劉忠良
(河北省水利工程局,石家莊050000)
本工程位于河北省邯鄲市磁縣境內(nèi),南水北調(diào)中線干線(樁號18+790.9),因地段地質(zhì)條件較復(fù)雜,周圍環(huán)境等不確定因素較多,施工中屬于較為復(fù)雜的穿越工程。本次共涉及兩個基坑,采用水平定向鉆非開挖施工。水平定向鉆施工需要對定向鉆進(jìn)出口位置存在的卵石層進(jìn)行開挖換填,進(jìn)口基坑深度5m,出口基坑深度12m。開挖完成后,進(jìn)行水平定向鉆管道穿越施工,并將穿越管道與和諧大道兩條老管道銜接并回填。
施工區(qū)地層巖性主要表現(xiàn)為上第三系中新統(tǒng)湖積(N1)黏土巖、砂巖、礫巖、細(xì)砂,第四系中更新統(tǒng)下段冰磧(glQ12)泥礫、細(xì)砂。地下水賦存于上第三系中新統(tǒng)礫巖層中,屬基巖裂隙水,地下水位高程81.8~82.7m?;娱_挖高程最低79.0m,較地下水位低2~3m。
該工程特點為地質(zhì)情況復(fù)雜、開挖深度較深;且處于主干道公路,開挖作業(yè)面積較小,公路車流給監(jiān)測沉降、滑坡、周圍高壓線塔等建筑物帶來了很大困難,給施工帶來了較大難度。
基坑開挖采用反鏟挖掘機配合自卸汽車以2~3m為一層分層開挖,邊開挖邊削坡,先挖中槽再挖兩邊。
施工機械設(shè)備進(jìn)入施工區(qū)后,將施工計劃、方案、技術(shù)等進(jìn)行核查。
對開挖區(qū)、 臨時道路及施工臨建區(qū)等范圍內(nèi)的表層耕作土按30cm厚度進(jìn)行剝離清表,單獨堆放、防護(hù)和看管;不足30cm,按實際耕作土厚度剝離。耕植土用裝載機推至臨時道路外側(cè)堆放,回填時用裝載機推回原處。對堆土區(qū)未剝離的表層耕作土在回填時要妥善保護(hù)。本工程土方主要為管溝土方開挖與回填。
(1)開挖段根據(jù)設(shè)計坡比放坡開挖,由于地形復(fù)雜,設(shè)計公路段和南水北調(diào)兩端,工期較緊,故分層分段開挖?;油练介_挖以“先中間成槽后向兩邊擴展”為原則,分層、分段、對稱、均衡進(jìn)行?;訑M采用無支護(hù)機械開挖,兩側(cè)開挖高度基本保持一致,嚴(yán)格按設(shè)計要求放坡,坡比1∶1.5,確定基坑質(zhì)量安全。采用挖掘機開挖土方,自卸汽車運輸。使用人工對基坑底部以上進(jìn)行開挖,控制開挖距離,以防對基坑底部造成破壞。對靠近公路施工段使用重錘對路面瀝青混凝土進(jìn)行拆除,注意避開地下管線、電纜等通訊設(shè)施,防止對其造成破壞。管溝粗挖成型后,建基面地基采用人工開挖,人工裝雙膠輪車運輸,以免擾動建基面。施工過程中在溝槽底部每10m設(shè)一軸線樁,在軸線樁上標(biāo)出溝槽高程的準(zhǔn)確位置,掛線人工整修。
(2)土方回填采用未凍、含水量適宜、透水性好的土料填筑,嚴(yán)格控制鋪土厚度及土塊大小,并應(yīng)連續(xù)填筑,防止基面破壞,保證填筑質(zhì)量。
本工程地層巖性主要為: 上第三系中新統(tǒng)湖積(N1)黏土巖、砂巖、礫巖、細(xì)砂,第四系中更新統(tǒng)下段冰磧(glQ12)泥礫、細(xì)砂。本區(qū)地下水賦存于上第三系中新統(tǒng)礫巖層中,屬基巖裂隙水。由于本黏土巖層滲透系數(shù)小,則采用明溝排水的施工方法進(jìn)行基坑降排水。深基坑開挖至底后,在基坑底部四周設(shè)排水溝,使水流匯集于集水坑內(nèi) (集水坑尺寸120cm×120cm×80cm),再用水泵排出基坑外截流溝內(nèi)。開挖過程中若出現(xiàn)滲流量較大的現(xiàn)象時,采取管井降排水。為防止外界水進(jìn)入基坑內(nèi),在基坑四周設(shè)50cm×50cm高擋水土埝和50cm深排水溝?;舆吰落佋O(shè)防曬網(wǎng),以便阻止外部水的涌入基坑。深基坑的排水設(shè)施從開始到結(jié)束始終進(jìn)行,防止深基坑開挖過程中由于土方隱患造成的事故。
本工程監(jiān)測的內(nèi)容主要涉及深基坑周邊地面沉降、坡面滑坡,西側(cè)高壓線塔傾斜、坑內(nèi)外地下水位及周邊構(gòu)筑物等。
在基坑四周、基坑邊坡、高壓線塔基礎(chǔ)及周邊構(gòu)筑物分別設(shè)置觀測點。各監(jiān)測項目測點布設(shè)位置和密度與基坑開挖順序、 被保護(hù)對象在位置及特性上相匹配。
在施工過程中,使用儀器檢測與巡視相結(jié)合的方法進(jìn)行施工監(jiān)測。通過水準(zhǔn)儀觀測上下高程變化情況,全站儀觀測平面位置變化及傾斜角度,對裂縫、坍塌進(jìn)行目測,保證及時掌握和發(fā)現(xiàn)不安全因素的變化情況。
基坑工程施工過程中進(jìn)行巡視檢查,邊坡、基坑周圍地面、地下水位每天2次,構(gòu)筑物每天1次,高壓線塔每天2次。巡查主要以目測巡視和儀器設(shè)備監(jiān)測為主,發(fā)現(xiàn)異常情況要拍照上報。一旦遇到異常和危險等情況,監(jiān)測頻次適當(dāng)增加,對照儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,保證施工安全。
深基坑的開挖作業(yè)是整個施工工序上最容易出現(xiàn)事故的環(huán)節(jié),在國內(nèi)外眾多工程事故中基坑開挖導(dǎo)致邊坡滑坡、邊坡失穩(wěn)的例子較多。根據(jù)工程出現(xiàn)的常見施工問題,本文提出以下解決預(yù)防辦法:
(1)若地層或邊坡出現(xiàn)裂縫,及時進(jìn)行砌堵,并對邊坡重點數(shù)據(jù)做好記錄。
(2)基坑邊形出現(xiàn)非正常變化時,當(dāng)變形較小時,可鋪設(shè)密目網(wǎng)等方法,并增加監(jiān)測頻率;當(dāng)變形過大,利用沙袋壓重進(jìn)行加固。
(3)當(dāng)深基坑在開挖過程中,周圍建筑物的地基沉降發(fā)生變化時,應(yīng)立即停止施工,對其進(jìn)行安全評測,同時上報。
深基坑施工在實際工程應(yīng)用上面臨著諸多問題,目前深基坑開挖技術(shù)還是以防護(hù)措施為主,更重要的是加強安全監(jiān)測和增強判斷經(jīng)驗,同時能夠掌握各種險情的處理,從而做到技術(shù)與經(jīng)驗兼?zhèn)?,有效保證工程質(zhì)量安全。