陕西农业科学 圆形超深基坑的施工技术 时晓东 （礼泉县水利局，陕西礼泉７１３２００） 摘要：通过工程实例，叙述了小直径圆形超深基坑施工的主要难点及技术措施，在施＿工中加强监测与探制。 使工程顺利完成，并取得经验，得以推广。 关键词：超深基坑；水下封底；地墙防渗 陕西省礼泉县水利局为某水厂承建的一项工 槽段划分困难。按设计的十二边形围护墙划分为 程，主要由实验办公室、水池主体和深井组成。其 １２个槽段，每个槽段的长度为２．６ ＩＴ１。为方便施 中水池主体设置试验深井，其最大工作水深 工并加快施工进度，地下连续槽段划分采用折形 ２０ ｍ，直径５ ｍ。深井基坑的开挖内径为８．２ ｍ， 连续墙，划分为６幅，每幅墙体的长度为５．２ ｍ， 开挖深度１９ ｍ，连续墙深度约２７ ｍ，是一个小直 同时地下墙位置外移１０ ｃｍ以便施工控制。接头 径的圆形超深基坑。 采用ｌ ｍ直径的圆形锁口管接头。 由于深井深度大、且为小直径的圆形基坑，因 １．２超深地下连续墙施工难度大 此施工技术难度较大。笔者通过对工程的主要特 本工程地下连续墙深２７ ｍ，进入７层土约 点和技术难点进行分析，确定相应的针对性技术 １０ ｍ，其中７—２层灰黄色粉砂层标贯击数达 措施，制定合理的施工技术方案，保证工程的顺利 ５６．１，厚度４．５ ｍ，土质较硬，采用普通成槽机施 完工。 工较为困难，并且由于连续墙深度较大，接头管的 该工程场地地势平坦、开阔，处于正常沉积地 下放和上拔难度都比较大。地下连续墙施工采用 层区，不仅地层层序完整，层位稳定，而且可作为 “两钻一抓”的施工工艺，在成槽前先施工引层孔， 良好持力层的土埋藏适宜。 减少硬土层成槽的难度。成槽的垂直度控制要求 该井的最大工作水深２０ ｍ，直径５ ｍ，深井 高，需要采用成槽机自动纠偏主控，并控制钻孑Ｌ垂 结构底标高１３．５ ｍ，最大开挖深度为１９ ｍ，基坑 直度。为保证锁口管的下放与上拔，需采用更大 施工采用地下水连续墙作为围护结构，平面为十 吨位的起重机，同时采用２ ｍ高导墙以提供足够 二边形，墙形标高４．４ ｍ，墙底标高２７．０ ｍ，墙厚 的后坐力。 ５ ０００ ｍｍ，深井内作４００ ｍｍ厚钢筋混凝土内衬 １．３地下连续墙深。钢筋笼加工起吊技术要求高 结构，封底厚度３ ｍ，采用水下Ｃ３０素混凝土，在 深井为多边形，单幅槽段深，钢筋笼高度较高 抽水后干施工Ｃ３５钢筋混凝土底板，厚０．８ ｍ。 且含钢量较高，因此钢筋重量较大（单幅重红２６ 地下连续墙与底板采用钢筋接驳器连接。地墙设 ｔ），钢筋笼的加工精度要求较度，起吊也需要增加 计强度为水下Ｃ３５，抗渗等级￥１０。 钢度并保证吊点准确。由于地下连续墙为折形槽 １ 主要难点与施工技术措施 段，施工难度较大，特别是对钢筋笼起吊和下放的 要求特别高，槽段的垂直度是保证钢筋顺利下放 本工程对环境保护的要求较高，需要采用全 的关键。因此在控制成槽垂直度中需要注意：成 封闭施工以减少外面正常活动的影响。由于深井 槽机就位保护水平；利用经纬仪和成槽机显示仪 深度深、直径小、且为圆形，因此施工技术要求高、 进行垂直度跟踪观测，严格做到随挖随纠，达到设 难度大。本工程的主要特点和难点在于： 计要求；消除成槽设备的垂直度偏差。 １．１ 圆形结构直径较小 １．４墙顶落低。导墙易坍塌 深井直径较小，内径仅５ ｍ，围护采用５ ０００ 地下连续墙顶设计标高为４．４ ｒｎ，距地面约 ｍｍ厚地下连续墙，围护结构外包直径约８．４ ｍ， ４ ｍ，导墙高度为２ ｍ，中间有２ ｍ空档，在拔锁口 收稿日期：２０１０－０６—１３ ・１３４・ 陕西农业科学 管时因缺少支撑，容易引起导墙变形，影响下一幅 制，减少温度梯度。 槽段的施工。因此本工程施工地下连续墙时，采 用先行闻隔施工３幅地墙，在地墙混凝土翻浆高 度达到５０ ｃｍ后改浇低标号混凝土，浇至导墙下 部位置，以支撑导墙确保不变形。