進(jìn)污水處理廠是我國(guó)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要手段。本文以A污水處理廠為對(duì)象，分析其深基坑施工技術(shù)，針對(duì)工程項(xiàng)目的施工特點(diǎn)以及建設(shè)要求，開(kāi)展全面的施工規(guī)劃以及管理，保證其深基坑施工質(zhì)量安全。實(shí)踐證明，整合工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)資源，基于工程施工難點(diǎn)優(yōu)化整體施工流程，提升支護(hù)施工、土釘桿、排水系統(tǒng)、以及沉井等施工質(zhì)量，能夠?yàn)樯罨臃€(wěn)定性打下良好的基礎(chǔ)，有效提升項(xiàng)目正體質(zhì)量。

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