浅谈河道治理基坑开挖施工技术

浅谈河道治理基坑开挖施工技术

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。