景德鎮(zhèn)市西城區(qū)水系綜合治理項(xiàng)目深基坑開挖施工技術(shù)研究
本文結(jié)合景德鎮(zhèn)市西城區(qū)水系綜合治理項(xiàng)目深基坑開挖工程實(shí)例,并將其和實(shí)際水文、氣象、地質(zhì)情況有機(jī)結(jié)合起來,對深基坑土方開挖的施工工藝及控制要點(diǎn)以及安全施工問題進(jìn)行淺談,以期對同類工程具有一定借鑒意義。
1 工程概況
景德鎮(zhèn)市西城區(qū)水系綜合治理項(xiàng)目基坑開挖基坑最深達(dá)12m,開挖邊坡大部分為土質(zhì)邊坡,且較破碎,表層沖洪積粘性土厚約3~7m,其下為厚約1.5m的細(xì)砂層,坡體中上部穩(wěn)定性較差,尤其是開挖揭露面暴露時間過長,雨水沖刷過多容易形成邊坡土體飽和,抗剪強(qiáng)度降低,邊坡的自重增加,相應(yīng)的下滑力增大,易造成邊坡失穩(wěn)塌方。
區(qū)內(nèi)地下水類型主要為孔隙性潛水及巖體裂隙性潛水??紫缎詽撍饕植加诘谒南邓缮⒏采w層。第四系松散覆蓋層上部主要為壤土,其中壤土透水性弱,為相對不透水層;覆蓋層下部為細(xì)砂層、砂礫石層,具中等透水性,含(透)水性好,為主要含(透)水層。覆蓋層之下為凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖,透水性較弱,為較好隔水底板。
2 施工布置
2.1 施工排水
邊坡頂部修建底寬50cm截水溝,將雨水、外來積水引排,從而減少雨水向邊坡土體滲入、地表水對邊坡進(jìn)行沖刷引發(fā)失穩(wěn)的現(xiàn)象有效的避免。集水坑(槽)設(shè)置在基坑內(nèi)邊坡底部,截水網(wǎng)絡(luò)的形成匯水在積水坑,采用水泵集中排出開挖區(qū)。排水溝距離坡面邊線的距離為1.5m,坡比為3‰。排水溝與道路交叉部位埋設(shè)直徑500mm的涵管連接。
2.2 施工供電
施工用電接地方電網(wǎng)建臨時配電站。開挖施工照明、邊坡支護(hù)、基坑抽水等用電,從配電站引出接二級配電箱使用。
2.3 施工道路
基坑左右岸各設(shè)置一條下基坑道路,道路縱坡為8%,道路最小轉(zhuǎn)變半徑15m。路面寬度8m。安排專人及專用設(shè)備對施工道路進(jìn)行24小時維護(hù),保證道路狀況良好。
2.4 施工分區(qū)
(1)分區(qū):共3個分區(qū),Ⅰ區(qū):壩軸線上游左岸;Ⅱ區(qū):壩軸線上游右岸;Ⅲ區(qū):壩軸線下游。
(2)開挖分層高度按邊坡分級高程控制,土質(zhì)邊坡分層高度為3m,巖石邊坡分層結(jié)合地質(zhì)情況,手風(fēng)鉆≤4.5m確保開挖邊坡穩(wěn)定。
3 施工重、難點(diǎn)與對策
(1)開挖工程量大,工期緊,施工強(qiáng)度高。本樞紐工程主體開挖約12個月,開挖總量約196.8萬m3,月平均強(qiáng)度為16.4萬m3,高峰期月施工約40萬m3。
(2)地質(zhì)情況復(fù)雜,邊坡容易失穩(wěn)。
(3)湖區(qū)疏挖范圍較大,工期緊。
對策:進(jìn)行閘壩施工的同時進(jìn)行河道疏挖,利用河道疏挖開采料,進(jìn)行擋土墻墻背填筑,減小工期壓力,投入充足的人力和機(jī)械設(shè)備。本項(xiàng)目投入47臺挖掘機(jī)160臺自卸車,日開挖量6萬m3,當(dāng)月完成100萬m3。
4 施工工藝
4.1 施工測量
(1)進(jìn)場后,對控制點(diǎn)復(fù)測建控制網(wǎng),將復(fù)測成果報監(jiān)理工程師審批。
(2)每一單元開挖前,進(jìn)行開挖線測量放樣,并對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行交底。
