陳友國 曹馳宇

（1.浦口區(qū)水利局，江蘇 南京 211800；2.南京市水利規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210022）

近年來，南京市浦口區(qū)在農(nóng)村重點排澇站更新改造中，多采用機泵一體的潛水軸（混）流泵，這種系列的泵型，具有單機流量大、效率高、揚程變幅寬以及土建結(jié)構(gòu)簡單、堤防振動破壞小、便于遠程控制與自動化操作等優(yōu)點。但在具體實施中，與之配套的進水池與泵室部分，由于坑基基礎(chǔ)開挖較深，土方量大，存在一定施工風(fēng)險，因而成為整個泵站施工過程中質(zhì)量、安全、進度控制與風(fēng)險防范的重點。

1 概況

浦口區(qū)的農(nóng)村重點排澇泵站，大多分布在沿長江、滁河流域的主堤防或通江、通滁堤上。沿長江圩區(qū)屬沙洲平原，滁河圩區(qū)則為典型的河谷洲地平原，表層土質(zhì)松散，多為上游或沿岸細粉砂礫與泥沙長期沖刷堆積而成。境內(nèi)長江最高水位為1954年記錄值10.2 m（吳淞高程，下同），長江主堤防堤頂現(xiàn)狀高程一般為12.5～13.5 m，堤內(nèi)平臺高9.0～9.5 m；滁河最高水位出現(xiàn)在1991年，為12.6 m，滁河主堤堤頂現(xiàn)狀高程13.5～14.5 m，堤內(nèi)一級平臺高程多在10.0 m 左右，寬8.0～10.0 m。沿江、沿滁內(nèi)圩地面農(nóng)田高程大多在6.0～7.0 m。潛水排澇泵站的泵室及進水池部分通常位于堤內(nèi)一級平臺及以下部分。

2 工程實例

以2012年長江圩區(qū)通江河上某排澇站移址新建為例，新建泵站總排澇能力8.0 m3/ s，選用4 臺HQ3650 A-6 型潛水混流泵，配套功率740 kW，最大揚程7.0 m，采用濕室型泵室，駝峰式虹吸出水。工程設(shè)計時，需在原址保留1 座低涵引水灌溉。建站處通江河堤頂高程12.5 m 左右，進水池及泵室位于堤內(nèi)平臺以下，泵室開挖處地表面高程9.1 m，泵室底板的設(shè)計底高程2.0 m，最大開挖深度超過7.0 m。開挖時，連同低涵，濕室泵房底部凈寬度20.8 m，進水池兩側(cè)底板總寬度12.0 m，平行堤頂軸線方向最大開挖寬度超過30.0 m，垂直堤頂軸線方向開挖長度超過25.0 m，整個基坑底部的開挖作業(yè)面超過700 m2。工程的地基基礎(chǔ)加固處理方案，按設(shè)計要求采用泥漿護壁鉆孔鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)。

工程的地質(zhì)勘測資料顯示，擬建場地地貌單元單一，屬河漫灘，地基的復(fù)雜程度為二級（中等復(fù)雜程度）。施工所在地場地普遍分布淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，具有埋深淺、局部分布厚、含水量偏大、壓縮性高、強度低、易觸變等特點，在地震或荷載作用下易產(chǎn)生大的沉降、側(cè)向流變。勘察期間鉆孔初見水位埋深0.1～2.1 m，穩(wěn)定水位埋深0.1～2.1 m，標(biāo)高6.7～6.9 m。地下水位變化主要受大氣降水和外河水位影響，變幅為2.0～3.0 m。場地淺表部以軟弱土層為主，設(shè)計基礎(chǔ)底板位于地下水位以下。基坑開挖時，在內(nèi)外水頭差壓力作用下，基坑內(nèi)可能受到周邊或底部滲水、周邊陡坡坍塌、基底隆起等不穩(wěn)定因素影響。

