调蓄池基坑支护施工方案

2019-11-19陈婷

绿色科技 2019年14期

陈婷

摘要：研究了金牛湖水环境综合治理工程调蓄池基坑支护专项施工方案。结果表明：金牛湖调蓄池为全埋地下调蓄池，调蓄池基坑支护深度为7.3～10.0m，基坑围护周长约为296m，围护面积为4935m²。基坑支护全面采用钢管桩+高压旋喷桩+砼剪力墙+锚杆的支护方式。降排水采用降水井结合超前集水坑明排方式。基坑支护方案在该工程中的应用，在经济上节省了施工建设成本，得到各方的认可。

关键词：调蓄池;基坑支护;开挖;降排水

中图分类号：TU753文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）14-0239-02

1引言

金牛湖调蓄池基坑施工过程中，由于周边环境复杂，除需考虑基坑稳定性外，还需考虑对周边建构筑物及地下管线的影响。因此，深基坑土方开挖、支护、降水等工序是本项目施工方案须要加强重视的问题。

2工程概况

拟建项目为全埋地下调蓄池，属金牛湖水环境综合治理工程。调蓄池顶板标高为10.9m，底板标高为7.35～5.00m，长80.8m，宽45.8m，用地面积约3929.6m²。金牛湖调蓄池基坑支护深度为7.3～¹⁰0m。基坑围护周长约为296m，围护面积为4935m²。基坑支护全面采用钢管桩+高压旋喷桩+砼剪力墙+锚杆的支护方式。降排水采用降水井结合超前集水坑明排方式。

3场地岩土与水文地质条件

3.1岩土地质条件

根据地质勘察报告，本工程深基坑开挖范围内地层岩性特征为：①层人工填土，层厚0.6～2.6m，层底标高9.69～15.52m。②淤泥，层厚0.50～2.10m，层底标高8.23～12.34m。③粉质粘土，层厚3.10～6.30m，层底标高12.09～15.52m。④强风化玄武岩，层厚1.10～1.80m，层底标高10.19～10.68m。⑤中风化玄武岩，层厚8.40～17.20m，层底标高7.25～12.89m。

3.2水文地质条件

调蓄池位于金牛湖区域内，主要为地表水，水位主要受大气和雨污水排放补给。地下水分为两类：第一类为赋存于填土层中的上层滞水，水位受金牛湖地表水的影响和控制明显;第二类为岩石裂隙水。金牛湖区域地下水位年变化幅度约1.50～2.00m，主要受季节及降水影响。本项目施工区域地下水水面标高为10.98～13.19m（地下水水位埋深0.10～5.90m）。

4周边环境

金牛湖蓄水池的南侧为龙华区金垦路，相距约11m;金牛湖蓄水池的北侧有2栋2层桩基础砖混结构建筑和1座地上钢筋混凝土调蓄池，相距约22m;其它为闲置空地。金牛湖蓄水池北侧基坑开挖影响范围内敷设有地下管线。

5工程部署

首先是平整压实场地;接着安排钢管桩和高压旋喷桩设备进场，高压旋喷桩和钢管桩按不同施工段同时开始施工，一部分采取先施工高压旋喷桩，再施工钢管桩;另一部分采取先施工钢管桩，再施工高压旋喷桩，两种工艺同时施工（因为本项目地质为岩层，高压旋喷施_丁必须先引孔再施工的顺序）;支护钢管桩和高压旋喷桩施工完成后进行降水井施工，完成后开始基坑降水，同时开始第一道土方开挖，开挖到第一道锚杆施工位置后停止开挖，开始施工锚杆，完成后施工砼剪力墙、腰梁等，第一道全部完成后且腰梁锁定完开始下一道工序（第二道土方、锚杆、剪力墙、腰梁等）。

6施工工艺

根据设计图纸和工期要求，基坑施工流程见下图：场地平整→测量放线→φ500高压旋喷桩（含引孔施工）/φ150钢管桩→坡顶截水沟施工→第一层土方开挖（开挖深度1m，标高约11.00m）→第一排錨杆、剪力墙、腰梁施工→第二排锚杆、剪力墙、腰梁施工→第二层土方开挖（开挖深度2m，标高约9.00m）一第三排锚杆、剪力墙、腰梁施工→第三层土方开挖（开挖深度2m，标高约7.00m）→第四、五排锚杆、砼剪力墙、腰梁施工→开挖到基坑底→第六排锚杆、剪力墙、腰梁施工→坑底排水沟施工。

