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摘要：复杂地质环境下的基础工程施工是建设工程的重要组成部分，其施工质量也直接影响到工程的整体效益。为此，本文结合工程是了，通过介绍工程基础施工选择方案，着重围绕井点降水、基坑土钉墙支护和土方开挖等方面的施工技术进行探讨，以供类似工程借鉴。
关键词：复杂地质；基础施工；井点降水；钉墙支护
复杂地质环境的土质一般具有抗剪强度低、承载力不足、灵敏度高、透水性差和土层构造复杂等特点，不仅对工程预应力混凝土管桩的要求比较高，而且也容易影响到工程井点降水、基坑土钉墙支护结构和土方开挖等环节的施工质量，甚至阻碍到基础工程后续施工的顺利进行。因此，建设单位必须加强复杂地质环境下基础工程施工技术的研究力度，通过完善工程各个环节的施工工艺，从而确保建设工程的质量安全。
1 工程概况
某建筑工程桩基持力层为深达60m，现场采用道渣压填5m自然表层填入石渣找平80cm。自然地坪以下冲填土2m、含水率53%，游泥夹砂层6m深，含水率45%，淤泥层深13m左右，含水率64.8%，持力层（砂质混凝土）深55m左右。
2 基础施工
基础采用直径60cm的预应力混凝土管桩，有效桩长60m，1号生产车间桩数409根。桩基施工时，进行由于桩身要穿越巨厚的饱和混凝土层，沉桩时易造成较大的侧向位移和地面隆起，可能导致邻近已沉桩上浮，而形成悬桩，故预制桩施工时，采取隔打、跳打，确保预制桩的施工质量。自然地坪标高±0.000，基础底标高-1.600m，其中电梯井基础底标高-3.400m。由于地质条件的限制，土质流动性大，土方开挖时，挖机、运土车会挤压造成淤泥流动，从而导致桩偏位或者倾斜，因此开挖前先对基坑四周采取9m长的20mm厚槽钢进行钢板桩支护结合内支撑。对电梯井基坑相对比较深的先支护开挖施工至大面积基础标高面，然后再大面积支护开挖基础施工。基坑四周尽量不要通车防止形成侧压力导致淤泥挤向基坑。生产车间落地面积大，长120.36m，宽54m，因此分成3段支护施工，第1段为①～⑥/○A～○Z2轴，第2段为⑦～○12/○Z2～轴，第3段为○13～○18/○Z2～轴。基础开挖后桩偏，部分桩采用Ⅱ级桩、Ⅲ级桩。土方开挖采用短臂挖机结合长臂挖机开挖，避免挖机在基坑内操作。开挖后尽快做好清底及铺筑垫层工作，防止泥土扰动上浮。基础承台混凝土浇捣后，拔除钢板桩，进行土方回填。
3 施工选择
本工程基坑相对较大，水泵房及消防水池基坑相对深度较深，在进行土方施工前，必须作好各项准备工作：①根据提供的地质、水文资料，详细了解场地的地层、构造、岩土性质、不良地质现象及地下水等情况；②进行现场踏勘，阅读基坑围护设计图纸，了解邻近建筑物、道路、地下管线状况；③清理地上堆积物；④编制专项施工方案及作业指导书，加强对作业工人的技术交底、安全交底及培训；⑤监测工作进场。
4 井点降水
4.1 材料要求
直径0.38～0.55m带管箍钢管，下端为长2m的同直径钻有φ10梅花形孔（6排）的滤管，该滤管的外边要缠8号铁丝，包2层尼龙窗纱，3层棕皮，缠20号铁丝、间距0.4m，以此作为井点管。用塑料透明管作连接管，用直径0.75～1m钢管带接头充当集水总管。石子的含泥量要<1%。
4.2 机械要求
本工程井点降水采用的抽水机组为真空泵轻型井点。真空泵型轻型井点系统设备规格与技术性能如表1所示。
4.3施工条件
1）根据已经掌握的地质勘探资料，分析地下水位深度和土的渗透系数以及土质分布，最终确定降水方案。
2）要准备齐全的基础施工图纸，施工人员可以根据图纸的基层标高确定降水深度。
3）根据已经编制的施工组织设计确定基坑放坡系数以及井点布置、数量等的位置。
4）排水沟的设置要在三通一平工作完成之后进行。
4.4 施工工艺