3 風(fēng)險分析

農(nóng)村排澇泵站的深基坑基礎(chǔ)土方施工，涉及土方開挖、擋土與支護、防水、降水、棄土堆放或外運等多個環(huán)節(jié)，綜合影響因素多，施工環(huán)節(jié)風(fēng)險大，雖有一定隨機性，但也并非不可預(yù)見。從近年來的實踐看，絕大多數(shù)排澇泵站的泵室及兩側(cè)擋墻需進行樁基礎(chǔ)加固處理，連同進水口底板、濕式泵室的施工，整個基坑部分的施工周期較長，因此，對基坑圍護處理、降水等方面的技術(shù)要求較高。保證明挖土方施工不造成土體坍塌和有效控制周邊建（構(gòu)）筑物的沉降及變形，是整個深基坑施工中需要重點控制的環(huán)節(jié)。

（1）開挖面對周邊地表的破壞作用。基坑開挖位置多在堤防內(nèi)平臺坡腳臨近引水河道處，地勢起伏大，施工作業(yè)面狹小，有的周邊地表分布有民居、道路、桿線設(shè)施及地下水管等。以上種種，對擴大基坑開挖范圍形成限制，與此同時，施工隊伍為減少土方開挖量，也盡可能控制開挖面，人為形成基坑周邊的陡坡。堤防臨近堤腳處的土體多為飽和狀態(tài)，開挖形成的陡坡破壞了基坑周邊土體的穩(wěn)定，同時也降低了基坑周邊地表層的地下水位，使得地表出現(xiàn)明顯裂縫，影響民居、道路和桿線設(shè)施等的穩(wěn)定與安全。

（2）基坑滲漏及積水影響正常施工。沿江、沿滁河地區(qū)內(nèi)圩地下水水位普遍較高。通常情況下，基坑開挖過程貫穿淤泥質(zhì)土層和粉砂質(zhì)土層，基坑底部低于外河河底，開挖中產(chǎn)生的地下水主要有潛壓水和承壓水兩類?；娱_挖時，當(dāng)外河水位與基坑底面的高差達到一定值時，便會引起基坑滲水，這種滲漏在同一層面是多點位的，尤其是在粉砂層，嚴(yán)重的往往會引發(fā)流砂甚至管涌等不利現(xiàn)象。堤內(nèi)因白蟻危害或腐殖質(zhì)較多等原因形成的陳年漏洞會在開挖過程中出現(xiàn)，并會伴有明顯的漏水。泵站基坑的開挖多在秋冬季節(jié)，遇明顯的連續(xù)雨雪天氣，往往會因坑底積水較多而出現(xiàn)塌方事故。

（3）邊坡不穩(wěn)定帶來施工期間的事故隱患。堤防范圍內(nèi)的開挖土層一般為人工堆筑加固土方，自穩(wěn)性差，開挖中遇邊坡過陡或陰雨天表層土水分飽和等情況，容易導(dǎo)致出現(xiàn)大面積塌方，這也是深基坑施工需要防范的重點?；又苓叴罅慷逊诺墓こ虠壨良吧笆?、水泥、鋼材等建筑材料，加大了邊坡附近土體的側(cè)向壓力，改變了土層間原有的固結(jié)力；樁基礎(chǔ)施工、土方挖運裝載、材料運輸和商品混凝土車輛的運送、現(xiàn)場澆注及混凝土振搗等一系列施工活動引起的振動破壞，也都會不同程度影響邊坡土體的穩(wěn)定。

4 風(fēng)險預(yù)防

從工程施工風(fēng)險控制角度來看，項目風(fēng)險控制一般由風(fēng)險識別、風(fēng)險評價、風(fēng)險管理三部分組成。風(fēng)險識別是風(fēng)險控制的第一步，全面識別并準(zhǔn)確評價各種風(fēng)險，有利于提高風(fēng)險管理的效率。泵站深基坑施工的工程地質(zhì)條件復(fù)雜，周邊環(huán)境多變，不同的設(shè)計施工單位在基坑開挖方案及施工管理水平上存在差異，實施過程中可能發(fā)生的風(fēng)險事件也不盡相同。但無論這些風(fēng)險事件在表現(xiàn)形式上如何不同，分析其根本原因，在風(fēng)險的控制與預(yù)防方面卻有相同之處。

