卵石层大断面深基坑开挖施工施工技术研究

卵石层大断面深基坑开挖施工施工技术研究

康博

中国水利水电第五工程局有限公司 四川 成都 610225

摘要：近年来，随着我国城市化建设进程的发展，城市用水已成为当前城市发展过程中极需解决的重要问题，在这种情况下，我国部分大中型城市加快了城市输水管道工程建设的进程，管工程通常都是在地下进行兴建，地下作业工程较多，由于对专业性和技术性要求都较高，而且施工通常都需要进行地下作业，施工难度较大，卵石层深基坑施工在管道工程施工中具有十分重要的地位，一旦其支护结构发生变形或降排水出现问题，极易给管道工程带来较大的影响，通过对卵石层深基坑开挖过程进行支护及降排水，研究其在开挖过程当中的基坑边坡变形规律，并将实测测量数据进行对比分析，得出其变形规律，为解决类似的砂卵石管道深基坑中开挖工程问题积累经验。

关键词：卵石层大断面；深基坑开挖；施工技术；研究

引言

中国目前许多城市处于大规模的引水工程基础设施建设时期，卵石层大断面深基坑开挖有着较大的应用前景，卵石层输水管道深基坑开挖在支护及降水方面的研究，通过现场的监测工作，对监测数据进行分析，随着基坑开挖深度的增加，基坑土体的总位移量不断加大，当开挖到基底时，则总位移量达到最大，所以在施工中要加以控制，使其控制在规范要求标准范围，我们成立课题，针对卵石层大断面深基坑开挖施工技术进行研究，创造了良好的经济效益和社会效益，通过对该项施工技术的研究与推广应用，将为今后类似工程的施工提供技术指导与帮助。

1工程概况

李家岩水库输水管道Ⅱ标里程为AIV12+422～AV25+653，全线采用有压重力流输水，双管，采用DN3000PCCP管及钢管，长度约13.231Km。线路主要经过都江堰市境内；沿线穿越蒲都高速TJ-10标、成青快速旅游通道、三羊大道、玉沿路等主要道路4处（顶管穿越1处，明挖3处）；穿越沙沟河、黑石河、羊马河、金马河等河流4处，穿越沙沟河及安龙电站引水渠采用围堰明挖+导流明渠、穿越黑石河及徐渡电站进水渠采用围堰明挖+导流明渠及顶管施工、穿越羊马河采取围堰明挖+导流明渠，金马河采用围堰明挖。沿线经过城镇外围：都江堰市的安龙镇、石羊镇。本工程管道沟槽具有线路长，管径大、双管并行，管槽沟槽开挖宽度面宽、沟槽深度深、地质条件变化大以及穿越障碍物多等特点。非穿越段管槽开挖敷设的形式采用放坡开挖，开挖深度为5.1～7.5m，靠近金马河河堤处开挖15m左右，管道穿越河道围堰施工开挖深度10-15m，阀门井等开挖深度6m左右，输水管道采用预应力钢筒混凝土管（PCCP管）和钢管，PCCP管道直径DN3000和钢管管道直径DN3000，双线布置。

2水文、地质条件

本项目主要补给来源为大气降水、河水及区域地下水，通过地下径流、蒸发等方式排泄，砂、卵石层为主要含水层，具较强渗透性。根据场地水文地质区域资料，砂卵石渗透系数可取25m/d。勘探结束后，测得孔隙潜水稳定水位埋深0.5~3.9m，相应标高为566.6~640.52m，地下水位自西向东呈逐渐降低趋势。

在钻孔深度范围内所揭露地层为第四系全新统人工填土层（Q4ml）和第四系全新统冲积层（Q4al）。第四系孔隙水由于受第四系成因类型、组成物质和分布厚薄不一的影响，因而富水性有较明显的差异，根据含水层岩性、富水性，分为河流堆积漫滩、一级阶地砂砾石层(Q4aI)孔隙水和冻冰水堆积扇状砂砾石层(Q32fgI)孔隙水。

3卵石层大断面深基坑开挖施工施工技术

3.1施工准备

（1）制定好现场场地平整、确定开挖路线,基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。（2）完成测量控制网的设置,包括控制基线、轴线和水准基点。场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖填土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核无误后,作为施工控制的依据。（3）在施工区域内做好临时性排水设施,场地向排水沟方向做成不小0.3%的坡度,使场地不积水,必要时设置截水沟、排水沟。（4）完成必需的临时设施,包括生产设施及生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水供电线路。（5）机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处于良好的工作状态。

3.2施工排水

根据沟槽周边环境要求及支护形式等条件综合考虑，本标段沟槽采用明排法和管井降水措施控制地下水。

根据施工现场及设计要求，沟槽基底的两侧侧挖排水沟进行沟槽排水，排水沟断面取30cm×30cm,随开挖纵向高程自流排水排入集水井，集水井隔20m设置一个，集水井的直径为0.8m，深度随挖土的加深适当设置，沟槽内水流入集水井内后用水泵抽出坑外，经过二沉砂池沉淀后排入附近的河渠里面。