1）根据基坑平面的大小与形状，以及地质与水文情况、降水的深度等布置井点。如果基坑（槽）宽度<6m，并且降水的深度也低于6m时，就可以采用单排井点分别设置在基坑（槽）的两侧；如果基坑的面积很大时，最好要采用环形井点，在挖土设备进出通道的地方可以不实行封闭。井点管距坑壁的距离要≥1m，间距要在1.2～2.0m，依据含水层与降水的深度决定埋深，要求埋在含水层内。
2）施工程序如下：①进行放线定位；②铺设总管；③冲孔；④安装井点管；⑤填砂砾滤料；⑥上部填混凝土密封；⑦用弯联管将井点管与总管接通；⑧安装集水箱和排水箱；⑨开动真空泵排气之后，开动离心水泵进行抽水；⑩测量观测井中地下水位变化。
3）在井点管埋设的时候，需要用冲击式或者回转式钻机成孔，成孔直径3m，井深要比井点设计的深0.5m；用机架吊起井点缓缓插入井孔中央，使露出地面2m，然后倒入粒径0.05～0.3m的石子，达到管底5m的高度，在井点的四周要均匀地投放0.02～0.04m粒径的粗砂，上部1m范围内，需要用混凝土填实，保证其不漏气。
4）埋设好井点管之后，要接通总管。在井点干管铺好后，需要用吸水胶管连接井点管与干管，用8号铁丝拧紧。井点管部件连接好后，就可以连通抽水，接通电源。进行试抽水试验，检查是否出水正常，有无漏气、淤塞等情况。一旦发现异常情况，要及时检修。
4.5 质量要求
1）1组井点管和接头中心要保持在一条直线上，井点管间距、埋设深度需要满足设计要求。
2）确保井点埋设不会发生严重漏气、淤塞、出水不畅等异常情况。
3）埋入地下的井点管及井点连接总管，都要进行除锈，各焊接口要凿掉焊渣，并且在之上涂抹1层防锈漆。
4）保证各组井点系统的真空度在55.3～66.7kPa，确保其压力维持在0.16MPa。 4.6 施工注意事项
1）如果在成孔的时候，遇到地下的障碍物，可以空下这一井点，钻下一个井点，井点管的滤水管部分应该埋入含水层内。
2）一旦井点使用后，就不能半途停泵，这样做有利于防止因为地下水位上升，而造成淹泡基坑的事故。
3）在井点使用的过程中，通常出水都是先大后小，先浑后清，这样的出水规律如果一旦被打破，比如出现不上水或水一直较浑等现象，就需要停止抽水，进行纠正检查。作为判断井点系统是否良好的尺度，真空度不够应及时检修。若井点管淤塞太多，会严重影响降水效果，面对这样的一场情况，应该逐个用高压水反复冲洗井点管或拔出重新埋设。
4）在土方开挖之后，为防止地下水溶洞地基土体，应该保持降低地下水位在基底500mm以下。
5 水泵房及消防水池基坑土钉墙支护
5.1 该地形区复杂的地质条件
在该类地形区当中，含有许多的抛石的杂填土与碎石，由于海水与地下水的连通而导致无法采用降排水的方法，所以这就利用防止基坑透水的支护与止水帷幕设计技术。
5.2 支护与止水帷幕设计形式
大量的工程实践与试验表明，能与各类复杂土质很好地结合，并形成透水性较小的止水帷幕，就有旋喷桩技术。所以在此类的复杂地质条件下，可以运用以下4种支护与止水的设计形式。
1）作为止水性最好的设计形式——内放坡结合旋喷桩止水帷幕，其应用比较方便，只要施工场地足够开阔即可。在这一个设计形式的过程中，回填土、砂土层的比例应该是1：1自然放坡；强风化岩要采用1：0.5自然放坡。
2）双排旋喷桩的形式主要运用在成桩困难的块石、碎石区域，这样可以保证止水效果。此外还有一种情况可以此设计形式，那就是在对开挖深度为5～6m而又无法放坡的地段，其内排桩需要嵌入基底2～3m。
3）单排或双排旋喷桩结合锚杆、土钉支护的方案适用于对开挖深度7～12m又无法放坡的地段，有利于预防锚杆或土钉施工时造成透水。
4）此桩锚与旋喷桩结合的支护防水适用在对开挖深度超过12m，并且无法放坡，土质均匀以及无碎石和抛石的土层，距海超过50m的基坑工程中。
