水闸泵站基坑施工技术分析

摘要：水闸泵站是水利工程中不可忽视的重要组成部分。随着水利工程总量的不断激增，为达成既定的目标，应结合现状，积极应用水闸泵站基坑施工技术，凸显使用该技术的价值。但是在实操过程中，依然存在诸多有待解决的实际问题。因此，简要概述水闸泵站的基础功能与构造，全面阐述水闸泵站基坑施工技术的应用要点，重点分析加强水闸泵站基坑施工技术应用措施，以供相关人员参考。

关键词：水闸泵站基坑施工技术基坑变形监测

AnalysisofConstructionTechnologyforFoundationPitofSluicePumpStation

ZHANGYongchangMENGLili

HuangheConstructionGroupCo.，Ltd.，Zhengzhou，He’nanProvince，450045China

Abstract：Sluicepumpstationisanimportantpartthatcannotbeignoredinwaterconservancyprojects.Withthecontinuousincreaseofthetotalamountofwaterconservancyprojects，inordertoachievetheestablishedgoal，itisnecessarytoactivelyapplytheconstructiontechnologyofsluicepumpstationfoundationpitbasedonthecurrentsituationtohighlightthevalueofusingthistechnology. However，inthepracticaloperationprocess，therearestillmanypracticalproblemstobesolved.Therefore，thispaperbrieflysummarizesthebasicfunctionandstructureofthesluicepumpstation，comprehensivelyexpoundstheapplicationpointsofthefoundationpitconstructiontechnologyofthesluicepumpstation，andmainlyanalyzestheapplicationmeasuresofstrengtheningthefoundationpitconstructiontechnologyofthesluicepumpstation，soastoprovidethereferenceofrelevantpersonnel.

KeyWords：Sluicepumpstation;Foundationpit;Constructiontechnology;Foundationpitdeformationmonitoring

在现代城市基础设施建设中，水闸泵站作为重要的排水和防洪设施，发挥着至关重要的作用。而基坑的设计与施工直接影响到后续结构的稳定性、安全性，以及工程的整体质量。因此，基坑施工技术的合理应用和有效管理对确保水闸泵站工程的顺利实施和长期稳定运行具有关键性意义。

1水闸泵站的基本功能与构造

水闸泵站的核心构造主要包括闸门、泵机、机电设备、控制系统和相关的附属设施[1]。闸门通常安装在水流入口处，通过开合来调节水流量，从而控制水位或阻挡洪水。泵机则负责将积水抽出或排放至指定区域，以防止水位过高。机电设备包括电动机、变频器和传动装置，负责驱动泵机和闸门的操作。控制系统由自动化控制器、传感器和监控设备组成，用于实时监测水位变化、设备运行状态及系统的整体性能。此外，水闸泵站还配备有排水系统、进水系统和排气系统，以确保设备的正常运转和高效排水。值得注意的是，整体结构设计需要考虑到水文地质条件、环境保护和安全要求，以确保水闸泵站在各种工况下的可靠性和稳定性[2]。

2水闸泵站基坑施工技术要点

2.1基坑设计与规划

基坑设计需依据岩土工程勘察报告，明确地基土层的物理力学性质，如淤泥质粘土的流塑状态及土性较差的特性，并据此确定开挖深度及围护结构形式。例如：对于开挖深度达7.9～9.1m的泵池，可采用Φ850SMW三轴水泥搅拌桩内插H70030013*2型钢结合坑内一道钢支撑（斜抛撑）的围护体系，确保基坑安全等级达到三级。同时，基坑开挖需遵循分层分段、自上而下的原则，严格控制开挖边坡坡度，如不大于1：3，以减少基坑边荷载并控制机械扰动。在降水措施方面，针对黏性土与砂性土的不同透水特性，分别采用明排水、管井降水或井点降水策略，确保基坑内无积水、土质干燥。此外，基坑围护设计还需考虑雨季施工的安全，如设置戗台、采用七彩油布满幅布设等措施，以防洪水侵袭。在土方调配方面，尽量实现挖填结合，合理利用基坑开挖土方进行填筑，以节约工程造价。

