0 引言

深基坑支護的設計和施工一直是技術難題。特別對有水基坑，不僅要求保證基坑內正常作業安全，而且要防止基坑及坑外土體移動，同時要保證基坑附近建筑物的安全。

1 工程概況

永濟熱電廠火車卸煤溝位于永濟市上下榆林村一帶，緊臨南同蒲鐵路正線，地形平坦。卸煤溝基坑開挖的尺寸為：長 300m，底寬為 14~18m，基坑開挖深度 8.5~12.5m。地下水水位埋深為 1.5~2.0m，基坑邊緣距南同蒲正線為 8m，南同蒲正線的另一側為伍姓湖。

2 地質勘探

為了更好地完成施工任務，施工前對地質進行了補充勘測。土工試驗結果表明：黃土狀粉土地層粘聚力為 16.5～25.35kPa，內摩擦角為 16～23 度，重度為 20kN/m，滲透系數為 2.6～10-5cm/s；粉質粘土地層粘聚力為 17.5～30.35kPa，內摩擦角為 15.2～19.95 度，重度為 20kN/m，滲透系數為 1.7～10-6cm/s。

3 降水試驗

①目的：為降水方案設計提供依據。②工作量：2 眼降水試驗井（以后作降水井），6 眼觀測孔進行多孔抽水試驗。③工作方法：采用穩定流抽水，非穩定流觀測。④技術要求：采用 3 次降深，需對主孔及觀測孔做恢復水位試驗。⑤試驗結果：探孔揭露地下水位為 1.3～2.2m，地層以黃土狀粉土、粉質粘土為主，局部夾有粗砂層。井位間距易為：13-17m，井深易為 21m 左右。

4 降水方案選定的原則

4.1 原則：本著經濟、安全可行的原則，結合成功的經驗提出支護、降水方案。

4.2 基坑降水方案：①基坑降水方法確定：依據場地條件和基坑開挖深度，選定管井降水方法；②降水深度及降水管井深度確定：卸煤溝基坑開挖深度 8.5~12.5m，據《降水技術規范》（JGJ/T111-98）要求，確定基坑內降水深度為 9.5m，局部 13.5m，考慮到水躍值，井管內動水位 15～20m 左右；③降水井井數及井間距確定：據基坑的降水觀測和涌水量的估算，降水井數定為 58 眼，井間距 15m。

5 降水井和回灌井①降水井：根據場地地層結構，基坑開挖深度，確定降水井井深 20m，孔徑￠700mm，管徑￠400mm 的水泥質管，管外填￠2～8mm 規格濾料，過濾器為園孔骨架的包網過濾器。上部 1m 為實管，底部 2m 為沉砂管，中間部分為花管。②回灌井：由于場地緊鄰南同蒲鐵路，考慮到地下水位下降會引起鐵路的不均勻沉降，本次降水布置 21 個回灌井，與降水井形成一一對應的關系，確?；毓嘈Ч?。根據地層結構，基坑開挖深度，初步確定回灌井井深 15m，孔徑￠700mm，管徑￠400mm 的水泥質管，管外填￠1.5～2.0cm濾料。上部 1m 為實管，底部 2m 為沉砂管，中間部分為花管。

6 基坑支護

①場地北側（緊鄰南同蒲鐵路一側）一級放坡，放坡坡度 1誜0.5，同時采用雙排水泥土攪拌樁作止水帷幕。②基坑南側采用一級放坡，坡度為 1誜0.7。③開挖深度 12.5m，地段（1# 轉運站）采用灌注樁及錨索組合支護方案。④止水帷幕水泥土攪拌樁樁徑 0.5m，樁距 0.35m，樁長 10.0m；格柵式水泥土攪拌樁擋墻樁長 12m，樁徑及樁距同上。⑤降水、支護周邊影響分析：預測施工期間鐵路路基最大沉降量約 10mm。⑥鐵路路基變形觀測：變形測量等級為四等。1）水平位移測量：采用經緯儀投點法進行水平位移測量，變形點的點位中誤差小于 12mm；2）垂直位移觀測：采用水準儀進行垂直位移觀測，變形點的高程中誤差小于2.0mm，相鄰變形點高程中誤差小于 1.0mm。

7 深層攪拌樁帷幕施工工藝及施工技術要求

7.1 深層攪拌樁施工工藝流程 鉆機就位→攪拌下沉→噴漿攪拌、提升→重復攪拌提升→關閉注漿機→樁機移位。

7.2 水泥土攪拌樁（深層攪拌樁）帷幕施工技術要求

①施工前，應事先平整場地，清除樁位處土地，地下障礙物等。

②深層攪拌樁樁位偏差≤50mm，垂直度偏差≤0.5%，搭接寬度 150mm。

③鉆機提升速度應掌握在Ⅱ擋操作，采用 4 攪 2 噴，經常檢查鉆頭直徑，隨時補焊。

④施工前應標定鉆機的灰漿泵輸漿量，灰漿經輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和設備提升速度等施工參數。