5.3 围护施工要求
围护施工应按以下顺序施工：
1）场地平整，查明地下障碍物，并清除障碍物。
2）井点降水5d后，开挖第1层土方，深度为第1层锚管下200mm，紧跟着进行锚管及面层喷射混凝土施工。
3）做基坑四周混凝土地面及排水沟。
4）当第1皮锚管注浆达到强度80%后，再进行下皮土方开挖，如此循环作业直至坑底；
5）大面土方挖完后，即进行水泵房及消防水池底板基础人工修土，接着做垫层及砖胎模。
5.4 施工注意事项
1）降水应在挖土前5d进行。
2）土方必须分层挖土，挖土必须服从支护，在支护达到80%强度方可进行下皮土方开挖。
3）每层土方开挖深度为锚管下200mm，严禁超挖。
4）锚管紧跟挖土进行施工，成孔放入锚管后应立即注浆，并应在稳压下持续1min后，再进行二次注浆，确保注浆密实。
5.5 应急措施
为确保水泵房及消防水池基坑安全和正常使用，使施工能顺利进行，对可能出现的险情，作以下准备：
1）基坑开挖过程中如出现少量渗漏情况，可采用堵漏措施，如出现较大的渗漏，应查明原因，采取对策。
2）基坑开挖过程中如发现支护变形过大或发展速度过快时，应立即停止挖土，可采取坑外挖土，卸荷，加密锚杆，坑内回填后，另行采取打钢板桩等措施。
3）加强监测工作，如出现异常情况应立即通知有关部门，立即采取相应措施。
4）现场应准备一批抢险物资，如钢管支撑、型钢支撑、松木桩、编织袋等。
6 结语
通过探讨复杂地质环境下基础工程的施工技术，笔者总结出以下几点建议：①施工过程中，安全人员必须加强巡视，一旦发现隐患应及时做出处理，避免事故的发生；②施工人员要配合管井、喷锚班组，做好降排水和边坡的防护，避免土方坍塌；③运输车需要做好密封工作，尽可能减少粉尘污染，保护环节；④基坑挖好后对周边用防护栏杆围护，且用警示牌示警，夜间做好安全值班工作。
参考文献：
[1] 齐晓丁.浅谈复杂地质条件下深桩基础施工技术[J].城市建设理论研究.2013年第06期
[2] 郑子光；曹洪；李邻；杨书海；丁伟举.复杂地质条件下某深基坑工程施工技术[J].施工技术.2013年第13期
关键词：复杂地质；基础施工；井点降水；钉墙支护
复杂地质环境的土质一般具有抗剪强度低、承载力不足、灵敏度高、透水性差和土层构造复杂等特点，不仅对工程预应力混凝土管桩的要求比较高，而且也容易影响到工程井点降水、基坑土钉墙支护结构和土方开挖等环节的施工质量，甚至阻碍到基础工程后续施工的顺利进行。因此，建设单位必须加强复杂地质环境下基础工程施工技术的研究力度，通过完善工程各个环节的施工工艺，从而确保建设工程的质量安全。
1 工程概况
某建筑工程桩基持力层为深达60m，现场采用道渣压填5m自然表层填入石渣找平80cm。自然地坪以下冲填土2m、含水率53%，游泥夹砂层6m深，含水率45%，淤泥层深13m左右，含水率64.8%，持力层（砂质混凝土）深55m左右。
2 基础施工
基础采用直径60cm的预应力混凝土管桩，有效桩长60m，1号生产车间桩数409根。桩基施工时，进行由于桩身要穿越巨厚的饱和混凝土层，沉桩时易造成较大的侧向位移和地面隆起，可能导致邻近已沉桩上浮，而形成悬桩，故预制桩施工时，采取隔打、跳打，确保预制桩的施工质量。自然地坪标高±0.000，基础底标高-1.600m，其中电梯井基础底标高-3.400m。由于地质条件的限制，土质流动性大，土方开挖时，挖机、运土车会挤压造成淤泥流动，从而导致桩偏位或者倾斜，因此开挖前先对基坑四周采取9m长的20mm厚槽钢进行钢板桩支护结合内支撑。对电梯井基坑相对比较深的先支护开挖施工至大面积基础标高面，然后再大面积支护开挖基础施工。基坑四周尽量不要通车防止形成侧压力导致淤泥挤向基坑。生产车间落地面积大，长120.36m，宽54m，因此分成3段支护施工，第1段为①～⑥/○A～○Z2轴，第2段为⑦～○12/○Z2～轴，第3段为○13～○18/○Z2～轴。基础开挖后桩偏，部分桩采用Ⅱ级桩、Ⅲ级桩。土方开挖采用短臂挖机结合长臂挖机开挖，避免挖机在基坑内操作。开挖后尽快做好清底及铺筑垫层工作，防止泥土扰动上浮。基础承台混凝土浇捣后，拔除钢板桩，进行土方回填。
