深基坑施工在南水北調(diào)穿越工程中的應(yīng)用

劉忠良

（河北省水利工程局，石家莊050000）

1 工程概況

本工程位于河北省邯鄲市磁縣境內(nèi)，南水北調(diào)中線干線（樁號18+790.9），因地段地質(zhì)條件較復(fù)雜，周圍環(huán)境等不確定因素較多，施工中屬于較為復(fù)雜的穿越工程。本次共涉及兩個基坑，采用水平定向鉆非開挖施工。水平定向鉆施工需要對定向鉆進(jìn)出口位置存在的卵石層進(jìn)行開挖換填，進(jìn)口基坑深度5m，出口基坑深度12m。開挖完成后，進(jìn)行水平定向鉆管道穿越施工，并將穿越管道與和諧大道兩條老管道銜接并回填。

施工區(qū)地層巖性主要表現(xiàn)為上第三系中新統(tǒng)湖積（N1）黏土巖、砂巖、礫巖、細(xì)砂，第四系中更新統(tǒng)下段冰磧（glQ12）泥礫、細(xì)砂。地下水賦存于上第三系中新統(tǒng)礫巖層中，屬基巖裂隙水，地下水位高程81.8～82.7m。基坑開挖高程最低79.0m，較地下水位低2～3m。

該工程特點(diǎn)為地質(zhì)情況復(fù)雜、開挖深度較深；且處于主干道公路，開挖作業(yè)面積較小，公路車流給監(jiān)測沉降、滑坡、周圍高壓線塔等建筑物帶來了很大困難，給施工帶來了較大難度。

2 深基坑開挖施工

基坑開挖采用反鏟挖掘機(jī)配合自卸汽車以2～3m為一層分層開挖，邊開挖邊削坡，先挖中槽再挖兩邊。

2.1 施工準(zhǔn)備

施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)入施工區(qū)后，將施工計劃、方案、技術(shù)等進(jìn)行核查。

2.2 開挖方法

對開挖區(qū)、 臨時道路及施工臨建區(qū)等范圍內(nèi)的表層耕作土按30cm厚度進(jìn)行剝離清表，單獨(dú)堆放、防護(hù)和看管；不足30cm，按實際耕作土厚度剝離。耕植土用裝載機(jī)推至臨時道路外側(cè)堆放，回填時用裝載機(jī)推回原處。對堆土區(qū)未剝離的表層耕作土在回填時要妥善保護(hù)。本工程土方主要為管溝土方開挖與回填。

（1）開挖段根據(jù)設(shè)計坡比放坡開挖，由于地形復(fù)雜，設(shè)計公路段和南水北調(diào)兩端，工期較緊，故分層分段開挖?；油练介_挖以“先中間成槽后向兩邊擴(kuò)展”為原則，分層、分段、對稱、均衡進(jìn)行?；訑M采用無支護(hù)機(jī)械開挖，兩側(cè)開挖高度基本保持一致，嚴(yán)格按設(shè)計要求放坡，坡比1∶1.5，確定基坑質(zhì)量安全。采用挖掘機(jī)開挖土方，自卸汽車運(yùn)輸。使用人工對基坑底部以上進(jìn)行開挖，控制開挖距離，以防對基坑底部造成破壞。對靠近公路施工段使用重錘對路面瀝青混凝土進(jìn)行拆除，注意避開地下管線、電纜等通訊設(shè)施，防止對其造成破壞。管溝粗挖成型后，建基面地基采用人工開挖，人工裝雙膠輪車運(yùn)輸，以免擾動建基面。施工過程中在溝槽底部每10m設(shè)一軸線樁，在軸線樁上標(biāo)出溝槽高程的準(zhǔn)確位置，掛線人工整修。

（2）土方回填采用未凍、含水量適宜、透水性好的土料填筑，嚴(yán)格控制鋪土厚度及土塊大小，并應(yīng)連續(xù)填筑，防止基面破壞，保證填筑質(zhì)量。

