复杂地质条件下围堰内深基坑施工技术探究

吴校全

摘要：本文在研究中以围堰内深基坑施工技术为核心，列举工程案例，分析复杂地质条件下围堰内深基坑施工技术，优化施工工艺，降低复杂地质条件对施工作业的影响，提高围堰内深基坑施工质量，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

关键词：复杂地质条件 围堰结构 深基坑施工

由于我国基础建设的扩大，跨河隧道建设工程越来越多，由于该隧道建设工程施工区域地质条件复杂，多为富水基坑，增加了施工难度，使得基坑开挖中一旦超过临界深度，就会发生突涌等事故，而深基坑施工作业的顺利完成，成为隧道建设工程的一大难点。在这样的环境背景下，探究复杂地质条件下围堰内深基坑施工技术具有非常重要的现实意义。

一、工程概况

某隧道工程基坑施工中，建设1.5m后的连地墙，形成基坑围护结构，内部支撑为混凝土腰梁与混凝土斜撑结合方式，并配以两层混凝土米字支撑和四层钢支撑，该深基坑向南分段流水开挖，选择吊斗将全部的基岩吊运出来，深基坑为长方形。在水文地质勘查中，发现该底层主要为海积和海陆交会沉淀为主，包含淤泥、淤泥质土、黏土、粉细砂、中粗砂、砾石、花岗岩层，其中砂层处于空隙承压水层。该深基坑开发深度为30.2m，基坑范围中以回填淤泥质土、粉质粘土、中粗砂层为主，淤泥层厚度超过25m，地层含水量极高，且具备大孔隙比和高压缩性特点，使得地层整体强度极差，开挖过程中很容易发生蠕动和涌动事故，进而造成边坡塌陷或是基坑变形，形成严重的剪力破坏。通过对地下水环境的分析，发现该深基坑区域主要依靠地下水补给，包括大气降水或是海水深入補给，通过对围堰内地下水位的勘查，发现地下水位埋深为3.5m，整体地质条件十分复杂，需要根据施工现场地质条件和地下水环境，合理规划施工方案，保证施工质量。

二、复杂地质条件下围堰内深基坑施工技术

（一）基坑开挖施工技术

在土方开挖前，要根据施工设计，对深基坑进行排水处理，使其水位下降到开挖面下方1m处，选择反铲挖掘机配合人工，采用分层开挖的方式：（1）在浅层开挖中，基坑内进行挖机倒运，而基坑外则通过挖机反铲出土，配置3台挖机同时作业;（2）在深层开挖中，基坑内进行挖机倒运，基坑外进行抓斗抓土，待支撑梁满足强度要求后，施工人员先从支撑梁中间进行挖土，土方挖出后，挖出支撑梁下方土体，并依次挖出腰梁和环框梁下方的土体。

（二）基坑降水施工技术

在基坑降水施工中，选择降水管抽出深基坑中的积水，通过真空管内部真空压力和大气压差的作用，将淤泥质土层中的积水抽出，约深25m。分别在砂层、淤泥层中布设管径为250mm的降水管，针对基岩凸起位置，深度会到达强风化岩层，选择200mm的降水管。在深基坑布设降水管，降水管与地下连续墙间距4.5m左右，为了给基坑开挖创造安全的环境，在每层土方开挖之前，施工人员要设置降水管抽出基坑内地下水，使得深基坑内地下水位下降，保证地下水位下降到开挖面下方1m处。针对粉质粘土、淤泥质粉质站土层而言，由于土质渗透系数小，为了提高降水速度、降水效果，施工人员可以通过反铲开挖的形式，形成排水沟与集水坑，并使用小型潜水泵排除集水沟中的积水，达到深基坑降水的目的。

（三）基岩施工技术

针对深基坑内部基岩而言，结合本工程特征，选择机械爆破的方式进行基岩处理，尤其是软石或是强风化岩石，用挖掘机挖出后，配合自卸汽车进行装运，不用爆破。针对不能使用机械开挖的土方石地段，采用爆破的方式，运用小药量浅孔台阶松动爆破方式，过程中对飞石与爆破振动进行控制，在连续墙附近岩石爆破中，必须预留保护层，防止爆破中造成连续墙损坏，爆破抵抗线尽量远离钢支撑结构，提高钢支撑立柱的安全性，控制爆破深度，必要情况下要架设支撑结构，进而提高深基坑整体结构的稳定性。浅孔爆破中选择梅花型布孔，其孔距设置为2m，排距为1m，形成利于爆破施工的工作面，根据围护结构调整爆破顺序，进而保证施工质量。

（四）防水工程施工技术

由于本工程防水要求高，施工中要加强防水结构，具体施工方法如下：（1）基面施工，找平基面凹凸不平地段，清除表面的突起物，选择配合比例为1：：25的水泥砂浆覆盖到基面表面，基面平整度符合标准，保证凹凸面平滑，阴角半径超过5cm，阳角为2*2cm钝角;（2）侧墙防水施工中，选择单面粘结防水卷材，搭接宽度为4.5cm，在腰梁处断开，断开位置选择双组分聚硫密封胶进行封堵;（3）在底板防水施工中，在底板和侧墙连接位置，通过砂浆形成50*50mm倒角，防水卷材要和基面贴合，并在阴阳角位置设置附加层，选择双面粘结防水卷材，保证防水效果;（4）施工缝防水中，梁底施工缝防水结构为“遇水膨胀止水条+注浆管+遇水膨胀止水条+注浆管+混凝土界面剂”，而梁顶施工缝防水结构为“镀锌钢板止水带+注浆管+遇水膨胀止水条+混凝土界面剂”。通过焊接方式进行镀锌钢板止水带的连接，保证防水效果。

（五）围护结构施工技术

根据工程概况，围护结构顶部标高为2.0m，选择1.5m高挡墙进行高差弥补，而挡水墙高度设置为0.5m，在深基坑开挖路段，选择“连续墙+内支撑结构”的围护结构，其中连续墙厚度是1.3m，选择六道钢筋混凝土支撑。在围护结构施工中，这六层钢筋混凝土支撑施工中，施工流程为“土方开挖+垫层结构+钢筋绑扎+模板施工+混凝土浇筑”，优化腰梁施工，进而提高深基坑围护结构的稳定性，防止边坡塌陷或是基坑变形的情况。

结束语：

综上所述，在围堰内深基坑施工中，要综合考虑到施工区域的地质条件，结合复杂地质条件制定针对性施工方案，控制复杂地质条件对施工的影响，合理选择临时隔断地下连续墙方法、护坡桩增设锚索方法或是水下混凝土灌注等方式，对深基坑进行预加固处理，需要相关人员综合衡量，选择适宜的施工方法，顺利完成围堰内深基坑施工项目，保证工程质量。

参考文献：

[1]刘垚，张文新.复杂地质条件下围堰内深基坑施工技术[J].国防交通工程与技术，2020，18（01）：35-39+64.

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