3 施工选择
本工程基坑相对较大，水泵房及消防水池基坑相对深度较深，在进行土方施工前，必须作好各项准备工作：①根据提供的地质、水文资料，详细了解场地的地层、构造、岩土性质、不良地质现象及地下水等情况；②进行现场踏勘，阅读基坑围护设计图纸，了解邻近建筑物、道路、地下管线状况；③清理地上堆积物；④编制专项施工方案及作业指导书，加强对作业工人的技术交底、安全交底及培训；⑤监测工作进场。
4 井点降水
4.1 材料要求
直径0.38～0.55m带管箍钢管，下端为长2m的同直径钻有φ10梅花形孔（6排）的滤管，该滤管的外边要缠8号铁丝，包2层尼龙窗纱，3层棕皮，缠20号铁丝、间距0.4m，以此作为井点管。用塑料透明管作连接管，用直径0.75～1m钢管带接头充当集水总管。石子的含泥量要<1%。
4.2 机械要求
本工程井点降水采用的抽水机组为真空泵轻型井点。真空泵型轻型井点系统设备规格与技术性能如表1所示。
4.3施工条件
1）根据已经掌握的地质勘探资料，分析地下水位深度和土的渗透系数以及土质分布，最终确定降水方案。
2）要准备齐全的基础施工图纸，施工人员可以根据图纸的基层标高确定降水深度。
3）根据已经编制的施工组织设计确定基坑放坡系数以及井点布置、数量等的位置。
4）排水沟的设置要在三通一平工作完成之后进行。
4.4 施工工艺
1）根据基坑平面的大小与形状，以及地质与水文情况、降水的深度等布置井点。如果基坑（槽）宽度<6m，并且降水的深度也低于6m时，就可以采用单排井点分别设置在基坑（槽）的两侧；如果基坑的面积很大时，最好要采用环形井点，在挖土设备进出通道的地方可以不实行封闭。井点管距坑壁的距离要≥1m，间距要在1.2～2.0m，依据含水层与降水的深度决定埋深，要求埋在含水层内。
2）施工程序如下：①进行放线定位；②铺设总管；③冲孔；④安装井点管；⑤填砂砾滤料；⑥上部填混凝土密封；⑦用弯联管将井点管与总管接通；⑧安装集水箱和排水箱；⑨开动真空泵排气之后，开动离心水泵进行抽水；⑩测量观测井中地下水位变化。
3）在井点管埋设的时候，需要用冲击式或者回转式钻机成孔，成孔直径3m，井深要比井点设计的深0.5m；用机架吊起井点缓缓插入井孔中央，使露出地面2m，然后倒入粒径0.05～0.3m的石子，达到管底5m的高度，在井点的四周要均匀地投放0.02～0.04m粒径的粗砂，上部1m范围内，需要用混凝土填实，保证其不漏气。
4）埋设好井点管之后，要接通总管。在井点干管铺好后，需要用吸水胶管连接井点管与干管，用8号铁丝拧紧。井点管部件连接好后，就可以连通抽水，接通电源。进行试抽水试验，检查是否出水正常，有无漏气、淤塞等情况。一旦发现异常情况，要及时检修。
4.5 质量要求
1）1组井点管和接头中心要保持在一条直线上，井点管间距、埋设深度需要满足设计要求。
2）确保井点埋设不会发生严重漏气、淤塞、出水不畅等异常情况。
3）埋入地下的井点管及井点连接总管，都要进行除锈，各焊接口要凿掉焊渣，并且在之上涂抹1层防锈漆。
4）保证各组井点系统的真空度在55.3～66.7kPa，确保其压力维持在0.16MPa。 4.6 施工注意事项
1）如果在成孔的时候，遇到地下的障碍物，可以空下这一井点，钻下一个井点，井点管的滤水管部分应该埋入含水层内。
2）一旦井点使用后，就不能半途停泵，这样做有利于防止因为地下水位上升，而造成淹泡基坑的事故。