3 排水與降水

本工程地層巖性主要為： 上第三系中新統(tǒng)湖積（N1）黏土巖、砂巖、礫巖、細(xì)砂，第四系中更新統(tǒng)下段冰磧（glQ12）泥礫、細(xì)砂。本區(qū)地下水賦存于上第三系中新統(tǒng)礫巖層中，屬基巖裂隙水。由于本黏土巖層滲透系數(shù)小，則采用明溝排水的施工方法進(jìn)行基坑降排水。深基坑開挖至底后，在基坑底部四周設(shè)排水溝，使水流匯集于集水坑內(nèi) （集水坑尺寸120cm×120cm×80cm），再用水泵排出基坑外截流溝內(nèi)。開挖過程中若出現(xiàn)滲流量較大的現(xiàn)象時，采取管井降排水。為防止外界水進(jìn)入基坑內(nèi)，在基坑四周設(shè)50cm×50cm高擋水土埝和50cm深排水溝。基坑邊坡鋪設(shè)防曬網(wǎng)，以便阻止外部水的涌入基坑。深基坑的排水設(shè)施從開始到結(jié)束始終進(jìn)行，防止深基坑開挖過程中由于土方隱患造成的事故。

4 施工監(jiān)測

本工程監(jiān)測的內(nèi)容主要涉及深基坑周邊地面沉降、坡面滑坡，西側(cè)高壓線塔傾斜、坑內(nèi)外地下水位及周邊構(gòu)筑物等。

4.1 監(jiān)測布置

在基坑四周、基坑邊坡、高壓線塔基礎(chǔ)及周邊構(gòu)筑物分別設(shè)置觀測點(diǎn)。各監(jiān)測項目測點(diǎn)布設(shè)位置和密度與基坑開挖順序、 被保護(hù)對象在位置及特性上相匹配。

在施工過程中，使用儀器檢測與巡視相結(jié)合的方法進(jìn)行施工監(jiān)測。通過水準(zhǔn)儀觀測上下高程變化情況，全站儀觀測平面位置變化及傾斜角度，對裂縫、坍塌進(jìn)行目測，保證及時掌握和發(fā)現(xiàn)不安全因素的變化情況。

4.2 監(jiān)測頻次

基坑工程施工過程中進(jìn)行巡視檢查，邊坡、基坑周圍地面、地下水位每天2次，構(gòu)筑物每天1次，高壓線塔每天2次。巡查主要以目測巡視和儀器設(shè)備監(jiān)測為主，發(fā)現(xiàn)異常情況要拍照上報。一旦遇到異常和危險等情況，監(jiān)測頻次適當(dāng)增加，對照儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，保證施工安全。

5 施工措施

深基坑的開挖作業(yè)是整個施工工序上最容易出現(xiàn)事故的環(huán)節(jié)，在國內(nèi)外眾多工程事故中基坑開挖導(dǎo)致邊坡滑坡、邊坡失穩(wěn)的例子較多。根據(jù)工程出現(xiàn)的常見施工問題，本文提出以下解決預(yù)防辦法：

（1）若地層或邊坡出現(xiàn)裂縫，及時進(jìn)行砌堵，并對邊坡重點(diǎn)數(shù)據(jù)做好記錄。

（2）基坑邊形出現(xiàn)非正常變化時，當(dāng)變形較小時，可鋪設(shè)密目網(wǎng)等方法，并增加監(jiān)測頻率；當(dāng)變形過大，利用沙袋壓重進(jìn)行加固。

（3）當(dāng)深基坑在開挖過程中，周圍建筑物的地基沉降發(fā)生變化時，應(yīng)立即停止施工，對其進(jìn)行安全評測，同時上報。

6 結(jié)語

深基坑施工在實際工程應(yīng)用上面臨著諸多問題，目前深基坑開挖技術(shù)還是以防護(hù)措施為主，更重要的是加強(qiáng)安全監(jiān)測和增強(qiáng)判斷經(jīng)驗，同時能夠掌握各種險情的處理，從而做到技術(shù)與經(jīng)驗兼?zhèn)洌行ПＷC工程質(zhì)量安全。