(3)施工放樣成果報送監(jiān)理工程師審批后,方可進(jìn)行開挖施工。
(4)開挖施工過程中將邊線標(biāo)志做好,同時定期或不定期檢查。
(5)土方開挖結(jié)束后,在地質(zhì)工程師和測量工程師見證下,測量基巖面地形,在竣工資料中,其成果是一個重要組成部分,而在符合土石方工程量的過程中,可以將其成果作為有效依據(jù)。
(6)邊坡開挖完工后,進(jìn)行邊坡開挖工程的驗(yàn)收。
4.2 施工程序
施工程序?yàn)椋簩υ嫉匦螆D進(jìn)行測繪→報監(jiān)理單位審核→清理場地→施工放樣→報監(jiān)理單位審核→截排水溝開挖→邊坡開挖(預(yù)留保護(hù)層)→坡面整理→地質(zhì)編錄→坡面支護(hù)→坡面排水孔、排水溝等施工→下一級邊坡開挖→保護(hù)層開挖。
4.3 土方開挖
4.3.1 分層開挖
開挖前,首先進(jìn)行測量放樣,標(biāo)識出開挖范圍和位置,報監(jiān)理工程師審批后,按設(shè)計要求布設(shè)截、排水系統(tǒng),排水系統(tǒng)施工始終超前開挖工作面1~2個臺階。
采用1.2~1.4m3挖掘機(jī)挖裝和削坡,按照測量放樣開口線和設(shè)計坡比,在高度方向從上至下分層開挖,每層開挖高度3m,人工配合反鏟修整邊坡。同一層面開挖施工,開挖面同步下降,嚴(yán)禁掏挖欠挖,同時加強(qiáng)測量控制,邊坡隨開挖隨成型,保持邊坡平順。
4.3.2 保護(hù)層開挖及削坡
(1)邊坡保護(hù)層開挖
保護(hù)層預(yù)留厚度為20cm-30cm,在完成大方量開挖后,采用機(jī)械加人工配合削坡,從而使設(shè)計輪廓線的形成得到有效保證。
(2)底部保護(hù)層及齒槽開挖
按相關(guān)規(guī)范要求,基坑底部需預(yù)留保護(hù)層,保護(hù)層厚度≤30cm。采用機(jī)械開挖配合人工清除底部保護(hù)層至設(shè)計高程。
4.4 石方開挖
4.4.1 施工流程
4.4.2 施工方法
(1)爆破施工
爆破前,經(jīng)監(jiān)理工程師同意,選取一個石方開挖部位,進(jìn)行爆破參數(shù)試驗(yàn)。并將試驗(yàn)結(jié)果報監(jiān)理審批,采用經(jīng)批準(zhǔn)的參數(shù)進(jìn)行爆破作業(yè)。
由上至下分層開挖,本項(xiàng)目基坑采用手風(fēng)鉆,開挖深度1.0~2.0m,采取毫秒微差爆破,預(yù)留保護(hù)層。
爆破施工程序?yàn)椋呵謇砉ぷ髅妗鷾y量放樣→鉆孔→驗(yàn)孔→裝藥→聯(lián)網(wǎng)→警戒→起爆→安全檢查→出渣。
(2)鉆孔放樣
基坑開挖前鉆孔放樣,在此過程中嚴(yán)格依據(jù)基巖面的實(shí)際高程,將炮孔及其深度標(biāo)記出來,同時將施工控制高程點(diǎn)標(biāo)注在工作面,供施工在對炮孔位置進(jìn)行調(diào)整的過程中,將炮孔深度確定下來,經(jīng)檢查無誤后交底給開挖施工人員。
(3)鉆孔
①鉆孔,本項(xiàng)目采用TY28型手風(fēng)鉆、鉆頭42mm。對于主爆孔,鉆孔深度允許偏差±20cm以內(nèi),鉆孔傾角偏斜度控制在±1°以內(nèi)??孜黄顟?yīng)該在規(guī)范規(guī)定值以內(nèi),保持鉆孔方向和爆破設(shè)計規(guī)定一致,對鉆孔方向進(jìn)行嚴(yán)格控制。預(yù)留20~30cm撬挖層。
②完成鉆孔后裝藥前應(yīng)該對孔位、深度、傾角進(jìn)行檢查,對驗(yàn)孔不合格的及時補(bǔ)孔。
(4)裝藥
裝藥過程中嚴(yán)格按照單孔裝藥量,并對裝藥高度進(jìn)行檢查,如果有堵塞發(fā)生要清孔。完成裝藥后堵塞,采用細(xì)沙堵塞長度50cm,嚴(yán)禁不堵塞爆破。乳化炸藥Ø32,單位炸藥耗藥量0.3kg/m3。
(5)爆破方式
