水閘泵站基坑施工技術分析

摘要：水閘泵站是水利工程中不可忽視的重要組成部分。隨著水利工程總量的不斷激增，為達成既定的目標，應結合現(xiàn)狀，積極應用水閘泵站基坑施工技術，凸顯使用該技術的價值。但是在實操過程中，依然存在諸多有待解決的實際問題。因此，簡要概述水閘泵站的基礎功能與構造，全面闡述水閘泵站基坑施工技術的應用要點，重點分析加強水閘泵站基坑施工技術應用措施，以供相關人員參考。

關鍵詞：水閘泵站基坑施工技術基坑變形監(jiān)測

AnalysisofConstructionTechnologyforFoundationPitofSluicePumpStation

ZHANGYongchangMENGLili

HuangheConstructionGroupCo.，Ltd.，Zhengzhou，He’nanProvince，450045China

Abstract：Sluicepumpstationisanimportantpartthatcannotbeignoredinwaterconservancyprojects.Withthecontinuousincreaseofthetotalamountofwaterconservancyprojects，inordertoachievetheestablishedgoal，itisnecessarytoactivelyapplytheconstructiontechnologyofsluicepumpstationfoundationpitbasedonthecurrentsituationtohighlightthevalueofusingthistechnology. However，inthepracticaloperationprocess，therearestillmanypracticalproblemstobesolved.Therefore，thispaperbrieflysummarizesthebasicfunctionandstructureofthesluicepumpstation，comprehensivelyexpoundstheapplicationpointsofthefoundationpitconstructiontechnologyofthesluicepumpstation，andmainlyanalyzestheapplicationmeasuresofstrengtheningthefoundationpitconstructiontechnologyofthesluicepumpstation，soastoprovidethereferenceofrelevantpersonnel.

KeyWords：Sluicepumpstation;Foundationpit;Constructiontechnology;Foundationpitdeformationmonitoring

在現(xiàn)代城市基礎設施建設中，水閘泵站作為重要的排水和防洪設施，發(fā)揮著至關重要的作用。而基坑的設計與施工直接影響到后續(xù)結構的穩(wěn)定性、安全性，以及工程的整體質量。因此，基坑施工技術的合理應用和有效管理對確保水閘泵站工程的順利實施和長期穩(wěn)定運行具有關鍵性意義。

1水閘泵站的基本功能與構造

水閘泵站的核心構造主要包括閘門、泵機、機電設備、控制系統(tǒng)和相關的附屬設施[1]。閘門通常安裝在水流入口處，通過開合來調(diào)節(jié)水流量，從而控制水位或阻擋洪水。泵機則負責將積水抽出或排放至指定區(qū)域，以防止水位過高。機電設備包括電動機、變頻器和傳動裝置，負責驅動泵機和閘門的操作。控制系統(tǒng)由自動化控制器、傳感器和監(jiān)控設備組成，用于實時監(jiān)測水位變化、設備運行狀態(tài)及系統(tǒng)的整體性能。此外，水閘泵站還配備有排水系統(tǒng)、進水系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，以確保設備的正常運轉和高效排水。值得注意的是，整體結構設計需要考慮到水文地質條件、環(huán)境保護和安全要求，以確保水閘泵站在各種工況下的可靠性和穩(wěn)定性[2]。

2水閘泵站基坑施工技術要點

2.1基坑設計與規(guī)劃

基坑設計需依據(jù)巖土工程勘察報告，明確地基土層的物理力學性質，如淤泥質粘土的流塑狀態(tài)及土性較差的特性，并據(jù)此確定開挖深度及圍護結構形式。例如：對于開挖深度達7.9～9.1m的泵池，可采用Φ850SMW三軸水泥攪拌樁內(nèi)插H70030013*2型鋼結合坑內(nèi)一道鋼支撐（斜拋撐）的圍護體系，確保基坑安全等級達到三級。同時，基坑開挖需遵循分層分段、自上而下的原則，嚴格控制開挖邊坡坡度，如不大于1：3，以減少基坑邊荷載并控制機械擾動。在降水措施方面，針對黏性土與砂性土的不同透水特性，分別采用明排水、管井降水或井點降水策略，確保基坑內(nèi)無積水、土質干燥。此外，基坑圍護設計還需考慮雨季施工的安全，如設置戧臺、采用七彩油布滿幅布設等措施，以防洪水侵襲。在土方調(diào)配方面，盡量實現(xiàn)挖填結合，合理利用基坑開挖土方進行填筑，以節(jié)約工程造價。