3）在井点使用的过程中，通常出水都是先大后小，先浑后清，这样的出水规律如果一旦被打破，比如出现不上水或水一直较浑等现象，就需要停止抽水，进行纠正检查。作为判断井点系统是否良好的尺度，真空度不够应及时检修。若井点管淤塞太多，会严重影响降水效果，面对这样的一场情况，应该逐个用高压水反复冲洗井点管或拔出重新埋设。
4）在土方开挖之后，为防止地下水溶洞地基土体，应该保持降低地下水位在基底500mm以下。
5 水泵房及消防水池基坑土钉墙支护
5.1 该地形区复杂的地质条件
在该类地形区当中，含有许多的抛石的杂填土与碎石，由于海水与地下水的连通而导致无法采用降排水的方法，所以这就利用防止基坑透水的支护与止水帷幕设计技术。
5.2 支护与止水帷幕设计形式
大量的工程实践与试验表明，能与各类复杂土质很好地结合，并形成透水性较小的止水帷幕，就有旋喷桩技术。所以在此类的复杂地质条件下，可以运用以下4种支护与止水的设计形式。
1）作为止水性最好的设计形式——内放坡结合旋喷桩止水帷幕，其应用比较方便，只要施工场地足够开阔即可。在这一个设计形式的过程中，回填土、砂土层的比例应该是1：1自然放坡；强风化岩要采用1：0.5自然放坡。
2）双排旋喷桩的形式主要运用在成桩困难的块石、碎石区域，这样可以保证止水效果。此外还有一种情况可以此设计形式，那就是在对开挖深度为5～6m而又无法放坡的地段，其内排桩需要嵌入基底2～3m。
3）单排或双排旋喷桩结合锚杆、土钉支护的方案适用于对开挖深度7～12m又无法放坡的地段，有利于预防锚杆或土钉施工时造成透水。
4）此桩锚与旋喷桩结合的支护防水适用在对开挖深度超过12m，并且无法放坡，土质均匀以及无碎石和抛石的土层，距海超过50m的基坑工程中。
5.3 围护施工要求
围护施工应按以下顺序施工：
1）场地平整，查明地下障碍物，并清除障碍物。
2）井点降水5d后，开挖第1层土方，深度为第1层锚管下200mm，紧跟着进行锚管及面层喷射混凝土施工。
3）做基坑四周混凝土地面及排水沟。
4）当第1皮锚管注浆达到强度80%后，再进行下皮土方开挖，如此循环作业直至坑底；
5）大面土方挖完后，即进行水泵房及消防水池底板基础人工修土，接着做垫层及砖胎模。
5.4 施工注意事项
1）降水应在挖土前5d进行。
2）土方必须分层挖土，挖土必须服从支护，在支护达到80%强度方可进行下皮土方开挖。
3）每层土方开挖深度为锚管下200mm，严禁超挖。
4）锚管紧跟挖土进行施工，成孔放入锚管后应立即注浆，并应在稳压下持续1min后，再进行二次注浆，确保注浆密实。
5.5 应急措施
为确保水泵房及消防水池基坑安全和正常使用，使施工能顺利进行，对可能出现的险情，作以下准备：
1）基坑开挖过程中如出现少量渗漏情况，可采用堵漏措施，如出现较大的渗漏，应查明原因，采取对策。
2）基坑开挖过程中如发现支护变形过大或发展速度过快时，应立即停止挖土，可采取坑外挖土，卸荷，加密锚杆，坑内回填后，另行采取打钢板桩等措施。
3）加强监测工作，如出现异常情况应立即通知有关部门，立即采取相应措施。
4）现场应准备一批抢险物资，如钢管支撑、型钢支撑、松木桩、编织袋等。
6 结语
通过探讨复杂地质环境下基础工程的施工技术，笔者总结出以下几点建议：①施工过程中，安全人员必须加强巡视，一旦发现隐患应及时做出处理，避免事故的发生；②施工人员要配合管井、喷锚班组，做好降排水和边坡的防护，避免土方坍塌；③运输车需要做好密封工作，尽可能减少粉尘污染，保护环节；④基坑挖好后对周边用防护栏杆围护，且用警示牌示警，夜间做好安全值班工作。
参考文献：
[1] 齐晓丁.浅谈复杂地质条件下深桩基础施工技术[J].城市建设理论研究.2013年第06期
[2] 郑子光；曹洪；李邻；杨书海；丁伟举.复杂地质条件下某深基坑工程施工技术[J].施工技术.2013年第13期