因地下水位较高，为保证干地施工，在沿线沟槽两侧部位采取井点降水法进行提前降水。综合分析本工程管线埋深、降水深度等因素，根据计算，一般管道开挖降水井直径为φ600，井间距离20m，降水井深度均为15m，滤管 D300可满足施工需求，穿越河流段沟槽降水井直径为φ600，井间距离20m，降水井深度均为20m，滤管 D300可满足。

3.3开挖施工

开挖施工作业面长度90m的开挖循环推进，土方开挖、管道安装和沟槽回填行成一个流水作业面，避免土方多次倒运，做好作业面内的土方平衡，减少土方外运，合理安排生产施工任务，保证各个节点目标的完成土方开挖采用液压反铲自上而下分层开挖，每层厚度2.0m左右；主要采用PC350液压反铲装20t自卸汽车运输，预留保护层及较小部位开挖利用PC200反铲进行。开挖料按照运输路线运输至临时堆 放场或沟槽两侧。为保证设计边坡平整度，减少超欠挖，先进行大面开挖。开挖一定高度后，上部开挖坡面采用PC200反铲进行专门的削坡处理，测量放线后，每隔10m人工开挖一道标准断面槽，以控制整个削坡面平整度，使坡面平整度符合设计和规范要求。建基面保护层开挖采用反铲配合人工进行，开挖料采用P350液压反铲装车。每开挖至马道高程位置，先进行临时截水沟的施工，截水沟主要利用小型反铲配合人工进行开挖，人工对截水沟底部及两侧边坡进行夯实处理，以保证沟底纵坡平顺及边坡稳定，保持排水通畅。在开挖施工过程中，根据施工需要，经常检测边坡设计控制点、线和高程，以指导施工，并在边坡地质条件较差部位设置变形观测点，定时观测边坡变形情况，如出现异常，立即向监理工程师和业主报告，并采取应急处理措施。

3.4交通组织

科学合理组织施工，合理地安排车辆进出，坚持“交通大于施工”的原则，尽量缩短对道路的占用时间，居民小区路段采取专人专职管理，做好疏导工作。进行场地布置时，充分考虑车辆出入口及交通行驶路线对城市交通的影响，并按要求设必要的交通指示设施，同时增设必须的临时交通管理设施，保证交通有序运作，并指定专人负责交通疏解的指挥工作。合理安全运土车辆的进出，避开交通繁忙时段，减小现状交通压力。合理安排施工工作顺序，调控施工材料准备的进出时间，尽量安排施工材料进出车辆在道路车辆通行较少的时候进出，在施工场地内安排材料存放场，增加材料的存放量，减少材料进出的车次。加强对运输车辆的监管，严格遵守《道路交通安全法》以及其他交警、城管的相关法规。建筑工地实行硬地化，并设置冲洗保洁设施，严禁运输头车带泥上路，保证车辆整洁，上路前所有泥头车尾箱盖必须盖严、盖平，严禁在路面倾泻洒落淤泥渣土等妨碍交通安全行为。对工程参与施工的各作业班组要加强交通意识教育，要让他们服从交通疏通员的管理、配合交通疏通员的工作。

3.5施工过程注意事项

（1）沉降观测点应沿基础周边布置在墙角柱身及外形较突出部位，测点间距要尽可能反映建筑物各部分的不均匀沉降。

（2）减少坑内井点降水对周边地下水的影响：在降水前应认真做好对周围环境的调研工作，合理使用井点，尽可能减少对周围地面的影响。基坑开挖后，对于有渗漏的地方应及时补漏，防止基坑外围的地下水位下降，引起地面沉降。

（3）施工期间加强基坑监测管理（含支护结构的变形和道路的沉降观测），根据量测结果发现问题及时处理。

（4）在基坑周边及坑底设置排水沟及降水井，并配备充足的降水、抽水设备，确保基坑内无明水。

（5）组织专项应急预案，开展应急演练，配备充足的应急物资，确保深基坑安全。

结语

在进行深基坑开挖与支护施工时，由于施工技术的复杂性，需要加强对施工技术的了解，并对施工经验进行充分的分析和总结，促进施工技术的不断提高。本文对施工技术的分析具有较高的全面性，能够起到促进施工技术提高的良好作用。

参考文献

[1]李志伟.工民建中深基坑开挖与支护施工技术[J].商品与质量,2019(007):293.

[2]蒋本钰.建筑工程深基坑开挖与支护施工技术探究[J].四川水泥,2019(001):275.

[3]郑理.关于建筑施工中深基坑支护的施工技术与管理分析[J].电子乐园,2019(11):0093-0093.

[4]秦良.土建深基坑工程的支护施工及管理[J].砖瓦,2020(08):116-117.

作者简介：

康博(1976-)，男，四川绵阳人，高级工程师，从事建设工程施工技术与管理工作。