水利工程中深基坑施工技术探讨

随着我国经济以及城市人口、工业、建设的快速发展，人们对深基坑施工技术的认识不断提高和研究的不断深入，有更多技术在深基坑工程中得到应用。水利工程中深基坑工程的设计与施工既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制支护结构及其周围土体的变形，保证周围环境（相邻建筑物及地下公共设施等）的安全。

1 水利工程中的深基坑施工要点

深基坑工程施工包括各种支护结构、隔渗设施、降水井及抽排水和土方开挖的实施。总体而言，基坑工程的各部分施工工艺与正常的施工工艺是相同的，当然由于是用作基坑支护，也还具有一些不同的特色，以下主要就此方面进行概要性的总结。一般应掌握的施工要点：

（1）基坑工程施工前必须编制详尽的、切实可行的施工组织设计，对可能发生的问题要有充分的预见和周密的对策。

（2）在降水施工过程中，必须先施工具有代表性的1～2口井进行抽水试验，校核水文地质设计参数后，方可进行其它降水井施工。管井施工应按CJJ10《供水管井设计施工质量验收规范》等规定进行施工与质量验收，实管、滤水管的长度及井管外侧回填料的高度应根据降水井的深度、地层结构及降水要求而定。管井抽水开泵后30min取水样测试，其含砂量应小于1/50000，如抽水时间在3个月以上含砂量应小于1/100000。在降水维持运行阶段，应配合土方开挖和地下室施工时对抽排水量、地下水位、环境条件变化进行控制。

（3）基坑工程施工过程中应搞好各分项工程的协调管理，注意工序衔接，合理安排工期，使得支护结构能够按设计要求运行。

（4）采用内支撑的基坑必须按“由上而下，先撑后挖”的原则施工。设置好的内支撑受力状况必须和设计计算的工况一致。拆除支撑应有安全换撑措施，由下而上逐层进行。注意拆除下层支撑时严禁损坏支护结构主体、立柱和上层支撑，吊运拆除的支撑构件时不得碰撞支撑系统和结构工程。

（5）基坑工程施工过程中必须进行监测，制定切实可行的详细的监测方案，并通过监测数据指导基坑工程的施工全过程。

2 实例：A市污水泵站深基坑施工方案

2.1工程概况

三角湖污水泵站工程地处A市四新南路与汤山渠和打鼓渡河三角交界处，本深基坑工程是该工程污水泵房的地下室基础部分，该深基坑位于站内中心区域，占地面积150.5m2。建筑以污水泵站站功能为主，并由污水粗格栅间和泵房间连接组成，主体建筑高度地上10.5m。地下9.0m：地下室层高为6.2m和9.3m。泵房建筑呈长方形，总长度20.1m，宽4.4～10m。

粗格栅间及泵房基础采用阀板式基础，基础为两个不同高程的钢筋混凝土阀板式基础，其中污水过滤池区阀板基础底高程为15.00m，污水泵区阀板底基础底高程为11.80m，两高程相差3.2m，高差较大，阀板基础截面尺寸为别为4400×7900，底板厚600和12200×10000，底板厚700两部分组成。

工程的基坑底面积为214m2，0.00相当于高程21.8m。开挖深度分为：粗格栅区-6.9m，泵房区-10.1m：基坑开挖的总方量约1800m3。

2.2周围环境和地质条件

基地周围无地下管线，东侧紧挨打鼓渡河河道北侧为三角湖北路，西侧为待建规划路。基坑周围环境较好无任何障碍。

根据提供的地质资料，基坑浅层土由填土，粉质粘土，淤泥质粉质粘土，砂质粉土，以及淤泥质粘土组成。表层填土由杂填土及各类建筑物基础及地下设施组成，该层开挖后坑壁稳定性很差，褐黄色粉质粘土较薄，且局部尖灭，灰黄、灰色粉土不规则分布，局部地段夹淤泥质粉质粘土，土质不均匀，最低层为粘土持力层。

根据土工试验及工程地质剖面图分析：上方淤泥质土层、及粉质粘土在地下水渗流条件下，易发生坍塌及流砂现象，对围护和降水提出了很高要求。

2.3围护方案

采用基底砌筑砖挡土墙，坑壁竹钉挂钢丝网喷水泥浆护壁的方法防止塌方。粗格栅区基底-6.9m，沿土壁四周用M10水泥砂浆砌MU15蒸压灰砂砖370厚1.2m高挡土墙；泵房区基底-10.1m，沿土壁四周用M10水泥砂浆砌MU15蒸压灰砂砖370厚1.5m高挡土墙，且所有挡土墙沿墙每隔2m设-490×490砖垛；而后沿土壁四周钉竹钉挂钢丝网喷水泥浆护壁。