2.2基坑开挖与支护

水闸泵站基坑施工技术要点在基坑开挖与支护方面高度专业化，需精细规划与实施。开挖时，遵循“分层开挖、先撑后挖、严禁超挖”的原则，确保每层开挖深度不超过2m，边坡坡度严格控制在1：1.5～1：3之间，以减少土体扰动和边坡失稳风险。同时，采用高精度全站仪和水准仪进行开挖监测，确保开挖精度达到±50mm以内。在支护方面，针对开挖深度达7.9～9.1m的泵池，优选Φ850SMW三轴水泥搅拌桩作为围护结构，内插H70030013*24mm型钢，并设置一道钢支撑（斜抛撑），其水平间距为3m、垂直间距为4m，以增强基坑整体稳定性。支护体系设计经严格计算，确保基坑安全等级达到三级，满足规范要求。此外，在基坑开挖期间，实施24h不间断监测，包括土体位移、支撑轴力、地下水位等关键参数，一旦发现异常，立即采取应急措施。如表1所示。

2.3排水与降水

针对有效的排水与降水系统设计，应根据基坑的地质条件和地下水位的变化选择适当的降水方法，如井点降水、深井降水或排水沟等。井点降水系统通过在基坑周围设置井点，利用抽水机将地下水抽取至基坑外，从而降低地下水位，保持基坑干燥。深井降水则通过深井抽水进一步降低地下水位，适用于地下水位较高或水量较大的情况。排水系统则包括基坑内的排水沟、集水池和排水管道，确保施工过程中积水能够及时排除，防止积水对基坑稳定性和施工进度的影响。为了防止降水过程中对周边环境造成负面影响，必须定期监测地下水位和降水效果，并对降水系统进行调整，确保其正常运作。

2.4土体稳定性与支护结构

进行土体稳定性分析是基础，需综合考虑土壤的物理力学性质、地下水位及施工荷载对土体的影响。通过计算和模拟，评估土体在开挖过程中可能的变形和沉降情况，并采取相应的稳定措施。支护结构的设计与施工同样至关重要，应根据基坑的深度、土壤类型和负载要求，选择合适的支护系统，如钢板桩、混凝土支撑或土钉墙等。

支护结构的安装需要精确施工，以确保其能够有效地承受土体侧压力和地下水的作用，并且，在施工过程中必须实时监测支护结构的变形和位移，及时调整和加固支护系统，防止出现失稳现象。此外，还需关注土体与支护结构之间的相互作用，避免因支护结构变形导致的土体失稳。通过科学设计和严格施工，可以有效保障基坑的土体稳定性，确保水闸泵站基坑施工的安全和工程质量。

3加强水闸泵站基坑施工技术应用措施

3.1选择适当的支护方式

在水闸泵站基坑施工中，选择适当的支护方式是确保基坑稳定性和施工安全的关键环节[3]。支护方式的选择应基于详细的地质勘察结果，考虑土壤的物理力学性质、地下水位、基坑深度及周围环境等因素。常见的支护方式包括钢板桩支护、混凝土支撑、土钉墙和锚杆支护等，每种方式都有其适用的场景和优缺点。

钢板桩支护是应用广泛的一种支护方式，尤其适用于砂土和软土地区。钢板桩具有良好的抗弯曲和抗拔力，可以有效地承受土体的侧压力，防止基坑侧壁坍塌。安装钢板桩时，需确保其打桩深度和间距符合设计要求，并对其连接部分进行严格的密封处理，以防止地下水渗透对施工造成影响。钢板桩的优点在于施工速度较快，适用于高密度城市环境，但其成本相对较高，并且施工过程中对周围环境可能造成一定的噪音和振动。

混凝土支撑系统适用于基坑较深或土体较松散的情况。通过设置水平混凝土支撑或斜支撑，可以有效分散土体的侧压力，减少基坑壁的变形和位移。这种支撑方式对土体稳定性有很好的控制作用，但施工周期较长，且混凝土支撑的安装需要较高的施工精度和良好的混凝土强度控制。

土钉墙是一种较为经济的支护方式，适用于较浅基坑或黏土类土壤。土钉墙通过将钢筋土钉嵌入土体中，并用喷射混凝土覆盖，形成一个增强的土体结构，从而提高土体的稳定性。土钉墙施工时，需要对土体进行充分的预处理，并确保土钉的埋入深度和间距符合设计要求。虽然土钉墙具有较低的施工成本和较小的施工占地，但其对地下水和软土的适应性较差。

