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景德镇市西城区水系综合治理项目深基坑开挖施工技术研究

作者:柴为民来源:《企业科技与发展》日期:2019-1-10人气:

本文结合景德镇市西城区水系综合治理项目深基坑开挖工程实例,并将其和实际水文、气象、地质情况有机结合起来,对深基坑土方开挖的施工工艺及控制要点以及安全施工问题进行浅谈,以期对同类工程具有一定借鉴意义。

1  工程概况

景德镇市西城区水系综合治理项目基坑开挖基坑最深达12m,开挖边坡大部分为土质边坡,且较破碎,表层冲洪积粘性土厚约37m,其下为厚约1.5m的细砂层,坡体中上部稳定性较差,尤其是开挖揭露面暴露时间过长,雨水冲刷过多容易形成边坡土体饱和,抗剪强度降低,边坡的自重增加,相应的下滑力增大,易造成边坡失稳塌方。

区内地下水类型主要为孔隙性潜水及岩体裂隙性潜水。孔隙性潜水主要分布于第四系松散覆盖层。第四系松散覆盖层上部主要为壤土,其中壤土透水性弱,为相对不透水层;覆盖层下部为细砂层、砂砾石层,具中等透水性,含(透)水性好,为主要含(透)水层。覆盖层之下为凝灰岩、凝灰质砂岩,透水性较弱,为较好隔水底板。

2  施工布置

2.1  施工排水 

边坡顶部修建底宽50cm截水沟,将雨水、外来积水引排,从而减少雨水向边坡土体渗入、地表水对边坡进行冲刷引发失稳的现象有效的避免。集水坑(槽)设置在基坑内边坡底部,截水网络的形成汇水在积水坑,采用水泵集中排出开挖区。排水沟距离坡面边线的距离为1.5m,坡比为3‰。排水沟与道路交叉部位埋设直径500mm的涵管连接。

2.2  施工供电

施工用电接地方电网建临时配电站。开挖施工照明、边坡支护、基坑抽水等用电,从配电站引出接二级配电箱使用。

2.3  施工道路

基坑左右岸各设置一条下基坑道路,道路纵坡为8%,道路最小转变半径15m。路面宽度8m。安排专人及专用设备对施工道路进行24小时维护,保证道路状况良好。

2.4  施工分区

(1)分区:共3个分区,Ⅰ区:坝轴线上游左岸;Ⅱ区:坝轴线上游右岸;Ⅲ区:坝轴线下游。

(2)开挖分层高度按边坡分级高程控制,土质边坡分层高度为3m,岩石边坡分层结合地质情况,手风钻≤4.5m确保开挖边坡稳定。

3  施工重、难点与对策

(1)开挖工程量大,工期紧,施工强度高。本枢纽工程主体开挖约12个月,开挖总量约196.8m3,月平均强度为16.4m3,高峰期月施工约40m3。

(2)地质情况复杂,边坡容易失稳。

(3)湖区疏挖范围较大,工期紧。

对策:进行闸坝施工的同时进行河道疏挖,利用河道疏挖开采料,进行挡土墙墙背填筑,减小工期压力,投入充足的人力和机械设备。本项目投入47台挖掘机160台自卸车,日开挖量6m3,当月完成100m3。

4 施工工艺

4.1  施工测量

(1)进场后,对控制点复测建控制网,将复测成果报监理工程师审批。

(2)每一单元开挖前,进行开挖线测量放样,并对现场施工人员进行交底。

(3)施工放样成果报送监理工程师审批后,方可进行开挖施工。

(4)开挖施工过程中将边线标志做好,同时定期或不定期检查。

(5)土方开挖结束后,在地质工程师和测量工程师见证下,测量基岩面地形,在竣工资料中,其成果是一个重要组成部分,而在符合土石方工程量的过程中,可以将其成果作为有效依据。

(6)边坡开挖完工后,进行边坡开挖工程的验收。

4.2  施工程序

施工程序为:对原始地形图进行测绘→报监理单位审核→清理场地→施工放样→报监理单位审核→截排水沟开挖→边坡开挖(预留保护层)→坡面整理→地质编录→坡面支护→坡面排水孔、排水沟等施工→下一级边坡开挖→保护层开挖。

4.3  土方开挖

4.3.1  分层开挖

开挖前,首先进行测量放样,标识出开挖范围和位置,报监理工程师审批后,按设计要求布设截、排水系统,排水系统施工始终超前开挖工作面1~2个台阶。

采用1.2~1.4m3挖掘机挖装和削坡,按照测量放样开口线和设计坡比,在高度方向从上至下分层开挖,每层开挖高度3m,人工配合反铲修整边坡。同一层面开挖施工,开挖面同步下降,严禁掏挖欠挖,同时加强测量控制,边坡随开挖随成型,保持边坡平顺。

