超深漩流池基坑施工技術(shù)的探討

　    摘要：本文以廣東某高層建筑深度約達(dá)-35m，有效直徑約達(dá)30m的超深漩流池工程項(xiàng)目為研究對象，介紹了深基坑的主要特點(diǎn)，并闡述地下連續(xù)墻在超深基坑工程施工中的應(yīng)用、深井降水技術(shù)方案和工程信息化監(jiān)控的特點(diǎn)，可供從事土木結(jié)構(gòu)工程分析的同行技術(shù)參考。

　　關(guān)鍵詞：深基坑；漩流池；施工技術(shù)

　　近些年來，由于各種高層建筑或大型基礎(chǔ)工業(yè)工程的發(fā)展迅速，所以對地下空間的基礎(chǔ)建筑要求越來越苛刻，其基坑支護(hù)的施工難度越來越大，特別是軟土地區(qū)。這些都將是高層建筑和大型基礎(chǔ)工業(yè)建設(shè)工程的難點(diǎn)和技術(shù)要點(diǎn)。漩流池深基坑支護(hù)的施工要求綜合分析巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)和水文地質(zhì)的特點(diǎn)，才能更好保證漩流池深基坑的施工質(zhì)量。本文結(jié)合以往的漩流池深基坑工程施工經(jīng)驗(yàn)，闡述了地下連續(xù)墻在漩流池深基坑施工中的運(yùn)用、深井降水方案和工程信息化的特點(diǎn)，對提高漩流池工程質(zhì)量、縮短工期、節(jié)約造價(jià)和降低施工風(fēng)險(xiǎn)有一定的參考意義。

　　1深基坑工程的介紹

　　基坑工程按設(shè)計(jì)規(guī)范的劃分，一般把開挖深度大于10m的基坑稱為深基坑，開挖深度小于10m的基坑稱為淺基坑。本工程的基坑開挖深度達(dá)約-35m，屬于深基坑工程。

　　1.1深基坑工程的常用的結(jié)構(gòu)

　�。�1）地下連續(xù)墻：適用范圍廣，可適用各種地層，整體剛度大，抗?jié)B性能好；施工振動(dòng)噪聲小，適合在城市市區(qū)施工。

　�。�2）鉆孔灌注樁：施工設(shè)備簡單，樁的直徑、長度可根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，整體剛度較大。

　�。�3）人工挖孔樁：無需大的施工機(jī)具，可施工各種截面的樁，適用無水地層。

　�。�4）SMW工法：止水性能好，構(gòu)造簡單，施工方便、速度快，型鋼可回收重復(fù)利用，成本較低。

　�。�5）鋼板樁：成品制作，可反復(fù)使用，施工簡便，但施工有噪聲，剛度小變形大，與多道支撐結(jié)合，在軟弱土層中可使用。

　�。�6）重力式擋土墻：適用于基坑周邊較寬闊，變形要求不高的情況。

　�。�7）復(fù)合土過釘墻：主動(dòng)承載是基坑壁，變形小，施工速度快，工期短，造價(jià)低，適用于地下水位低的粘性土地層。

　�。�8）放坡開挖：經(jīng)濟(jì)性好，施工需要的場地大，土層要求有一定的自穩(wěn)能力[1]。

　　1.2深基坑施工順序的選擇

　　通常情況下，采用軟土地基中環(huán)形地下連續(xù)墻支撐兼圍護(hù)的深基坑開挖技術(shù)，施工順序如下所述：a、構(gòu)筑正多邊形的環(huán)形地下連續(xù)墻；b、構(gòu)筑降水深井并配合開挖深度逐步降低承壓含水層內(nèi)水壓力；c、構(gòu)筑墻頂圈梁，在地下連續(xù)墻內(nèi)分若干次開挖土方并逆作法構(gòu)筑內(nèi)襯；d、在開挖土方至坑底標(biāo)高，基坑封底，澆筑倒錐形混凝土結(jié)構(gòu)和內(nèi)部平臺結(jié)構(gòu)。

　　2地下連續(xù)墻在超深漩流池工程中的質(zhì)量控制

　�。�1）導(dǎo)墻：要求內(nèi)墻面平行于地下連續(xù)墻中心線，誤差在正負(fù)10mm以內(nèi)，內(nèi)外墻間距在5mm左右，并要求內(nèi)側(cè)面垂直度小于1/300，導(dǎo)墻頂面在10mm以內(nèi)。特別注意的是，導(dǎo)墻拆模要立即支頂，導(dǎo)墻背后回填粘土、分層夯實(shí)，測量給出標(biāo)高。

　�。�2）成槽：地下連續(xù)墻施工過程中，成槽后將受到地下承壓水的作用，槽底不斷涌砂[2]。為保證工程的質(zhì)量，要求槽段垂直度不大于1/300，槽深在-200m，超挖度控制在5~10%以內(nèi)，每抓10斗后，抓斗旋轉(zhuǎn)180°，經(jīng)緯儀測鋼絲繩斜度，置換法、沉淀法、測偏儀。

　�。�3）鋼筋籠：應(yīng)用專用臺架上進(jìn)行制作，鋼筋交叉點(diǎn)為點(diǎn)焊，焊點(diǎn)數(shù)安設(shè)計(jì)及規(guī)范要求執(zhí)行。主要參數(shù)控制范圍如下：長度±50mm，寬度±20mm，高度±10mm，間距±10mm，排距±5mm，縱向撓度小于10mm，預(yù)埋件位置20mm，搭接焊（單面）大于10d。

　�。�4）泥漿：配合比要嚴(yán)格按配合比下料，不隨意改變下料順序，對于指標(biāo)超出范圍的應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)重超標(biāo)的應(yīng)廢棄。要求比重在1.10~1.25范圍，粘度是20~30秒，含沙率小于4%，失水量小于30ml/30min，泥皮厚度在1~3mm/30min，PH值是7~9。