⑤施工過程應有專人記錄，對不合格的樁位根據具體的情況分別采取補樁或加強鄰樁等措施。

⑥水泥土墻樁在施工后一周內進行開挖檢查成樁質量，若不符和設計要求應及時調整施工工藝。

⑦水泥土墻在設計開挖齡期采用鉆芯法檢測墻身完整性，鉆芯數量不少于 7 根；并根據設計要求取樣進行抗壓強度試驗。

8 降水工程井點施工工藝及施工技術要求

8.1 降水井及回灌井施工工藝及施工技術要求

8.1.1 降水井及回灌井施工工藝流 場地平整→埋設護筒→鉆機就位→成孔→清孔換漿→下井管→回填濾料→洗井→成井→鉆機移位。

8.1.2 降水井及回灌井施工技術要求

①降水井及回灌井宜在觀測孔施工完成后進行。

②施工場地要平整、壓實，鉆機安裝應平穩。

③保證孔直、孔圓，每百米孔斜度不得大于 1.5 度，每50m 測一次孔斜度。

④對水位以下地層應嚴格控制泥漿稠度，必須用泥漿攪拌機制作泥漿，泥漿比重控制在 1.20～1.25g/cm3，粘度20～22S，膠體率 95%以上。時刻控制孔內水位，以防大量漏漿造成塌孔。

⑤鉆進過程中應認真記錄地層、巖性厚度、變層位置、循環液漏失量、水位等。

⑥成孔后，應立即采用鋼絲繩刷對水位以下孔壁進行刷孔，然后清底換漿，確?？椎谉o沉渣，泥漿稠度小于1.05g/cm3，方可下管。成井后井管應高現自然地面 20cm。

⑦井管下置完畢后要立即填料，填充濾料時應從井管四周緩緩倒入，保證濾水層厚度均勻，且不小于 100mm。

⑧洗井：用活塞及空壓機洗井，至水清砂凈，水位恢復穩定后進行抽水試驗。

8.2 觀測井施工工藝及施工技術要求

8.2.1 觀測井施工工藝流程 平整場地→鉆機就位→鉆進→成孔→拔出護筒→下 PVC 管→回填濾料→成井→鉆機移位。

8.2.2 施工技術要求

①觀測孔施工采用護管加清水沖擊鉆進，施工技術要求同工程地質鉆探孔。

②孔深 12m，開孔直徑 168mm。

③濾水管包纏：濾水管采用管徑 70mm 的帶孔 PVC管，用 60 目尼龍底包纏二層。

④管外填 準1.5～2.0cm 濾料，填充濾料時應從 PVC 管四周緩緩倒入。

⑤成孔后井 PVC 管應高現自然地面不少于 30cm。

8.3 基坑降水、回灌、觀測。

降水：降水井要每眼井單獨配備箱和配漏電保護器。

開始降水時，先將水泵放置到距離井口 15m 的位置試抽水。根據降水情況可適當調整水泵位置。抽水過程中，一定要加強基坑內外水位變化和基坑水位移、周邊建筑物的沉降觀測等多方位的監測工作。

回灌：是控制和減小基坑北側鐵路發生沉降的有效措施之一。本工程視抽水情況調整設計回灌井。

觀測：水位觀測在水位穩定前 3 次/天，水位穩定后 2次/天。

基坑開挖到位后，坑內水位應保持在 9～10m，待土建單位基礎施工出±0.000 后降水工作結束。

抽水注意事項：

①在降水深度范圍內要連續抽水，不能間斷。嚴格控制降水深度和速度。降水深度不得超過設計深度。水管連接要嚴密，不得跑、冒、滴、漏。

②下泵、提泵要特別小心，以免碰壞井壁。

③抽水期間要有可靠的電源。

④要緊密配合土方開挖，防止降水井被破壞。

⑤降水期間，因現場電纜、水管等布置較密，尤其在土方開挖施工中，必須做好現場電纜、輸水管道的保護工作，嚴禁因現場電纜和輸水管破損，造成人員傷亡事故及其它不必要的損失。

⑥排水要全部進入水渠不得漫流。

⑦加強監測和做好回灌工作。

9 基坑開挖

基坑開挖在全部支護和降水設施施工完成后進行。同時降水天數不得少于 7 天，并觀測降水深度達到要求后，方可進行開挖。

因本工程開挖工作面大，開挖工作易分段進行，為后續工作創造條件，同時本工程開挖深度較深，采用臺階法開挖，分為上下兩個臺階。兩臺挖機一上一下接力開挖。

在開挖過程中注意保護降水設施，在降水井的位置上插上紅旗，作出明顯的標記，引起作業人員的注意，同時配專人進行防護。

10 基坑支護和降水的實施效果

本工程支護和降水相當成功，地下工程施工歷經 4 個多月的時間，沒有出現過任何大的事故。降水井的布置，根據在施工過程中，幾臺泵發生了故障后，只要有一臺泵停止抽水的時間達到 1 小時，坑底就會有水涌出。證明井距的布置相當合理。

通過回灌技術的實施，南同蒲正線的下沉量控制到了4mm，經過沉降觀測得出上述結論?；毓嗉夹g實施關鍵問題：是對南同蒲正線一側的水位要勤觀測，如果水位低于正常水位 2m 時，要立即回灌，確保南同蒲正線一側的水位。

11 成本

本工程施工降水和基坑支護費用約為 250 萬元，與其它類似的工程相比，節約費用約為 150 萬元。

12 結論

深基坑的支護和降水是復雜的，施工前必須調查清楚，拿出可行的方案來指導施工。同時在施工中，具體問題具體分析，切不能一概而論。以上施工設計和施工過程也為我們積累了不少的經驗，要認真總結經驗，為以后類似的工程施工積累經驗。

參考文獻：

[1]JGJ/T-98，建筑與市政降水工程技術規范[S].

[2]TB/10025-2001，鐵路路基支擋結構設計規范[S].

[3]JGJ79-2002，建筑地基處理技術規范[S].