潛藏地下水砂土深基坑施工關(guān)鍵技術(shù)

畢建軍

[摘要]近年來，城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，使城市中高層建筑林立，這也使深基坑施工技術(shù)在建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用，而對(duì)于某些砂土區(qū)域來說，由于在砂土層中可能潛藏有豐富的地下水，而砂土本身所具備的高滲透性會(huì)大幅增加深基坑的施工難度。為此，本文便以工程為例，對(duì)潛藏地下水砂土深基坑施工中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討，希望能為其他類似工程的深基坑施工起到借鑒作用。

[關(guān)鍵詞]地下水；砂土；深基坑；關(guān)鍵技術(shù) 文章編號(hào)：2095-4085（2018）05-0091-02

1 工程概況

在某高層建筑項(xiàng)目施工中，其總建筑面積為68264.53m2，地下室面積為17236.47m2，該高層建筑共計(jì)19層，其中地下室為2層，總高度為112.50m。高層建筑項(xiàng)目在砂土區(qū)域中施工，砂土滲透系數(shù)為65～90m/d，砂土土質(zhì)松散，在砂土土層中的地下水為潛水，水位深度為3.6～7.4m，涌水量為1140，深基坑開挖深度為8～12，基坑為四邊形，其中長(zhǎng)邊為110m，短邊為60m，深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)采用灌注樁+土釘墻。

2 潛藏地下水砂土深基坑施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

在該工程中，主要應(yīng)用了以下深基坑施工關(guān)鍵技術(shù)，其一，對(duì)深基坑進(jìn)行了圍護(hù)設(shè)計(jì)。其二，在深基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用了灌注樁+土釘墻施工技術(shù)。其三，在深基坑施工中采用了深井降水技術(shù)。其四，依據(jù)砂土的土質(zhì)特點(diǎn)對(duì)土釘墻的施工工藝進(jìn)行了改進(jìn)。其五，對(duì)塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)。

3 潛藏地下水砂土深基坑施工關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 砂土深基坑的圍護(hù)技術(shù)

在該工程項(xiàng)目中，對(duì)基坑側(cè)壁的安全等級(jí)進(jìn)行了劃分，將東段緊鄰水體的基坑側(cè)壁安全等級(jí)設(shè)定為一級(jí)，其余地段設(shè)定為二級(jí)，東段的深基坑上部利用土釘墻進(jìn)行一級(jí)放坡支護(hù)，深基坑的下部則利用鉆孔灌注樁進(jìn)行圍護(hù)，灌注樁的樁徑為1.4m，樁長(zhǎng)為21m，對(duì)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移累積總報(bào)警值為6mm，其他段的深基坑上部土釘墻放坡支護(hù)為二級(jí)，鉆孔灌注樁的樁徑與樁長(zhǎng)均與東段相同。

3.2 砂土深基坑的降水技術(shù)

在本工程中所采用的降水技術(shù)主要為深井降水技術(shù)，同時(shí)，考慮到基坑的某個(gè)部分中可能存在止水帷幕，并且基坑中的地下水位埋深都在3m以上，因此，為了節(jié)省施工成本，在有水帷幕的坑邊不設(shè)置降水井，而在沒有止水帷幕的坑邊則設(shè)置降水井進(jìn)行降水。依據(jù)深井對(duì)地下水的影響半徑，對(duì)降水井的距離進(jìn)行確定，確定后的間距保持在20m左右，由于深基坑降水是在半封閉隔水邊界條件下進(jìn)行的，依據(jù)工程中的水力坡度，采取1：10的比例對(duì)深水井的半徑進(jìn)行適當(dāng)增加，最終確定深水井的半徑為20m，在深基坑中的降水井間距為30m，降水井?dāng)?shù)量為20口。在利用深水井進(jìn)行降水時(shí)，需要將深基坑中的潛藏地下水降到深基坑以下1m處，井孔壁的水位則應(yīng)降到4m以上，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，需要對(duì)過水?dāng)嗝娴乃S值進(jìn)行考慮，水躍值一般設(shè)定為2m，所使用的潛水泵應(yīng)控制在動(dòng)水位面以下1m處，其地下水的沉淀段為0.5m，因此對(duì)降水井的井管埋置深度應(yīng)設(shè)定為20m。

3.3 砂土深基坑的土方開挖

在深基坑開挖方面，主要利用機(jī)械大開挖與人工修坡的施工方式，開挖方法為分區(qū)分層，并根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位的不同，開挖的分層厚度也有所不同。本工程對(duì)涉及到土釘墻部分的開挖分層厚度設(shè)定為1.5m，而對(duì)于其他不涉及土釘墻的部分，分層厚度則設(shè)定為2.5m。并確保在護(hù)坡面層與上層土釘施工完成后才可對(duì)下一層土體進(jìn)行開挖，以此避免邊坡過高而造成塌方。在土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)以隨挖隨施工的方式進(jìn)行，從邊坡形成到面層噴射完畢后的時(shí)間應(yīng)在24h以內(nèi)，并要確保邊坡的單次暴露面積不能大于300m2。在深基坑開挖到坑底時(shí)，應(yīng)預(yù)留出20cm的土層進(jìn)行人工清底，對(duì)墊層的澆筑應(yīng)采取隨挖隨澆的方式，并且基底中的土體暴露時(shí)間不得大于24h，在開挖時(shí)，嚴(yán)禁挖土機(jī)械碰撞到樁頭，對(duì)樁周圍的余土應(yīng)通過人工的方式進(jìn)行清除。

3.4 砂土深基坑的支護(hù)技術(shù)

在砂土深基坑的支護(hù)技術(shù)中，本工程主要采用土釘錨桿進(jìn)行支護(hù)，錨桿設(shè)置間距為1.2m，土釘長(zhǎng)度按照深基坑的開挖深度設(shè)定范圍在4m一6m，并利用mm的鋼筋將土釘錨桿進(jìn)行連接，深基坑的邊坡表面則通過C20混凝土的噴射進(jìn)行封閉，并在邊坡表面中配備有的鋼筋網(wǎng)片。支護(hù)技術(shù)的施工步驟包括土釘錨植安裝位置放線、土釘安放、安裝鋼筋網(wǎng)、混凝土噴面層噴射及開挖下一層。

3.5 砂土深基坑的塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)

由于本工程的深基坑地質(zhì)條件主要為中砂與細(xì)砂，地基的承載力較弱，不能當(dāng)作天然地基來對(duì)塔吊承臺(tái)進(jìn)行承載，因此需要對(duì)塔吊的樁基礎(chǔ)進(jìn)行單獨(dú)布置，對(duì)塔吊的承臺(tái)設(shè)計(jì)采用“樁+承臺(tái)”的方式，可利用4根直徑為0.8m的鉆孔灌注樁來作為支撐點(diǎn)來支撐塔吊承臺(tái)，以此形成穩(wěn)固的塔吊基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李再興.有關(guān)基坑降水方法的探討[J].地下水，2008，（02）：72，74，79.

[2]周紅波，蔡來炳.軟土地區(qū)深基坑工程承壓水風(fēng)險(xiǎn)與控制[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，43（01）：27-32.

[3]宋敏，付厚利.深基坑工程地下水風(fēng)險(xiǎn)分析與控制[J].價(jià)值工程，2012，31（27）：138-140.