2.4轻型井点降水技术

工程在泵房区较深处开挖前需井点降水。

2.4.1井点的设计

井点采用V5真空泵，滤管为φ50mm，井点管长6m，滤管长1.5m，集水管为φ120，井点支管间距1.2m，采用双排井点，井点至基坑边距离为1m，井点埋深大于基础挖深1.5m。

2.4.2轻型井点施工

（1）埋设井管

用水射管对准井点位置，用压力射水成孔。射水深度应比井管深1m。成孔后，拔出射水管，插入井管，同时四周回填中粗砂，距地面1.5m内，改用粘土封口，防止漏气，插管有困难时，可拔出重新射水插管。冲孔时要用水沟将冲孔用水排走。 　　（2）连接

安装抽水机组，连接集水总管；进行试抽并全面检查管路接头质最、井点出水状况和抽水机运转情况，如发现漏气和死井立即处理。

（3）抽水

检查合格后，开泵抽水，开动前，必须将所有进出口阀门关闭，达到一定真空度后，慢慢开启进水阀，真空表指示400mm水银柱左右，地下水开始从滤管吸入集水箱，开动离心泵将水排出。抽水过程中有砂粒抽出时，应将进水阀关小来调整。排水时及时调节出水阀使集水箱内吸水量与排水量平衡。

（4）拔管

施工结束，拆除连接管，用扒杆将井管拔出。

灌添砂滤料，将井管与集水总管线连接；冲孔孔径不小于300mm，深度比滤管底深0.5m以上，管距为1.2m。

2.4.3井点降水注意事项

（1）本工程降水采用轻型井点降水，在沟槽开挖断面1m外提前一天沿纵向布置好轻型井点降水（6m）。

（2）每套机组的技术参数

井距1.5m；机组功率7.5kW。

压力3.0kg/cm2；滤管长度1.5m。

真空度70.8kPa。

（3）井点计算（从略）。

（4）井点组装时的要求

①主管的延伸和连接都要平直，支管冲孔后安装时要在一条线上，并保持在同一高度上；

②冲扩后孔径大于30cm，其深度要超过支管深度5cm，支管一定要直立；

③下砂要连接，不得间断；

④主机的安装位置，一定要安排在主管的中心位置，保持两侧水流平衡，保证抽水效率；

⑤组装前应主、支管进行检查，剔除死管，开机24h内必须见清水，否则必须查找原因，处理解决；

⑥安装支管冲水必须注意孔洞保持垂直，上下孔径一致，保证侧壁有一定厚度的砂滤层，冲孔深度要比滤管底深500mm，保证底部有足够的砂滤层。插入支管后要及时填灌砂滤层，砂滤层至少要达到砂滤管顶以上1～1.5m，在孔口到地面以下0.5～1m的深度范围内用粘土填塞，以防漏气；

⑦开机前认真做好抽水设备的检查，然后开机进行试运转，检查每根井管及主管是否有漏气现象，出水后2h，必须检查出水管内流出的水是否是清水，若水是浑水，应检查其原因，排除后方可继续开机降水；

⑧开机过程要认真检查，确保水流不间断地缓慢流出，不能时停时开，造成滤管堵塞，而影响降水效果。特别是夜间降水更要经常检查，并认真做好降水记录。

2.5信息化施工技术

基坑施工期间在周边环境和基坑本体上设置各种监测点，组成监测体系。监测的主要内容有：周边建筑物的沉降和位移监测；邻近基坑的桥墩位移和沉降观测；围护桩压顶梁沉降和平面位移监测；围护钻孔灌注桩桩体变形测量；立柱沉降及位移监测；坑内外地下水位观测；支撑轴力监测；裂缝宽度观测。工程基坑内外共布置了134个各种监测点，监测工作主要分围护施工、基坑挖土和支撑施工、基础结构施工三个阶段进行。在各个阶段，根据监测的位移、沉降数据，分析产生的原因，根据不同因素有针对性的采取措施，如加固保护对象、控制施工进度和调整施工方案等，以保证周围环境的安全和施工顺利进行。

3 结语

总之，水利工程中的深基坑施工要严把各分项工程、各道工序，围护地墙质量、坑底加固质量、深井降水质量、基坑排水措施的到位对深基坑施工具有极为重要的意义。此外，也要合理组织各项资源（机械、材料、人员）并严格按照工况要求和施工方案进行施工。加强对周边环境和基坑本体的巡视的重要性，发现隐患及时处理，不做等待，施工中做到安全和文明施工。