減弱松動爆破,導(dǎo)爆管起爆器起爆。
(6)安全檢查
炮響后爆破員、安全員檢查爆破工作面,查看有沒有瞎炮、盲炮。確認(rèn)安全后出渣。
5 質(zhì)量控制措施
(1)嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計要求開挖邊坡,分層開挖,自上而下,對邊坡坡度、梯段高度進(jìn)行嚴(yán)格控制,使穩(wěn)定的邊坡得到切實(shí)有效的保證。
(2)對鉆孔開口位置、孔斜、孔距、線裝藥密度等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制,使施工質(zhì)量得到切實(shí)有效的保證。
(3)依據(jù)設(shè)計要求及時對形成的邊坡進(jìn)行邊坡支護(hù),采取有效的方式對邊坡上的破碎帶進(jìn)行邊坡開挖支護(hù),從而使穩(wěn)定的邊坡得到切實(shí)有效的保證。
(4)對不良地質(zhì)邊坡,在施工前報送詳細(xì)的開挖支護(hù)方案,經(jīng)監(jiān)理批準(zhǔn)后方可施工,并在開挖過程中,隨機(jī)支護(hù)緊隨開挖施工。
(5)施工過程中,及時對開挖的永久邊坡的坡度和平整度進(jìn)行復(fù)測檢查。
(6)開挖邊坡及時跟進(jìn)支護(hù),保證邊坡穩(wěn)定。
(7)施工過程中隨時監(jiān)測地質(zhì)缺陷部位的穩(wěn)定性,包括開挖邊坡出露的滲水、剪切破碎帶等,如果有滑動或裂縫跡象發(fā)生,則第一時間將施工暫停,和監(jiān)理工程師、地質(zhì)工程師等一起檢查、研究、處理。
6 安全保證措施
6.1 安全保證措施
將安全防護(hù)欄桿設(shè)置在左右側(cè)邊坡頂部平臺,使其和開挖邊線相距5m,將安全警示燈、警示牌設(shè)置起來,對人員設(shè)備和邊坡5m范圍內(nèi)靠近的現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)格的避免。
(2)開挖期間將安全防護(hù)欄桿、安全警示燈、警示牌設(shè)置在邊坡底部和坡腳10m靠近的范圍處,對人員設(shè)備向該范圍內(nèi)進(jìn)入的現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)格的避免,對邊坡坍塌、滑坡的發(fā)生進(jìn)行積極預(yù)防。在坡腳處開挖施工土石方前完成開挖修整邊坡、使邊坡安全穩(wěn)定的要求得到有效滿足。
(3)開挖線上部松動巖塊、不穩(wěn)定巖體清除,或進(jìn)行加固支護(hù)。
(4)安全哨設(shè)置在高邊坡警戒范圍外,專人值守,對安全巡視邊坡的工作進(jìn)行強(qiáng)化,做好地質(zhì)預(yù)報工作。發(fā)現(xiàn)裂縫及時發(fā)出警報,撤離施工設(shè)備和人員,避免造成損失。
6.2 安全監(jiān)測
在左、右岸邊坡開口線外側(cè)設(shè)置安全監(jiān)測點(diǎn),施工期定期進(jìn)行變形監(jiān)測。高邊坡施工期間,安排專人負(fù)責(zé),對邊坡裂縫、滲水量、坡表下陷或隆起、掉塊或掉渣情況巡視檢查,同時詳細(xì)記錄下來。
7 結(jié)語
本文根據(jù)深基坑開挖施工過程中,根據(jù)實(shí)際情況,遵循“分層分塊、自上而下”的原則,合理選擇開挖順序、方法,及時進(jìn)行邊坡防護(hù)、施工排水、安全監(jiān)測工作,對深基坑開挖施工技術(shù)進(jìn)行了一些研究,可以為類似工程提供借鑒。
本文來源:《企業(yè)科技與發(fā)展》:http://m.00559.cn/w/qk/21223.html
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