某水闸基坑开挖支护与降水施工工艺

麦桦

（广州市河涌监测中心，广东 广州 510000）

1 基坑开挖支护中降水施工的意义

针对地下水采取降水措施以避免因基坑内外水头差引发基坑渗透破坏问题，基坑开挖施工单位可以借助降水措施实现对边坡稳定性、坑底水压的有效控制，增强土体强化并规避流砂涌砂等异常情况。降水施工能够维持基坑底部的干燥性，避免出现基底、坡面渗水问题，从而为现场施工提供便利；降水施工能够提升边坡可靠性，避免在基坑底部、边坡等部位流失土层颗粒，否则基坑深度低于地下水位时将形成影响基坑边坡与底部稳定性的渗流力；在降水施工时，工程单位通常可以借助井点降水法控制地下水位，避免造成边坡流砂等问题。

2 深基坑开挖施工常见问题分析

在工程进度方面，部分工程单位对于基坑开挖把控不到位，存在部分区域已将基坑开挖完成而部分区域未曾开展施工的情况；在边坡修理方面，部分施工单位管理存在欠缺，导致欠挖、超挖等质量缺陷出现，存在机械开挖坡面平整度无法满足工程设计要求的情况，后续需耗费较多时间和人力进行修理，影响施工质量和进度。基坑开挖、支护与降水三项施工内容相辅相成，工程单位需做好各项施工内容的协调配合工作，部分施工人员随意更改施工工序，导致支护结构稳定性不足、降水效果较差等各类问题。

3 某水闸基坑开挖支护与降水施工工艺分析

3.1 工程概况

广东省某排涝站改造项目中，工程单位需针对排水闸、泵站、进口段挡墙等部位开展土方开挖施工，开挖的土石方数量约为86 565 m3，所开挖的基坑边坡坡度最高为16.40 m，基坑高程最低为6.50 m，高差最高为9.90 m，需按照1∶1 标准开挖边坡，基坑深度不低于5 m。现场施工环节，施工人员需面临岸坡以及排水闸底部区域存在的砂土层问题，此类土层存在较大的透水性，施工人员在开挖时更容易面临渗砂涌砂等特殊情况，需针对基坑内外水位差进行降水处理；排涝站部分区域水闸底板下方土层为软弱的淤泥质土，土层承载效果较差，且地下水的腐蚀性较强，能够分解混凝土材料。

3.2 水闸基坑开挖施工工艺

3.2.1 工序要求

为确保后续施工有效进行，工程单位需针对水闸区域开展基坑开挖施工，具体工序如图1，施工人员需严格按照工序标准开展施工，避免产生不必要的质量缺陷。

3.2.2 开挖技术方法

为确保工程施工能够按工期要求有序完成，基坑开挖人员采取全面开挖的方式处理基础土，现场操作时需利用符合现场施工需求的挖土机和推土机开展施工，推土机可采取倒退挖桩的操作方式，推土机则需要将基础土聚集，并借助自卸汽车运输。对于淤泥质土、砂土、淤泥、表层土，施工人员需建设专门的堆场运输和堆放，并最终专人做好防护处理工作，避免产生不必要的环境污染。开挖方案中需明确施工人员和器械的具体安排情况，结合土方填筑要求对挖运方案进行严格控制，合理应用回填土以控制施工成本。此排涝站不同区域的基坑开挖深度有所不同，对于开挖深度较高的水闸基础区域，施工人员可按照图2所示方法开展开挖施工，利用多台设备的协调配合提升施工效率。

3.2.3 开挖测量要求

为确保施工人员能够在开挖期间对开挖量进行合理控制，规避欠挖或超挖情况，工程单位需结合现场勘测结果做好基线复核工作，全面全方位排查基线精度，避免因基线误差影响施工质量。对于现场监理人员给出的基准点，工程单位应结合测绘标准实现开挖施工控制网的绘制测量工作，并为土方开挖提供有效的加密水准点。在施工放样期间，开挖边线的放样需结合施工控制网开展，而控制网在应用前也能够得到监理相关人员批准，避免因审核不到位引发质量缺陷。相对而言，平面位置误差、高程误差是水闸基坑开挖施工质量控制的关键点，如果存在3 cm 以上高程误差或5 cm 以上平面位置误差，将导致工程质量存在严重缺陷，在控制相关误差的基础上，施工人员也需要避免连续出现高程负值情况，需将负值总数控制在30%测点数量范围内。

在控制基坑开挖区域误差的同时，施工人员也需要加强对清基土方开挖的重视，严格按设计要求控制开采出料场的具体区域，而现场的区域划分则需要根据测量分析结果确认，避免出现覆盖层清基储量等与需求不符的情况。为改善施工现场环境，工程单位需组织人员改善施工道路，按照200 m 间距开展会车平台建造工作，避免因会车影响土方运输效率。按照清基土方开挖施工要求完成表面杂物、植被清理施工后，施工人员需有序做好施工平台整平处理工作，按顺序完成土层开挖、集料、装车以及运输堆放工作，并为后续的土料开采建设截水沟等排水设施。

