中国水利水电第三工程局有限公司
1、工程概况
黄河防洪工程五标段河堤新建堤防总长4870米。其中桩号34+950-37+100段为新建B2类防洪堤工程，总长2150m；桩号37+100-38+030和38+380-39+820段为B1类防洪堤工程，总长2370m；桩号38+030-38+380段为C类防洪堤工程，总长350m。根据设计图纸，基坑边坡开挖坡比为1:1.25，最小开挖深度3m，最大开挖深度16m。本工程土方开挖约59万m3，砂砾土开挖约17.3万m3，总开挖量约76.3万m3。
2、基坑开挖实施方案
本工程基坑开挖严格按照设计图纸1:1.25坡比施工，同时根据基坑开挖地质条件的进一步揭示，与设计单位沟通，复核临时边坡的稳定性，采取合理的处理方案，做到技术上可行、经济上合理。
基坑土方开挖采取自上而下分层、分段开挖方式，分层梯段高度为2.5~3.0m，采用1.4~1.6m3液压反铲挖装，ZL50装载机辅助，20t自卸汽车运输开挖料至利用料堆存场或弃渣场。
雨期施工时，基槽挖好一段处理一段基础，并及时浇筑挡墙基础混凝土。在基坑坡顶上做好排水措施，以防雨水流入基坑槽，同时经常检查边坡变形情况，以防坑壁受雨水浸泡造成塌方。
基坑开挖在汛期施工时，在地下水位以下设置集水坑，采用2.0~4.0吋水泵排至基坑外侧，将水位降低至坑底、槽底100cm，降水工作持续至基础施工完成。
2施工工艺及方法
2.1施工要求
基坑开挖的总体原则：在基坑开挖过程中应掌握好“分层、分步、平衡、限时”四个要求，遵循“竖向分层、纵向分段、快速封底”的原则，并做好基坑排水，减少基坑暴露时间。
2.2开挖分区、分段
依据本标段新建堤防设计型式及开挖施工程序，将防护堤分为4个自然施工区，按两个施工阶段分段进行堤防基础开挖，分段长度200~350m。
2.3施工程序
第一施工阶段利用7、8、9月完成K34+950~K37+100段、K37+100~K38+030段挡墙基础开挖施工；第二施工阶段利用9、10、11月完成K38+380~K39+820段挡墙基础开挖施工。通过施工阶段划分，降低土方开挖强度，使机械设备得到合理利用。
3.施工期降排水
3.1降排水方案
堤防基础开挖后涌水主要为地下渗水和基坑内外水位差造成的渗流。基坑开挖至地下水位高程时，在选择基槽合适位置开挖集水坑，集水坑距离50m，开挖尺寸2.5m×2.5m，开挖深度为设计基底以下1.0m。基坑涌水采用2.0 ~4.0吋低扬程离心水泵抽排。
位于基础范围内的集水坑，在挡墙基础混凝土浇筑前，用砂砾石料填实。
3.2基坑涌水量计算
根据《简明施工手册》1-16节提供的基坑涌水量计算公式：
计算公式中：D按照考虑最不利因素，按照基坑距离河边最小距离9m取值；渗透系数K根据招标文件1.1.2.2节提供的30~50 m/d分别取30m/d、40m/d、50m/d进行计算；H根据2.2节中《开挖面与水位高程对照表》取值，为汛期2500m3/s流量对应水位高程与建基面高程差值，取3m；r0取值时基坑长度取50m，宽度取8m。
（1）K值取30m/d：基坑最大涌水量Q=1.36*30*9/lg1.24=3930m3/d=163m3/h。
（2）K值取40m/d：基坑最大涌水量Q=1.36*40*9/lg1.24=5240m3/d=218m3/h。
（3）K值取50m/d：基坑最大涌水量Q=1.36*50*9/lg1.24=6550m3/d=272m3/h。
3.2施工设备
经查阅资料，4.0吋20m扬程的水泵每小时排水量为90m3；2.0吋20m扬程的水泵每小时排水量为20m3。
因此，每段50m的基坑按照最大渗流量考虑，在集水坑内设置3台4.0吋、2台2.0吋水泵能够满足抽排水要求。渗流量较小时，水泵配置相应减少。
4施工监测
为保证基坑开挖的安全，施工监测在施工中起着极其重要的作用。根据监测结果，及时指导施工，以确作业人员的安全。监测内容主要包括地表沉降、土压力、地下水位及平面尺寸等。
