基于實際應用的大小基坑組合分級降水技術的案例分析

在社會快速發展的推動下，建筑項目數量和規模均呈現增長趨勢，同時在建筑項目質量與安全性方面的要求也不斷增加。建筑項目中基坑是其基礎環節，在建筑項目施工質量與安全方面有著直接影響，但是開展基坑施工作業時，往往存在基坑降水技術落后、實際施工與設計不符等情況，導致施工安全與質量受到一定程度的影響。路西側的挖底部高程為-10.37m，基坑長42m，寬26.5m。降水深井造孔直徑62.5cm，井管直徑40cm，井深34m；疏干井造孔直徑80cm，井底標高需進入第四層1m，共4個；測壓井4個。濾料由三層厚20cm的d1-4、d4-8、d8-32石子組成，如圖1所示。

1.工程概況

項目位于三亞海棠灣，公昌西村路的末端，四周場地開闊，無地下管線。北側和東側為藤橋西河，南側為建豐旅業地塊，西側為一條斷頭路，

圖1 管井大樣圖

2.地質情況

按照地基物理學性質、土巖性結構和兩者差異性，將其自上而下地進行工程地質層劃分，共有五層：①含細粒土砂（Q4m）：該層結構顏色以灰黃色和黃褐色為主，部分結構為深灰色和灰色，較為飽和，中密狀，石英質是其顆粒主要組成成分，其中粉粘粒含量在17%左右。

②含細粒土質砂（Q4m）：該層結構顏色主要為灰黑色與深灰色，飽和，主要為松散狀和稍密狀，石英質是其顆粒主要組成成份，其中細粒土含量在27%左右，部分結構存在低液限粘土，因此能夠發現貝殼碎屑分布于該層全場，頂層埋深是1.80—12.00m，標高是-12.81—-5.44m，層厚7.20～16.80m，平均厚度10.01m。

③細粒土質砂（Q4m）：該層結構主要為灰黃色、黃褐色以及淺黃色，部分結構為灰色，較為飽和，呈中密狀，石英質是其主要顆粒成分，其中粉粘粒在16%左右，能夠見到零星分布的亂世。

④強風化砂巖（K）：該層結構主要顏色為灰黃色與褐紅色，石英是其主要礦物組成，為砂狀結構，并且巖芯為碎塊狀，d在5cm左右，僅僅分布在BK4—BK6鉆孔中，層頂埋深是30.00m左右，層頂標高-38.72～-26.04m，厚度1.20～2.70m

第⑤層中風化砂巖（K）：該層結構主要顏色為灰黃色與灰青色，石英是其主要礦物組成，為砂狀結構，并且巖芯為短柱狀與碎塊狀，PQD=0—25。

3.基坑降水技術方案

圍護結構樁徑是850mm，樁軸距是600mmmSMW樁結合水平鋼筋砼支撐，選擇三軸攪拌機，42.5硅酸水泥是主要材料，將密插型鋼設置其中。在基坑圍護墻體結構上部(中心標高-4.20m處)設置一周圈的鋼筋混凝土冠梁，冠梁斷面尺寸為：1400×1000mm；將鋼支撐與鋼筋砼土圍檁設置于基坑中，基坑中心標高是-7.20m，土圍檁的斷面尺寸是：700×800mm，鋼支撐Φ500×15鋼管；鋼立柱總共有8根，采用Φ426×12鋼管樁，樁長均為8.97m。

圖2 施工流程

4.施工方案

4.1 施工流程

開展基坑開挖作業前，應該將高壓旋轉樁不至于基坑圍堰頂部，進而將細砂層透水層完全阻斷。高壓旋噴樁規格為φ600mm，每個樁距離是500mm，總長度達到50800m。施工流程如圖2所示。

（1）平整原地面。對基坑圍堰頂部進行平整處理，為鉆機行走提供保障，并合理設置圍堰頂部寬度，使鉆機順利開展作業。

（2）鉆機就位。鉆機與地面垂直，需要將垂直誤差控制在1%以下，并且保證鉆機平穩性，設計樁位和放線樁位誤差需要控制在50mm。

（3）配置水泥漿。該項目旋噴樁材料選擇42.5硅酸鹽水泥，將漿液壓力設置為30Mpa左右，漿液比重1.3～1.49，旋噴速度20rmin，提升速度0.2～0.25m/min，噴嘴直徑2～3mm，漿液流量80～100L/min。保證漿液攪拌時間在3min以上，選擇兩次攪拌法開展。

（4）噴射注漿。施工機械采用SNS-H300水流Y-2型液壓泵、工程地質振動鉆、泥漿攪拌罐等，注漿壓力為25MPa。提管速度為15cm/min，保證土體切割攪拌充分。

（5）沖洗注漿管路。完成噴射施工之后，需要對注漿管以及其他施工機械進行沖洗處理，將設備內殘存水泥漿沖洗干凈。可以選擇水在地面上進行噴射，進而將軟管、以及泥漿泵中漿液排干凈。

4.2 疏干井、深井施工

基坑開挖作業前，需要開展疏干井降水工作。

成孔：按照孔深要求以及土質情況等，選擇沖擊鉆開展鉆孔施工，選擇泥漿護壁，將護筒設置于孔口中，保證孔口不會出現塌方問題，同時將泥漿坑與排泥溝設置于一側。與井管直徑相比，孔徑需要超出200mm左右，成孔之后需要立即開展井管安裝作業，避免塌方問題。

清孔：井管沉放作業前應該開展清孔作業，選擇潛水泵與空氣壓縮聯合開展洗井活動。

井管下設：通過吊車對預制井管進行分段下設與焊接處理，到達井底停止下設施工，保證井管垂直性，同時在井孔中間管頂部比自然地面高500mm左右。完成井管下沉施工后，將沙礫濾料及時填充到土壁與井管層，可以選用鐵鍬分層的方式進行，厚度為5mm左右，濾料回填應該一次完成，主要在井底至井口1m位置進行回填，上部選擇粘土進行封口處理。

4.3 應用效果

采用大基坑+小基坑組合，可加快施工進度，基坑土方開挖至-4.2米后可同時進行小基坑和部分主體結構施工；通過方大基坑方案與大基坑+小基坑方案對比，采用大基坑方案土方開挖工程量為7.7萬立方，如果采用大基坑+小基坑方案，則土方開挖量為5.2萬方，可減少土方開挖約32%。在應用該基坑降水技術方案后，通過外圍深井及疏干井的降水，可以將整個基坑的水位降至約-5.0m。根據整個泵閘的結構形式，水位降至-5.0m后，放坡開挖至-4.2m作為后續SMW工法攪拌樁施工的平臺。

5.結束語

綜上所述，采用大小基坑組合方案，可降低基坑施工的安全風險，將基坑分為兩部分，按基坑深度不同采用不同的支護方式，-4.2米標高采用大放坡可節約支護成本，-4.2至-10.47米采用SMW水泥攪拌樁墻支護方案安全性較高，同時也可以減小降水深度。應該項目通過大小基坑組合方案取得的安全、環保、進度、經濟等方面取得的成效，值得在建筑工程基坑施工中推廣應。