史經(jīng)海

(新疆阿瓦提縣水管總站，新疆阿瓦提843200)

水利工程建筑物基礎(chǔ)開挖一般較深，多數(shù)在地下水位以下?；蛹纫獫M足永久工程幾何尺寸需要，又要提供一個(gè)合理的施工空間，使基礎(chǔ)的施工作業(yè)得以按照設(shè)計(jì)所指定的位置進(jìn)行。在進(jìn)行基坑施工的過(guò)程中由于會(huì)出現(xiàn)地下水，所以重視基坑施工中的地下水保護(hù)和地下水控制有著相當(dāng)重要的作用。

1 地下水基坑施工存在的問(wèn)題

1.1 基坑邊坡坍塌

進(jìn)行地下水開發(fā)建設(shè)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)基坑邊坡的坍塌現(xiàn)象，這種情況一般發(fā)生在基坑施工階段和基坑支護(hù)施工剛結(jié)束不久。究其原因，主要是由于鉆孔技術(shù)不成熟，施工單位沒(méi)有經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)，也沒(méi)有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，從坍塌的坡面看，針對(duì)坡面的鉆孔支護(hù)沒(méi)有規(guī)范進(jìn)行，鉆孔進(jìn)入了土體，但是規(guī)格不夠，注漿標(biāo)準(zhǔn)不夠，使得土釘?shù)纳钊霃?qiáng)度不夠，只是將土釘桿體直接擊入土體。

1.2 邊坡水平位移較大

一些基坑邊坡水平位移較大，并且經(jīng)監(jiān)測(cè)，水平位移還在繼續(xù)加大。這種情況的發(fā)生主要是對(duì)邊坡的穩(wěn)定性估計(jì)不足，沒(méi)有根據(jù)具體情況開展合理的鑿井施工，其程序設(shè)計(jì)不夠合理，對(duì)地下水的水位下降技術(shù)處理的不好，使得地下水水位偏高，導(dǎo)致了邊坡的水平位置有空隙，造成了基坑的穩(wěn)定性不足。

1.3 建筑物變形

在舊建筑物改造過(guò)程中，要注意原建筑物，處理稍有不當(dāng)，原有的建筑物就極易變形。一般來(lái)說(shuō)，舊建筑物變形都是其地基沉降引起的。就其原因主要是在施工的過(guò)程中快速降低地下水位，或排水方式不當(dāng)，使原基礎(chǔ)土體流失或土體性質(zhì)發(fā)生改變，使得周圍的土體平衡狀態(tài)發(fā)生改變，嚴(yán)重的情況下還會(huì)使得土體快速滑移，易造成原基礎(chǔ)斷裂或坍塌事故。

2 地下水基坑施工的基本程序

2.1 確定地下水的埋藏情況

地下較深基坑施工首先要確定地下水的埋藏情況，在豐富地下水地區(qū)要進(jìn)行基坑施工的全面模擬計(jì)劃研究才能進(jìn)行具體施工。一般來(lái)說(shuō)含水層結(jié)構(gòu)單一，以砂卵礫石為主，透水性能和貯水條件均好的地區(qū)屬于地下水開采條件較好。要充分考慮基坑的涌水量，選用合適的降水措施。降低地下水位的不是建筑物施工的全部?jī)?nèi)容，但在進(jìn)行建筑施工時(shí)，是必須要作為專題考慮地下水的問(wèn)題，必須確定其地下水位降至施工面以下，保證施工的可能性和工程質(zhì)量。

2.2 確定施工程序

地下水基坑的施工程序一般包括:排水降水→土方開挖鉆孔→確定開挖的順序和坡度→分段分層平均下挖→修邊和清底。在確定施工程序之后，選擇施工方法:①針對(duì)不同地層選擇好不同的鉆機(jī)類型是保證快速成孔的關(guān)鍵。②施工中選擇好優(yōu)質(zhì)黏土、隨時(shí)檢測(cè)泥漿指標(biāo)對(duì)保證孔壁穩(wěn)定和鉆進(jìn)非常重要。③自滲井點(diǎn)降水，當(dāng)降水場(chǎng)地的一定深度內(nèi)，存在有兩層或兩層以上的含水層，并且上層比下層的滲透能力小，下層水位低于降水深度時(shí)，便可打通上下含水層，土層地下水就會(huì)在水位差的作用下通過(guò)井孔自然地流到下部含水層中，達(dá)到降低地下水位的目的。④在中細(xì)顆粒地層中，選用沖擊正循環(huán)配管鉆或使用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)也能加快成孔速度。

3 深基坑地下水的技術(shù)研究

3.1 降低地下水位施工技術(shù)