2.2基坑開挖與支護

水閘泵站基坑施工技術要點在基坑開挖與支護方面高度專業(yè)化，需精細規(guī)劃與實施。開挖時，遵循“分層開挖、先撐后挖、嚴禁超挖”的原則，確保每層開挖深度不超過2m，邊坡坡度嚴格控制在1：1.5～1：3之間，以減少土體擾動和邊坡失穩(wěn)風險。同時，采用高精度全站儀和水準儀進行開挖監(jiān)測，確保開挖精度達到±50mm以內(nèi)。在支護方面，針對開挖深度達7.9～9.1m的泵池，優(yōu)選Φ850SMW三軸水泥攪拌樁作為圍護結構，內(nèi)插H70030013*24mm型鋼，并設置一道鋼支撐（斜拋撐），其水平間距為3m、垂直間距為4m，以增強基坑整體穩(wěn)定性。支護體系設計經(jīng)嚴格計算，確保基坑安全等級達到三級，滿足規(guī)范要求。此外，在基坑開挖期間，實施24h不間斷監(jiān)測，包括土體位移、支撐軸力、地下水位等關鍵參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即采取應急措施。如表1所示。

2.3排水與降水

針對有效的排水與降水系統(tǒng)設計，應根據(jù)基坑的地質條件和地下水位的變化選擇適當?shù)慕邓椒ǎ缇c降水、深井降水或排水溝等。井點降水系統(tǒng)通過在基坑周圍設置井點，利用抽水機將地下水抽取至基坑外，從而降低地下水位，保持基坑干燥。深井降水則通過深井抽水進一步降低地下水位，適用于地下水位較高或水量較大的情況。排水系統(tǒng)則包括基坑內(nèi)的排水溝、集水池和排水管道，確保施工過程中積水能夠及時排除，防止積水對基坑穩(wěn)定性和施工進度的影響。為了防止降水過程中對周邊環(huán)境造成負面影響，必須定期監(jiān)測地下水位和降水效果，并對降水系統(tǒng)進行調(diào)整，確保其正常運作。

2.4土體穩(wěn)定性與支護結構

進行土體穩(wěn)定性分析是基礎，需綜合考慮土壤的物理力學性質、地下水位及施工荷載對土體的影響。通過計算和模擬，評估土體在開挖過程中可能的變形和沉降情況，并采取相應的穩(wěn)定措施。支護結構的設計與施工同樣至關重要，應根據(jù)基坑的深度、土壤類型和負載要求，選擇合適的支護系統(tǒng)，如鋼板樁、混凝土支撐或土釘墻等。

支護結構的安裝需要精確施工，以確保其能夠有效地承受土體側壓力和地下水的作用，并且，在施工過程中必須實時監(jiān)測支護結構的變形和位移，及時調(diào)整和加固支護系統(tǒng)，防止出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。此外，還需關注土體與支護結構之間的相互作用，避免因支護結構變形導致的土體失穩(wěn)。通過科學設計和嚴格施工，可以有效保障基坑的土體穩(wěn)定性，確保水閘泵站基坑施工的安全和工程質量。

3加強水閘泵站基坑施工技術應用措施

3.1選擇適當?shù)闹ёo方式

在水閘泵站基坑施工中，選擇適當?shù)闹ёo方式是確保基坑穩(wěn)定性和施工安全的關鍵環(huán)節(jié)[3]。支護方式的選擇應基于詳細的地質勘察結果，考慮土壤的物理力學性質、地下水位、基坑深度及周圍環(huán)境等因素。常見的支護方式包括鋼板樁支護、混凝土支撐、土釘墻和錨桿支護等，每種方式都有其適用的場景和優(yōu)缺點。

鋼板樁支護是應用廣泛的一種支護方式，尤其適用于砂土和軟土地區(qū)。鋼板樁具有良好的抗彎曲和抗拔力，可以有效地承受土體的側壓力，防止基坑側壁坍塌。安裝鋼板樁時，需確保其打樁深度和間距符合設計要求，并對其連接部分進行嚴格的密封處理，以防止地下水滲透對施工造成影響。鋼板樁的優(yōu)點在于施工速度較快，適用于高密度城市環(huán)境，但其成本相對較高，并且施工過程中對周圍環(huán)境可能造成一定的噪音和振動。

混凝土支撐系統(tǒng)適用于基坑較深或土體較松散的情況。通過設置水平混凝土支撐或斜支撐，可以有效分散土體的側壓力，減少基坑壁的變形和位移。這種支撐方式對土體穩(wěn)定性有很好的控制作用，但施工周期較長，且混凝土支撐的安裝需要較高的施工精度和良好的混凝土強度控制。

土釘墻是一種較為經(jīng)濟的支護方式，適用于較淺基坑或黏土類土壤。土釘墻通過將鋼筋土釘嵌入土體中，并用噴射混凝土覆蓋，形成一個增強的土體結構，從而提高土體的穩(wěn)定性。土釘墻施工時，需要對土體進行充分的預處理，并確保土釘?shù)穆袢肷疃群烷g距符合設計要求。雖然土釘墻具有較低的施工成本和較小的施工占地，但其對地下水和軟土的適應性較差。