3.2采用先进的开挖设备

现代开挖设备包括液压挖掘机、链斗挖掘机、振动式开挖机等，这些设备能够有效应对复杂的土壤条件，提高开挖作业的精度和速度[4]。

（1）液压挖掘机因其高效的动力系统和灵活的操作性被广泛应用于基坑开挖中，其配备的多功能斗具可以适应不同土质的挖掘需求，从而提高作业效率，并减少对周边环境的影响。液压挖掘机的稳定性和精准控制也有助于降低土体扰动，减少对基坑支护结构的负荷。（2）链斗挖掘机则适用于大面积基坑开挖，特别是面对大体积土方或黏土层时，其连续的开挖方式能够显著提高土方的处理效率。链斗挖掘机在开挖过程中能有效避免土壤的分散和散落，减少对周边环境的影响，同时，其高强度的链斗结构确保了在硬土层和碎石层中的稳定作业。（3）振动式开挖机通过振动加速土体的松动，适合用于松散土质或含水量较大的土壤。振动开挖不仅能提高开挖效率，还能在不打扰土体稳定性的情况下进行大体积的土方处理，特别是在地下水丰富的环境中，这种设备能够有效防止土体的沉降和塌陷。

这些先进开挖设备的应用不仅能够提高施工效率、缩短工期，还能够有效降低施工过程中对环境的负面影响，如减少噪音、振动和扬尘等。设备的选择和应用应根据基坑的实际条件、施工要求及土壤性质进行合理配置，确保各类设备能够发挥其最大效能。

3.3加强基坑变形监测

基坑变形监测通过实时跟踪基坑的变形情况，能够及时发现潜在的问题，采取必要的修正措施，以防止土体失稳和支护结构的破坏。现代基坑变形监测技术包括多种高精度仪器和系统，能够提供详细的变形数据和趋势分析，帮助工程师做出科学的判断和决策。

沉降仪是常用的监测工具之一，用于测量基坑底部及周边地面的沉降情况。沉降仪的布置通常依赖于基坑的规模和设计要求，通过定期记录沉降量，能够及时发现沉降过快或不均匀的问题，从而采取加固或调整措施，防止基坑或周边建筑物受到不利影响。为了提高数据的准确性，沉降仪通常需要在基坑施工前就进行预布置，并根据实际情况进行调整。

倾斜计是另一种重要的监测设备，用于测量基坑侧壁的倾斜度和变形情况。通过安装在基坑边坡的倾斜计，能够实时监控边坡的倾斜变化，确保支护结构的稳定性[5]。倾斜计可以帮助工程师识别潜在的边坡失稳风险，及时进行支护结构的加固或调整，以防止滑坡和坍塌现象的发生。

3.4建立施工过程控制标准

施工过程控制标准涉及施工准备、开挖、支护、排水到监测等各个环节的详细规范，以保证每一步骤都符合设计要求和安全规范。施工准备阶段应包括详细的施工计划制订和技术方案审查。计划中应明确施工目标、工序安排、资源配置和时间节点，并对可能出现的风险进行评估和预防。技术方案则需经过专业审查，确保其合理性和可行性，并根据实际地质条件进行调整。

在开挖阶段，施工过程控制标准要求制详订尽的开挖方法和步骤，包括分层开挖、土方处理和机械设备选择。开挖过程中，必须严格按照设计要求进行，确保每层土体的开挖深度和宽度符合规范。同时，应实时监测土体的变形和沉降情况，确保土体稳定，避免因操作不当导致的土体失稳或支护结构破坏。

4结论

综上所述，要想加强水闸泵站基坑施工技术应用，还需要综合考虑各种应用措施和具体情况，从而进行有利方案选择。只有这样，才能把各种基坑施工技术应用措施整合在一起，以此来加强水闸泵站基坑施工技术应用，保障水闸泵站基坑施工质量。

参考文献

[1]李君，卢慧敏，王伟，等.水闸泵站系统预报调度一体化框架初探[J].治淮，2024（3）：61-62.

[2]卢超.水闸泵站的施工质量管理与技术运用[J].城市建设理论研究（电子版），2023（34）：196-198.

[3]黄义淳.浅谈中型水闸泵站的主要计算[J].陕西水利，2023（9）：148-149，153.

[4]王凯.临江城区泵站工程临时深基坑支护方案设计[J].水利技术监督，2022（11）：253-255，277.

[5] 陆新宇.软土地区泵站基坑支护结构应力变形分析[J].水利规划与设计，2024（4）：100-106.