3.3 水闸基坑开挖支护施工工艺

排涝站工程项目之中，工程单位在泵房、进水口等多处区域需针对性的开展临时边坡支护施工，避免在开挖水闸基坑期间出现排涝站结构沉降等异常情况。为完成临时支护工作，施工人员采取了喷锚支护技术，按照1.50 m间隔铺设长1 m且直径18 mm的锚固钢筋，形成的钢筋网参数为Ф6@200，并在钢筋网上方按照50 mm 厚度标准喷施混凝土，混凝土强度级别为C20。在此基础上，利用制成滤管且头端呈尖状的48 mm直径钢管插入土中，利用钢筋焊接滤管孔眼部位的方式将滤管连接，滤浆孔间距约50 cm。为确保滤管深度符合设计要求，施工人员需做好测量控制工作，钢管打入时可借助冲击锤完成，并利用螺旋钻完成打入前的锚孔钻设工作。为确保混凝土喷射施工质量与效率符合施工要求，工程单位利用容量为9 m3的空压机喷射混凝土，在操作期间结合厚度测量结果进行控制，避免出现局部厚度在12 cm 以下的情况。灌浆材料配制时需将添加剂占比控制在4%左右，波动幅度不超出i 1%，早强剂需按照0.03%～0.05%的比重添加到水泥之中，砂浆配比可参考M20实验室配比。

施工人员可采取灌浆法将浆液灌入，管端与孔底间距需控制为200 mm，及时利用止水带对溢出浆液的管控封堵，灌浆压力需按照0.50～1.00 MPa数值范围以及3 min以上的稳压时间进行控制。灌浆工具可选用高压注浆泵，把那个利用土工布处理封口，采取低压慢灌的操作方式灌浆，如果出现土体异常变动情况，则需要终止灌浆操作并封闭管口，如果土体无异常情况，则需要按标准控制灌浆压力和灌浆量，灌浆量与土层类型有关，如：黏性土层不低于0.30包/m（钢管长度）水泥浆，松散杂填土层不低于1包/m水泥浆。

4 水闸基坑降、排水施工工艺

由于排涝站水闸基坑较深，基坑外侧水量较大，为避免周边河水对基坑稳定性造成影响，工程单位需采取降水措施控制基坑周边水量，提升基坑底部、边坡等施工作业区域的干燥性，下面对降水施工工艺进行详细论述。

工程单位可按照图3 所示方式开展基坑初期降水、排水处理工作，避免降雨汇水、岸坡与地基渗水、接头漏水、基坑积水等影响基坑支护效果。相对而言，此工程施工时间为正处于枯水期，降水、排水压力较小，该工艺能够满足初期施工需求。

现场调查结果表明，排涝站水闸基坑区域的施工废水、降雨汇水与基坑渗水是降排水施工的重点，而混凝土养护废水则是其中占比最高的水源。现场施工环节，工程单位每天浇筑混凝土的体积最多为250 m3，为满足降排水需求，需按照1.20 倍浇筑体积的方式控制抽水量，即每天能够满足300 m3的抽水需求。为此，在抽水设备选型时，施工人员需配置泥浆泵（S-2DN6/3）和潜水泵（IS125-100-250）分别3台和4台。

为满足基坑排水需求，施工人员按照图4所示地面导沟排水技术施工，需将导水沟设置于排涝站水闸基坑附近，满足混凝土浇筑废水、降雨汇水以及基坑渗水的处理需求，利用集水井汇集导沟中的水，并借助抽水泵处理积水。排水期间，施工人员需确保导水沟高程不超出基坑开挖面，按照0.50 m标准控制导水沟高度和宽度，按照1.25 m标准控制集水井深度，按照1：1 坡度比调整边坡坡度，并利用30 cm 厚度的碎石铺设在集水井中作为护底，同时也需要为集水井配齐2台互为主备的泥浆泵设备，按照1.10 m/s的标准控制抽水效率。

为进一步改善施工环境，提升基坑支护可靠性，施工人员可利用井位降水技术改善基坑外部水位，井位布置点位应符合设计要求，采取测量放样技术手段将误差控制在50 mm 范围内，特殊地质情况下也需要经技术、设计人员现场勘测计算后确认具体施工方法。

5 结语

综上所述，水闸基坑开挖工程单位需重视降水、排水施工对施工环境的改善效果，避免基坑外部水位过高或内部积水过多引发边坡涌砂、坑底渗漏等异常情况，基坑支护施工也需要严格按照方案要求开展各项施工，严格控制测量放样误差，需结合现场实际情况选择适宜的支护方案和降排水措施，确保水闸基坑开展支护施工有序开展。