后施工的３幅 地墙混凝土浇到设计高度上翻３Ｏ一５０ ｃｍ，在凿 除地墙设计标高以上的素混凝土后施工顶圈梁。 １．５ 需要水下挖土、水下封底 １．８地培防渗要求特别高 地墙的防渗要求较高，因此需要保证混凝土 的供应量和质量。施工中槽段接头处不允许有夹 泥，施工时必须保证接头处冲洗于净。严格控制 导管埋入混凝土的深度，绝对不允许发生导管拔 空现象。如开挖后发现接头有渗漏现象，应立即 封堵，可采用旋喷加固。 深井开挖深度１８．５ ｍ，其中进７—２层土２ ｍ，该层土质较硬。由于地下连续插入比较小，若 采用常规施工工艺需降水开挖施工，对外围结构 不利，因此要进行水下开挖，在封底后降水并施工 底板。该施工工艺对封底要求较高，难度较大。 深井挖土施工采用以机械抓斗抓土为主、水力机 械加空气吸泥机的不排水挖土工艺相结合。当进 入深层较硬土层时，需要增大水压力，加大破坏 土层的力度，增大气层使得硬土能顺利吸出坑外， 保证开挖顺利进行。为保证封底混凝土质量，使 导管在下料后能形成可靠的均衡混凝土堆，随着 导管内不断下料，混凝土经无水导管下口离底面 ２５ ｃｍ左右，以便形成混凝土堆，导管埋人砼堆的 深度不得小于１ ｍ。下料过程中水下混凝土面平 均上升速度不应小于０．２５ ｍ／ｈ。混凝土初凝时 问宜８ｈ，坍落度为２０ ｃｍ左右。 １．６承压水的处理 由于本工程场地８层土缺失，７层和９层的 承压水有水力联系，在基坑深井封底后，承压水可 能对封底产生较大压力。因此在封底后需要设计 承压水降水井，保证水头压力不影响深井内封底 稳定。根据基坑开挖和地板结构施工的要求，为 了保证施工的安全顺利进行，本工程需要设置２ 口降压井，将深井处的承压水水位降低１０ ｍ。在 设置降压井，并通过试运行观测后，将承压水位降 到设计要求水位，然后进行深井开挖施工。期间， 需要２４ ｈ现场值班，并做好抽水记录。 １．７ 水池底板大体积混凝±施工要求高 水池基础大底板采用防水混凝土，总方量约 ５ ０００ ｍ ，由于水池底板不允许设置施工缝，必须 整体浇捣，因此底板大体积混凝土不允许出现开 裂和渗漏，必须严格控制温度应力。在此，需要通 过对原材料、施工组织及混凝土养护进行严格控 ２ 施工监测与控制 深井施工过程中进行信息化施工监测，有利 于随时掌握工程结构及周围土体的动态变化，发 现异常情况及时处理解决，实现信息化施工管理， 消除在施工过程中可能出现的隐患。 由于深井施工前的桩基施工将引起较大的土 体孔隙水压力，从而影响地下连续墙的成槽施工， 为保证后期施工质量，本工程在沉桩过程中对地 下水孔隙水压力进行监测。ＰＨＣ桩施工于２００５ 年１２月１６日结束，到２００６年２月１０日的监测 结果表明，孔隙水压力已消散７Ｏ 一８Ｏ 以上。 在深井工程实施中，对以下项目进行监测：围护墙 顶的竖向和水平位移、围护墙体侧向位移、围护墙 和顶圈梁的钢筋应力、坑内外土压力及孔隙水压 力、坑外地下水和承压水水位、坑外土体深层侧向 位移、周围土体深层沉降、坑外地表的竖向和水平 位移、连续墙槽段垂直度监测等。 监测工作自始至终要与施工的进度相结合， 监测频率应与施工工况相一致，并根据实际施工 情况，调整各监测点的实际监测项目和监测频率。 工程各项初始记录（初始值等）和后续监测记录应 详细完整，以确保监测数据的可比性。有关报表 反映施工工况和报警值，以便审阅和决策人员及 时掌握工程状况和环境变化。本工程监测报警指 标由累计变化量和变化速度两个量来控制。 ３ 小结 笔者分析了该深井工程小直径圆形超深基坑 的施工技术难点，并针对各难点进行了技术分析， 最终确定施工方案，并采取严格的施工监测控制。 为保证工程顺利完成，对各关键施工技术问题进 行了分析研究，可为今后类似工程提供参考。