4.3.2  保护层开挖及削坡

(1)边坡保护层开挖

保护层预留厚度为20cm-30cm,在完成大方量开挖后,采用机械加人工配合削坡,从而使设计轮廓线的形成得到有效保证。

(2)底部保护层及齿槽开挖

按相关规范要求,基坑底部需预留保护层,保护层厚度≤30cm。采用机械开挖配合人工清除底部保护层至设计高程。

4.4  石方开挖

4.4.1  施工流程

4.4.2  施工方法

(1)爆破施工

爆破前,经监理工程师同意,选取一个石方开挖部位,进行爆破参数试验。并将试验结果报监理审批,采用经批准的参数进行爆破作业。

由上至下分层开挖,本项目基坑采用手风钻,开挖深度1.0~2.0m,采取毫秒微差爆破,预留保护层。

爆破施工程序为:清理工作面→测量放样→钻孔→验孔→装药→联网→警戒→起爆→安全检查→出渣。

(2)钻孔放样

基坑开挖前钻孔放样,在此过程中严格依据基岩面的实际高程,将炮孔及其深度标记出来,同时将施工控制高程点标注在工作面,供施工在对炮孔位置进行调整的过程中,将炮孔深度确定下来,经检查无误后交底给开挖施工人员。

(3)钻孔

①钻孔,本项目采用TY28型手风钻、钻头42mm。对于主爆孔,钻孔深度允许偏差±20cm以内,钻孔倾角偏斜度控制在±1°以内。孔位偏差应该在规范规定值以内,保持钻孔方向和爆破设计规定一致,对钻孔方向进行严格控制。预留20~30cm撬挖层。

②完成钻孔后装药前应该对孔位、深度、倾角进行检查,对验孔不合格的及时补孔。

(4)装药

装药过程中严格按照单孔装药量,并对装药高度进行检查,如果有堵塞发生要清孔。完成装药后堵塞,采用细沙堵塞长度50cm,严禁不堵塞爆破。乳化炸药Ø32,单位炸药耗药量0.3kg/m3。

(5)爆破方式

减弱松动爆破,导爆管起爆器起爆。

(6)安全检查

炮响后爆破员、安全员检查爆破工作面,查看有没有瞎炮、盲炮。确认安全后出渣。

5  质量控制措施

(1)严格依据设计要求开挖边坡,分层开挖,自上而下,对边坡坡度、梯段高度进行严格控制,使稳定的边坡得到切实有效的保证。

(2)对钻孔开口位置、孔斜、孔距、线装药密度等参数进行严格控制,使施工质量得到切实有效的保证。

(3)依据设计要求及时对形成的边坡进行边坡支护,采取有效的方式对边坡上的破碎带进行边坡开挖支护,从而使稳定的边坡得到切实有效的保证。

(4)对不良地质边坡,在施工前报送详细的开挖支护方案,经监理批准后方可施工,并在开挖过程中,随机支护紧随开挖施工。

(5)施工过程中,及时对开挖的永久边坡的坡度和平整度进行复测检查。

(6)开挖边坡及时跟进支护,保证边坡稳定。

(7)施工过程中随时监测地质缺陷部位的稳定性,包括开挖边坡出露的渗水、剪切破碎带等,如果有滑动或裂缝迹象发生,则第一时间将施工暂停,和监理工程师、地质工程师等一起检查、研究、处理。

6  安全保证措施

6.1  安全保证措施

将安全防护栏杆设置在左右侧边坡顶部平台,使其和开挖边线相距5m,将安全警示灯、警示牌设置起来,对人员设备和边坡5m范围内靠近的现象进行严格的避免。

(2)开挖期间将安全防护栏杆、安全警示灯、警示牌设置在边坡底部和坡脚10m靠近的范围处,对人员设备向该范围内进入的现象进行严格的避免,对边坡坍塌、滑坡的发生进行积极预防。在坡脚处开挖施工土石方前完成开挖修整边坡、使边坡安全稳定的要求得到有效满足。

(3)开挖线上部松动岩块、不稳定岩体清除,或进行加固支护。

(4)安全哨设置在高边坡警戒范围外,专人值守,对安全巡视边坡的工作进行强化,做好地质预报工作。发现裂缝及时发出警报,撤离施工设备和人员,避免造成损失。

6.2  安全监测

在左、右岸边坡开口线外侧设置安全监测点,施工期定期进行变形监测。高边坡施工期间,安排专人负责,对边坡裂缝、渗水量、坡表下陷或隆起、掉块或掉渣情况巡视检查,同时详细记录下来。

7  结语

本文根据深基坑开挖施工过程中,根据实际情况,遵循“分层分块、自上而下”的原则,合理选择开挖顺序、方法,及时进行边坡防护、施工排水、安全监测工作,对深基坑开挖施工技术进行了一些研究,可以为类似工程提供借鉴。



本文来源:《企业科技与发展》:http://www.zzqklm.com/w/qk/21223.html

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