（1）結(jié)合現(xiàn)場情況，制定合理可行的基坑開挖施工方案。在制定具體的基坑開挖方案時，應(yīng)根據(jù)開挖深度、基坑底部大小，綜合考慮施工場地周邊的環(huán)境及建筑物規(guī)模、重要性等因素，對照工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，確定合理的開挖范圍與邊坡尺寸。現(xiàn)場進行施工放樣時，針對可能出現(xiàn)的坍塌、滲水等情況，落實好支護加固與排水措施。開挖面過于陡窄、開挖邊坡陡于1∶2 時，可考慮開挖成大臺階狀，嚴(yán)格按“縱向分塊，豎向分層，橫向先開挖中間后修邊坡”的要求施工，并控制好開挖深度。

（2）完善預(yù)案，落實好施工過程中的防護措施。施工過程中，當(dāng)工程地質(zhì)和水文條件發(fā)生變化，且與地勘報告存在明顯出入時，應(yīng)對施工方案的合理性進行檢查并作修正調(diào)整。遇含水量大、粘結(jié)性差、易滑塌邊坡等，視現(xiàn)場情況可采取塊石荷載加固、木樁防滑加固或模板支撐加固，也可以采用鋼板樁連接加固。淺層地表水豐富、基坑周圍滲水普遍的，應(yīng)及時采取井點降水措施，控制基坑周邊地表水下滲。降水井點的布置及井點數(shù)量，需視現(xiàn)場情況而定，井點數(shù)量不宜過多，排水量也應(yīng)適度控制，避免排水過多出現(xiàn)地表裂縫。可將坑底滲水集中引流至淺水坑內(nèi)，再用潛水泵定時排出。在基坑開挖范圍周邊設(shè)置圍擋，圍擋范圍內(nèi)嚴(yán)格禁止堆放工程棄土及大宗建筑材料，限制圍擋周邊的機動車通行。

（3）加強施工中的動態(tài)監(jiān)測，有效防范事故的發(fā)生。動態(tài)監(jiān)測內(nèi)容包括：地下水位及滲漏變化量情況、邊坡土體穩(wěn)定性、鄰近構(gòu)筑物相對位置、防護樁的位移、地表裂縫及沉陷變化等，及時記錄監(jiān)測情況，以便于分析比較。對重點部位可加大監(jiān)測頻率，雨雪天或外河水位較高時也須加強觀測頻次，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時分析研究，采取對策。在基坑底部的邊坡處進行施工作業(yè)時，要同時安排專人對邊坡的穩(wěn)定情況進行觀察，且原則上不允許在基坑底部進行鋼筋制作、模板加工等中間環(huán)節(jié)的施工。

（4）重點抓好施工現(xiàn)場的管理，統(tǒng)籌安排好施工工序。基坑底部場地小，建筑物及材料、設(shè)備占用空間較大，施工中應(yīng)嚴(yán)格遵循操作規(guī)范要求，不斷加強現(xiàn)場管理。按構(gòu)筑物分布情況確定施工順序，控制進入工程現(xiàn)場設(shè)備與材料的數(shù)量，對暫時閑置或多余的材料設(shè)備應(yīng)及時清理出場，以保證施工人員正常的操作空間。在基坑底部綁扎鋼筋、立模時，人與機械設(shè)備均應(yīng)遠離危險區(qū)域。機械施工過程中必須要有專人現(xiàn)場指揮，嚴(yán)禁碰撞支撐體及邊坡，以防止邊坡坍塌。局部施工結(jié)束后，具備土方回填條件的，應(yīng)盡早安排土方回填。遇集中雨雪天氣，可用薄膜、彩條布等對較陡坡段的邊坡進行遮擋防護，防止滑坡。為預(yù)防并及時應(yīng)對可能出現(xiàn)的事故，現(xiàn)場還應(yīng)準(zhǔn)備足量的方木、鋼管等應(yīng)急搶險和加固物資。

5 結(jié)論

總體來說，農(nóng)村重點排澇站深基坑工程的施工，普遍存在開挖深、工期短、場地設(shè)施差、工程地質(zhì)水文條件復(fù)雜多變等實際困難，但深基坑工程施工風(fēng)險的產(chǎn)生，歸根結(jié)底，還是源于施工人員對工程的基本情況、施工條件方面的認識偏差及對施工管理環(huán)節(jié)的疏忽與粗放。因此，只有加強對具體工程中各種不利因素的分析，注重抓好施工中的過程管理，采取積極主動應(yīng)對措施，防患于未然，才能夠有效化解工程風(fēng)險，滿足施工質(zhì)量、進度與安全方面的整體要求。