地下水位較高的地區(qū)，地下水對(duì)深基坑工程施工帶來(lái)的危險(xiǎn)程度是相當(dāng)高的。平原區(qū)建筑物施工地下水的來(lái)源一般為上下游河(渠)床滲流，上層潛水，如果上下游落差較大時(shí)，滲流的來(lái)源復(fù)雜，枯水期和豐水期水位變化的影響，在制定止水方案時(shí)應(yīng)從深基坑工程的防管涌、防滲流、降排水3個(gè)方面考慮，根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周圍環(huán)境，例如，確定土方開挖方案時(shí)，應(yīng)對(duì)周圍建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行拍照和錄像，對(duì)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告、周圍建筑物及地下設(shè)施情況等信息進(jìn)行分析，對(duì)特殊土質(zhì)需精心組織施工，軟土分層開挖的深度不宜太大。要以主動(dòng)降水為主，不要出現(xiàn)被迫降水。對(duì)隨意放水的現(xiàn)象一定要嚴(yán)格制止，以免發(fā)生水涌、坍塌的不利事件。降水施工技術(shù)應(yīng)包括:在設(shè)排水井通過(guò)潛水泵抽水排至基坑邊坡排水明溝。計(jì)集水井下方，再挖深1.2 m以上，然后放入 1個(gè)800 mm×800 mm帶網(wǎng)鋼筋籠，周邊用20～40 mm碎石填塞，然后再放人一個(gè)500 mm的帶網(wǎng)鋼筋籠，在內(nèi)外鋼筋籠的空隙處，用20～40 mm碎石填至設(shè)計(jì)墊層下標(biāo)高，上面用油氈紙覆蓋2層。每個(gè)降水井均由1臺(tái)潛水泵配備自動(dòng)水位控制裝置抽水外排。降水井最終封閉采用法蘭盤。這種方法的適用條件為:①在降水范圍內(nèi)的含水層有兩層以上，下層含水層的埋深以距離基坑5～20 m為宜，下層含水層的水位要低于基坑施工要求降低水位，并且各含水層之間為相對(duì)水層或隔水層。②上層地下水的水質(zhì)符合引入下層地下水的要求，未受較大污染。③下層滲透系數(shù)大于上層含水層的滲透系數(shù)，其厚度應(yīng)能消納的水量要大于降水深度內(nèi)的基坑涌水量。

3.2 鉆孔技術(shù)的控制

基坑建設(shè)中的鉆孔技術(shù)是防止基坑塌方的主要手段，鉆孔技術(shù)的控制是完善地下水深坑技術(shù)的首要任務(wù)。在具體的施工過(guò)程中要把握成孔的角度，如果在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)垂直度偏差過(guò)大，必須及時(shí)進(jìn)行糾偏調(diào)整。調(diào)整的手段可以利用鉆機(jī)油缸進(jìn)行糾偏，如果偏差不大或套管入土不深(＜5 m)，可直接利用鉆機(jī)的兩個(gè)頂升油缸和兩個(gè)推拉油缸調(diào)節(jié)套管的垂直度，即可達(dá)到糾偏的目的。如果偏小就要在旋挖鉆機(jī)就位以后，先預(yù)鉆一個(gè)深3 m左右的導(dǎo)孔，導(dǎo)孔的直徑只要能順利放入套管護(hù)筒即可。鉆孔的施工流程設(shè)計(jì)也很重要，首先要壓入護(hù)筒并取土成孔。為了保證進(jìn)入樁位預(yù)孔內(nèi)護(hù)筒的垂直度要求，先用旋挖鉆機(jī)的護(hù)筒驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)第一節(jié)套管(每節(jié)套管長(zhǎng)約7～8 m)壓入1.5～2.5 m，然后用短螺旋鉆斗(或土斗等)從套管內(nèi)取土，一邊卸土、一邊繼續(xù)下壓護(hù)筒沒(méi)入土中，第一節(jié)套管按要求壓入土中后，地面以上要留1.2～2.0 m，以便于接管。然后在進(jìn)行鉆機(jī)打孔，最后根據(jù)成孔情況進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題之處進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)。

4 地下水基坑施工過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

在基坑開挖過(guò)程中，土層滯水、砂土層中的微承壓水、裂隙水、地面排水、雨水等處理不當(dāng)，都會(huì)給邊坡支護(hù)和周圍建筑、管線帶來(lái)危害。在選擇地下水的處理方式時(shí)，應(yīng)對(duì)坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。上下游水位的變化，極易造成邊坡失穩(wěn)，應(yīng)注意對(duì)上下游圍堰的觀察。在基坑開挖過(guò)程中，監(jiān)理工程師如發(fā)現(xiàn)上下游水位快速現(xiàn)象，應(yīng)要求施工單位及時(shí)采取措施，增加巡察班次，防止邊坡含水量過(guò)大土壤液化引起滑坡。應(yīng)注意以下6點(diǎn):①在基坑頂緣四周適當(dāng)距離處設(shè)置截水溝，并防止水溝滲水，以避免地表水沖刷坑壁，影響坑壁穩(wěn)定性。②坑壁邊緣應(yīng)留有護(hù)道，靜荷載距坑邊緣≥0.5 m，動(dòng)荷載距坑邊緣≥1.0 m;垂直坑壁邊緣的護(hù)道還應(yīng)適當(dāng)增寬;水文地質(zhì)條件欠佳時(shí)應(yīng)有加固措施。③應(yīng)經(jīng)常注意觀察坑邊緣頂面土有無(wú)裂縫，坑壁有無(wú)松散塌落現(xiàn)象發(fā)生，以確保安全施工。④基坑施工的延續(xù)時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng)，自開挖至基礎(chǔ)完成，應(yīng)抓緊時(shí)間連續(xù)施工。⑤用機(jī)械開挖基坑，挖至坑底時(shí)，應(yīng)保留≥30 cm厚度的底層，在基礎(chǔ)澆筑施工前，用人工挖至基底高程。⑥基坑應(yīng)盡量在枯水季節(jié)施工。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，水工建筑物基坑施工技術(shù)要設(shè)計(jì)好施工程序，重視降低地下水位的方式和速度，避免出現(xiàn)地下水水位的急升急降，重視對(duì)基坑開挖過(guò)程中地下水水位的控制和邊坡土體含水量控制，確保工程的工期、質(zhì)量和安全。

［1］曾律弦，潘泓，肖四喜.深基坑環(huán)梁支護(hù)結(jié)構(gòu)的性狀分析［J］.四川建筑科學(xué)研究，2009(03):44－45.

［2］伊家勤.不同類型地下水在深基坑施工中的控制方法［J］.山西建筑，2008(30):132－134.