6.1钢管桩

采用钢管桩作为挡土桩，沿场地布置1圈，位于调蓄池底板边线外3m处。用钢管桩+全粘结型钢筋锚杆的直立开挖方式，钢管桩成孔直径φ50mm，孔内放人φ114×³0mm钢管，孔间距0.5m，桩顶平地面，桩底应伸入基坑面下不少于0.6m，桩长7.3～10.00m。

6.2高压旋喷桩施工

高压旋喷桩施工涉及的土质主要为强风化和中风化玄武岩。需先用锚杆机（钻机）进行引孔后再进行高压旋喷桩施工。本项目采用单管旋喷法施工，设置了2排高压旋喷桩，桩径φ500mm，排距均为0.3m，桩底应伸入基坑面下不少于0.6m深，桩长分三种类型，与支护钢管桩等长。桩长分别为7.3m、7.7m和10.0m。

6.3钢花管锚杆

本项目中钢管桩锚杆长为6～12m，布置5～6排，每排相距1.50m，锚杆水平间距为²0m，倾角25°，采用钻孔法或击入法置人土体内。

6.4剪力墙

剪力墙根据开挖的坡面布置于基坑支护体的内侧，在高压旋喷桩和钢管桩的组合体的基础上，起到最终的止水挡土作用。剪力墙墙高6.9～9.59m，混凝土强度C25，厚度200mm。钢筋网为φ12单层网片，网格间距250mm×250mm。剪力墙在钢管桩、高压旋喷桩，及锚杆完成之后，分次施工，其总体施工顺序是自上而下进行，俗称“倒挂剪力墙”。

6.5土方开挖

金牛湖调蓄池基坑开挖涉及的土质主要为淤泥、强风化玄武岩和中风化玄武岩。

基坑边坡开挖严格按设计放线，基坑周边5m内分层分段开挖土方，第一层开挖深度为1m，然后再施工第一排剪力墙和锚杆安装。施工第二排支护结构后，第二层土方开挖深度为2m，施工第三排支护结构，再第三层土方开挖。以此类推开挖至设计标高。之后每层开挖深度2m，每段开挖长度不超过20m，严禁超挖;基坑底部设计标高300mm以上的土层应人工开挖。挖土须配合锚杆、砼剪力墙、腰梁等工序施工，须支护结构达到设计强度后方可下一层开挖。

边坡开挖应由经验丰富的司机专职操作，不能随意换人，以确保边坡平整，满足设计要求。

7基坑降排水

根据地质和地下水情况，做好降、排水施工。土方开挖前水位须降至开挖面0.5m以下，场区内做到无水开挖。

基坑地表层2.5m深土层开挖时，采用超前集水坑明排方式进行降水。

上层土方开挖后，在基坑内，沿剪力墙脚底线，按井间距20～25m，均匀布置12口φ220mm降水井，井深8m，采用潜水泵或小型自吸泵抽取地下水。

基坑四周布置一圈排水沟，分别在基坑四角布置集水坑，集水坑中设置潜水泵降排水。在基坑顶设一圈截水沟拦截地表水，抽出的坑内积水也排往截水沟，水沟通往沉砂池，经多级沉淀，达到排放标准后方可排放到附近金牛湖内。

施工期间配备应急电源、应急水泵，以防台风、暴雨导致坑内积水。

8基坑监测

根据本工程的实际情况和设计要求，本项目基坑监测主要为基坑支护结构的监测：主要包括基坑周边土体深层水平位移、地下水位、沉降及周围建筑物、道路、地下管线的沉降观测。

现场监测的周期与频率为：基坑开挖深度小于等于5m时为1次/2d;基坑开挖深度5～10m时为1次/1d，施工过程中如出现异常情况，须加密监测;底板浇筑后7d内，2次/1d;底板浇筑后7～14d，1次/2d;底板浇筑后14～28d，1次/3d;底板浇筑28d后，1次/5d。

9应急措施

（1）切实加强基坑施工期间的变形监测工作，包括围护体系自身的稳定性和对周边环境影响的程度两个方面。