3.2采用先進的開挖設備

現(xiàn)代開挖設備包括液壓挖掘機、鏈斗挖掘機、振動式開挖機等，這些設備能夠有效應對復雜的土壤條件，提高開挖作業(yè)的精度和速度[4]。

（1）液壓挖掘機因其高效的動力系統(tǒng)和靈活的操作性被廣泛應用于基坑開挖中，其配備的多功能斗具可以適應不同土質的挖掘需求，從而提高作業(yè)效率，并減少對周邊環(huán)境的影響。液壓挖掘機的穩(wěn)定性和精準控制也有助于降低土體擾動，減少對基坑支護結構的負荷。（2）鏈斗挖掘機則適用于大面積基坑開挖，特別是面對大體積土方或黏土層時，其連續(xù)的開挖方式能夠顯著提高土方的處理效率。鏈斗挖掘機在開挖過程中能有效避免土壤的分散和散落，減少對周邊環(huán)境的影響，同時，其高強度的鏈斗結構確保了在硬土層和碎石層中的穩(wěn)定作業(yè)。（3）振動式開挖機通過振動加速土體的松動，適合用于松散土質或含水量較大的土壤。振動開挖不僅能提高開挖效率，還能在不打擾土體穩(wěn)定性的情況下進行大體積的土方處理，特別是在地下水豐富的環(huán)境中，這種設備能夠有效防止土體的沉降和塌陷。

這些先進開挖設備的應用不僅能夠提高施工效率、縮短工期，還能夠有效降低施工過程中對環(huán)境的負面影響，如減少噪音、振動和揚塵等。設備的選擇和應用應根據(jù)基坑的實際條件、施工要求及土壤性質進行合理配置，確保各類設備能夠發(fā)揮其最大效能。

3.3加強基坑變形監(jiān)測

基坑變形監(jiān)測通過實時跟蹤基坑的變形情況，能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題，采取必要的修正措施，以防止土體失穩(wěn)和支護結構的破壞。現(xiàn)代基坑變形監(jiān)測技術包括多種高精度儀器和系統(tǒng)，能夠提供詳細的變形數(shù)據(jù)和趨勢分析，幫助工程師做出科學的判斷和決策。

沉降儀是常用的監(jiān)測工具之一，用于測量基坑底部及周邊地面的沉降情況。沉降儀的布置通常依賴于基坑的規(guī)模和設計要求，通過定期記錄沉降量，能夠及時發(fā)現(xiàn)沉降過快或不均勻的問題，從而采取加固或調(diào)整措施，防止基坑或周邊建筑物受到不利影響。為了提高數(shù)據(jù)的準確性，沉降儀通常需要在基坑施工前就進行預布置，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整。

傾斜計是另一種重要的監(jiān)測設備，用于測量基坑側壁的傾斜度和變形情況。通過安裝在基坑邊坡的傾斜計，能夠實時監(jiān)控邊坡的傾斜變化，確保支護結構的穩(wěn)定性[5]。傾斜計可以幫助工程師識別潛在的邊坡失穩(wěn)風險，及時進行支護結構的加固或調(diào)整，以防止滑坡和坍塌現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4建立施工過程控制標準

施工過程控制標準涉及施工準備、開挖、支護、排水到監(jiān)測等各個環(huán)節(jié)的詳細規(guī)范，以保證每一步驟都符合設計要求和安全規(guī)范。施工準備階段應包括詳細的施工計劃制訂和技術方案審查。計劃中應明確施工目標、工序安排、資源配置和時間節(jié)點，并對可能出現(xiàn)的風險進行評估和預防。技術方案則需經(jīng)過專業(yè)審查，確保其合理性和可行性，并根據(jù)實際地質條件進行調(diào)整。

在開挖階段，施工過程控制標準要求制詳訂盡的開挖方法和步驟，包括分層開挖、土方處理和機械設備選擇。開挖過程中，必須嚴格按照設計要求進行，確保每層土體的開挖深度和寬度符合規(guī)范。同時，應實時監(jiān)測土體的變形和沉降情況，確保土體穩(wěn)定，避免因操作不當導致的土體失穩(wěn)或支護結構破壞。

4結論

綜上所述，要想加強水閘泵站基坑施工技術應用，還需要綜合考慮各種應用措施和具體情況，從而進行有利方案選擇。只有這樣，才能把各種基坑施工技術應用措施整合在一起，以此來加強水閘泵站基坑施工技術應用，保障水閘泵站基坑施工質量。

參考文獻

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