　　（4）混凝土澆筑：備有坍落度筒、兩根導(dǎo)管量盡量保持相等，每澆灌20~30分鐘測一次深度。要求參數(shù)是：坍落度18~22cm，水泥含量不小于400kg/m3澆筑速度大于3m/h，導(dǎo)管埋入混凝土深度達(dá)2.0m~6.0m，導(dǎo)管間距小于3m以內(nèi)。

　�。�5）施工縫：應(yīng)用內(nèi)襯逆做法處理施工縫，要求施工時(shí)，下兩層混凝土留有一條環(huán)向水平施工縫加坡口的形式，在新舊混凝土的界面處設(shè)30°~45°傾斜施工縫。有利于延長滲水線，提高圓井結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力，便于排除空氣，有利于墻趾混凝土的密實(shí)度。

　　3深井降水技術(shù)方案的確定

　　根據(jù)含水層巖性、滲透性及降水深度確定降水工程設(shè)計(jì)中的技術(shù)方案。漩流池基坑開挖深度約30m，坑底下承壓含水層頂板埋深約50m，、承壓水初始水頭位埋深約5m，動(dòng)水位深度最小需在22m以下，因此，可采用深井降水的技術(shù)方案。可依據(jù)降水深度，施工要求及對基坑周邊環(huán)境影響程度，采取減壓降水和疏干降水兩種降水技術(shù)方法。

　　減壓降水是將承壓含水層水頭降低到某一深度，以減少承壓水水頭壓力，防止基坑坑底產(chǎn)生承壓水突涌，保證基坑施工安全。這類降水，承壓水水位降幅小，基坑降水排水量不大，需布置的降水井?dāng)?shù)量較少，抽降水引起地面沉降影響范圍和沉降量也較小，工程造價(jià)較省。

　　疏干降水是將承壓含水層水頭降低至基坑坑底以下，雖然可防止坑底承壓水突涌，有利于基坑施工的作業(yè)，但因其水位降幅較大，基坑總排水量大，需布置的降水井?dāng)?shù)量多，工程投資增大，且抽降水引起地面沉降影響范圍和沉降量要比減壓降水大，如遇基坑周邊建(構(gòu))筑物及地下管線密集的嚴(yán)峻環(huán)境條件，還需采取必要的應(yīng)急措施來預(yù)防降水對環(huán)境和鄰近建(構(gòu))筑物、地下管線造成的危害。以上兩種降水技術(shù)方法經(jīng)多方面比較，采用減壓降水技術(shù)方法，既可保證基坑施工安全，又可減小降水對環(huán)境的影響，同時(shí)節(jié)省工程投資。

　　4工程信息化施工特點(diǎn)

　　為保證及時(shí)了解工程結(jié)構(gòu)的各種信息，需對工程相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測，以達(dá)到整體了解工程結(jié)構(gòu)的具體情況，為施工提供決策依據(jù)，科學(xué)安全指導(dǎo)工程的施工。主要針對工程的地下連續(xù)墻頂位移、地下連續(xù)墻沉降、墻體測斜、土壓力和孔隙水壓力、鋼筋應(yīng)力等項(xiàng)目進(jìn)行及時(shí)信息更新[3]。

　�。�1）地下連續(xù)墻墻頂位移及測試分析：墻體頂面位移是墻體最直接變形量的反應(yīng)，同時(shí)也反應(yīng)墻體在開挖過程中，地下墻整體變形的協(xié)調(diào)性。

　�。�2）地下墻沉降及測試分析：觀測土體開挖時(shí)對地下連續(xù)墻引起的沉降，可以判斷隨著地下水位的恢復(fù)，地下連續(xù)墻的沉降情況，是否達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，總體質(zhì)量是否處于正常情況。

　�。�3）墻體測斜及測試分析：通過對施工現(xiàn)場開挖時(shí)墻體變形的監(jiān)測，可以反應(yīng)墻體的變形，判斷連續(xù)墻的變形是否符合規(guī)范及設(shè)計(jì)的要求。

　�。�4）土壓力和孔隙水壓力測試：由于漩流池內(nèi)土方開挖及外部降水、施工作業(yè)等因素影響，地下墻體受力狀態(tài)發(fā)生變化，為了解墻體在不同階段受力情況，要測量出在不同標(biāo)高時(shí)的土壓力和孔隙水壓力。

　�。�5）鋼筋應(yīng)力測試：可了解鋼筋受力情況和監(jiān)測鋼筋受力情況，提高設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)水平。

　　5結(jié)束語

　　近年來，隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)步伐的加快，深基坑工程成為地鐵、輕軌、市政工程中的重點(diǎn)工程。深基坑技術(shù)的發(fā)展，很大程度推進(jìn)了基礎(chǔ)建筑的發(fā)展速度，促進(jìn)人民的生活水平。在深基坑的施工中，應(yīng)嚴(yán)格的遵守規(guī)范和設(shè)計(jì)的參數(shù)，不可盲目或隨意改變技術(shù)參數(shù)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ虘B(tài)度對待深基坑工程的進(jìn)展，在施工過程要求以科學(xué)的方法進(jìn)行指導(dǎo)，只有這樣我們才能夠在深基坑工程的施工中取得更好的成績，提高我國的基礎(chǔ)建設(shè)能力。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]孫家國.超深漩流池基坑施工技術(shù)的研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2007.

　　[2]董清,劉立新,魏云龍.31m深的漩流池基坑與結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].建筑施工，2005，27（01）：03-06.

　　[3]陳定洪，蒲承銘.寶鋼寬厚板軋機(jī)工程漩流池工程施工技術(shù)[J].巖土工程界，2004，7（增刊）：144-149.