蘭州西固污水處理工程基坑處理技術(shù)措施

劉嘉夫　齊昕　張國利

摘 要：根據(jù)蘭州西固污水處理工程施工圖紙和招標文件中關(guān)于技術(shù)指標的要求，分析了各種影響基坑施工的不利因素和該工程的基坑處理特點，并結(jié)合污水廠的施工經(jīng)驗，提出了對該污水處理工程基坑處理針對性較強的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：污水處理；基坑；地下水；降水井

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0063-02

1 工程簡介

蘭州西固區(qū)生活污水處理廠位于規(guī)劃S047#路以北、S063#路以西的三角形區(qū)域內(nèi)，總占地約14.81 hm?，服務(wù)范圍包括西固區(qū)南山公路以北、黃河以南，以及河口區(qū)域、崔家大灘區(qū)域，服務(wù)面積約28.4 km?，服務(wù)人口為29.5萬人。

蘭州西固污水處理工程施工場區(qū)內(nèi)的地下水為潛水類型，補給源為大氣降水和黃河高階地地下水，主要含水層為卵石層，下伏第三系泥巖層構(gòu)成相對隔水層，地下水的流向為西南向東北，最終排放到黃河。根據(jù)地質(zhì)勘查報告，地下水水位一般在3.50～4.00 m之間，相應(yīng)水位標高在1 533.00～1 533.40 m之間，受補給源的影響，水位隨季節(jié)變化明顯，地下水的升降幅度在0.50～1.00 m之間。

2 基坑降水

2.1 施工方法

2.1.1 井點降水方案的選擇

對于井孔的直徑，初步設(shè)計為600 mm，井管選擇直徑為DN300 mm的無砂砼管材，濾管間采用瀝青黏結(jié)，并用竹條綁扎的方法校正。選擇粒徑在1.5～2 mm之間的礫石填料作為濾料。管井深度為20～30 m、直徑在2 m以內(nèi)的井口用黏土填塞。

溝槽開挖時，要根據(jù)涌水量和以上計算布置降水井，施工時，可根據(jù)實際情況調(diào)整間距。水經(jīng)潛水泵抽出，匯入d200砼管就近排出。

2.1.2 降水管井施工

施工工序：井位放樣→做井口、安護筒→鉆機就位、鉆孔→回填井底砂墊層→吊放井管→回填濾料→安裝抽水控制電路→試抽→正常工作。

具體施工要求包括：①選用DZL600型回旋鉆機成孔，鉆孔直徑為600 mm。在孔口設(shè)置鋼護筒，鉆至設(shè)計深度后，采用正循環(huán)方法清孔。施工中，要將孔斜偏差控制在1%以內(nèi)。②在探測孔深滿足設(shè)計要求后，將井管按順序下放。檢查濾管的質(zhì)量，輕提慢放，并使井管居中。③在井壁間隙回填粒徑為4～10 mm的細礫石至地面以下2 m的孔口部分，用黏土填實。回填時，利用井壁上設(shè)的對中線，確保井壁四周填層的厚度均勻。④下管回填完細礫石后，及時利用壓縮空氣洗井，直到井口返出清水為止。

2.1.3 降水試驗

在降水井施工前，首先根據(jù)計算資料進行現(xiàn)場降水試驗，測定滲透系數(shù)、流量、影響半徑等參數(shù)，然后對初步降水方案中的管井布置、潛水泵參數(shù)、降水管井的深度等進行調(diào)整，最終確定經(jīng)濟、合理的降水方案。

2.1.4 降水井布置

廠區(qū)構(gòu)（建）筑物降水井均在構(gòu)（建）筑物周圍布置。部分管道埋深較大，鋪設(shè)時，除新建降水井外，可利用一期構(gòu)筑物已有降水井進行降水施工。

2.2 明溝排水施工技術(shù)措施

明溝排水施工技術(shù)措施包括：①基坑排水系統(tǒng)。坡頂、坡底均設(shè)排水溝和集水井，在排水匯入市政管道前設(shè)置沉砂池。②排水溝。在坡腳處設(shè)置一圈排水溝，用來匯集邊坡排出的水。坡頂?shù)呐潘疁闲韪鶕?jù)現(xiàn)場的實際情況設(shè)置，用來攔截坡頂雨水，并接受坑底抽水、坡頂排水溝明溝形式的排泄。排水溝的尺寸為400 mm×400 mm×400 mm（頂寬×底寬×高）。為了防止地表水滲入，要對基坑頂四周的排水溝進行掛網(wǎng)噴砼。③集水井。在基坑的底部和頂部每隔25～30 m設(shè)置一個集水井，尺寸為800 mm×800 mm×1 000 mm（長×寬×深），以匯集坑頂、坑底排水溝排出的地表水和地下水。排放前要建三級消力沉砂池，尺寸為3 480 mm×1 980 mm×1 500 mm（長×寬×深）。④在明溝排水施工期間，應(yīng)加強抽排設(shè)備的維護和管理，保持抽水設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，保證開挖范圍長期處于干燥狀態(tài)，直至施工完成。同時，應(yīng)具備備用電源和水泵，做好應(yīng)急時和暴雨季節(jié)的抽排。

3 基坑開挖

挖土機械選用挖斗容量為0.7～0.9 m3的挖掘機，配套翻斗汽車運土。為避免擾動基土，開挖時先由挖掘機分層挖土至基坑面以上300 mm處，剩余的土方再由人工挖除。基坑開挖完成后，及時組織相關(guān)部門驗槽，驗槽合格后立即鋪設(shè)砂石墊層或澆筑混凝土墊層，然后綁扎底板鋼筋、澆筑底板混凝土，以減少基坑的回彈量。基坑開挖完成以后，沿基坑周邊設(shè)置紅白相間的雙道防護欄桿。基坑內(nèi)采用盲溝加集水井的方式，通過泵抽排出坑內(nèi)積水。為防止地表水流入坑內(nèi)、保持基坑干燥，基坑開挖前，要先在基坑周邊設(shè)置一個50 mm×400 mm的地面排水明溝，并間隔布置集水井，通過排水泵將水抽到市政排水系統(tǒng)排出。

4 基礎(chǔ)處理

該工程的基礎(chǔ)采用的是樁基礎(chǔ)。樁的類型分為兩類，即Ф500水泥土攪拌樁和400×400預(yù)制成品方樁。在該工程中，鼓風(fēng)機房、污泥脫水機房、生活樓、綜合樓、加氯間和車庫等均采用400×400預(yù)制成品方樁，其余構(gòu)（建）筑物均采用Ф500水泥土攪拌樁。

水泥土攪拌樁采用的是抗硫酸鹽水泥，強度等級為42.5，摻入比為18%，垂直度偏差不超過1%，樁位偏差不大于50 mm。構(gòu)筑物地基處理的水泥土攪拌樁采用正方形布置，樁中心間距為1 200 mm。在水泥土攪拌樁加固的地基上開挖基坑時，樁頂以上300 mm內(nèi)的土應(yīng)由人工開挖。

5 基坑支護

在基坑（基槽）支護時，應(yīng)先測量放線，明確開挖寬度，然后拉線，分區(qū)、分段開挖，在基坑（基槽）四周放坡。根據(jù)地質(zhì)報告和設(shè)計，邊坡坡度為1∶0.75，四周要預(yù)留1.0 m的工作面和排水溝，以確保施工操作的安全。土方用挖掘機開挖，人工配合，為避免破壞基底土，應(yīng)在基底標高以上預(yù)留20～30 cm厚的土進行人工清理。構(gòu)筑物基坑開挖要做好排水措施，基坑排水采用排水溝排水，并采用潛水泵抽水。