本工程基坑开挖监测主要从沉降观测、水平位移观测两个方面进行。沉降观测采用相对高程系，利用建立的水准测量控制网监测，各监测点高程初始值在施工前测定（至少测量2次取平均）。某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。水平位移观测采用RTK架设于某稳定基准点，观测测点坐标，取三次平均值作为初始值。本次观测值与前次观测值之差为该点累计位移量。
基坑开挖期间对周边环境影响范围一般在2倍的基坑开挖深度，本工程主要是采取相对测量的方法，在远离施工区（大于3倍基坑开挖深度）的稳定区域设立3个水准基点，三个基准间距大于30米，基准点的选择选在带基础的建筑物底部或坚实的空旷区域，水准测量在此基础上建立水准测量控制网，必要时可与业主单位提供的水准高程点进行联测，确定其水准高程。每次测量前3个基准点进行联测，是否有变化，如果某一点有沉降进行及时修正，如果联测正常则进行正常测量。
为了保证沉降观测的精度，在布设水准路线时，如现场通视条件较好可参照四等水准规范测量要求，视距不超过30米，进行闭合或符合线路测量。由于工地现场情况复杂，线路测量时尽可能固定测站位置。
5施工注意事项
（1）基坑施工过程中，基坑两侧坡顶不得堆土、堆料。
（2）基坑开挖分层分段均匀对称进行，遵循“分层、分步、平衡、限时”施工原则。
（3）基坑开挖过程中严禁超挖，基坑纵向放坡不大于安全坡度，对暴露时间长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用覆盖坡面保护措施，严防纵向滑坡。
（4）对于无水基坑开挖后，也应设置坑内排水沟和集水坑，避免雨水流入基坑，造成坑内积水。
6安全保证措施
（1）尽量缩短基坑开挖卸荷后的无支撑暴露时间，减少开挖过程中的土体扰动范围，采用分层、分块的开挖方式，使开挖空间尺寸能最大限度地限制墙体的变形和坑周土体的位移与沉降。开挖顺序上满足对称开挖、均衡开挖的原则，使基坑受力均衡。
（2）基坑施工期间，认真做好地面排水，及时开挖坡顶及坡脚排水沟或截水沟，避免在影响边坡稳定的范围内积水，从而缩短深基础施工工期。
（3）基础施工完毕，及时组织回填土，减少风化、雨水等气候的影响；对于粉质黏土、碎石类土，坡顶一定范围内禁止行走振动大的施工机械，严格控制过往车辆次数。
（4）为了防止超挖，除加强测量工作外，采用挖掘机挖土时，坑底应保留200～300mm厚地基土用人工挖除整平，避免超挖和基底土遭受扰动。
（5）基坑四周设防护栏及安全警示牌，闲杂人员不得进入施工工地。
（6）根据基坑的具体施工方法进行监控量测，包括基坑内外的观察、边坡土体顶部的水平位移、基坑周围地表沉降、桩顶位移、桩内钢筋应力应变。
（7）土方施工中，现场设专人指挥、调度，确定合适的机械车辆走行路线，并设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离。制订作业程序和运行路线，确保协调施工，安全生产。
7、水土保持措施
（1）在边坡开挖前，应根据具体情况作好临时性排水工作，以防止雨水漫流冲刷边坡，造成水土流失；
（2）在永久边坡的坡脚以及施工场地周边和道路的坡脚，均开挖好排水沟槽和配备必要的排水设施，及时排除坡底积水，保护边坡坡脚的稳定；
（3）保护施工区外的地形地貌等不被机械等损坏，完工后按相关要求进行处理；
（4）在开挖过程中对可利用料妥善堆存，建筑垃圾及生活垃圾妥善清运至指定垃圾处理厂。利用料堆存场坡脚设置挡土墙，采用编织袋装土码放，临河侧坡面用密目网覆盖
结束语： 本文结合工程实例对河道深基坑开挖施工做了些具体的介绍，希望对类似工程起到些借鉴和帮助
参考文献:
《堤防工程施工规范》SL 260-2014。《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2013。《水利水电工程施工通用安全技术规程》SL398-2007。
《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL 176-2007。
论文作者:赵维刚,罗凯峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/25
标签：基坑论文; 高程论文; 测量论文; 基础论文; 工程论文; 位移论文; 水准论文; 《防护工程》2017年第21期论文;