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沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基下基础施工关键技术研究

发表时间：2021/4/26 来源：《建筑科技》2021年2月上作者：王刚

[导读] 沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基具有怕水淋、怕暴露、怕扰动的特性，其地基清槽施工具有一定难度。以实际工程为例，结合青岛地区深基坑开挖特点，采取有效的技术措施保证了沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基的清槽施工质量。

山东胶州中建五局第三建设有限公司王刚 266300

摘要：沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基具有怕水淋、怕暴露、怕扰动的特性，其地基清槽施工具有一定难度。以实际工程为例，结合青岛地区深基坑开挖特点，采取有效的技术措施保证了沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基的清槽施工质量。
关键词：青岛地区沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基清槽施工基坑保护
        1工程概况
        胶东国际机场征迁安置项目二期工程，位于青岛胶州市李哥庄镇，桃源大街、东三路、龙翔大道、北八路合围地块。总建筑面积218446.12平方米，其中A-1栋住宅建筑面积12582.00平方米、A-3栋住宅建筑面积12257.61平方米、A-5栋住宅建筑面积12262.83平方米、A-1栋/A-3栋/A-5栋建筑层数均为十七层、结构均为剪力墙结构，S-8栋集中商业建筑面积96740.15平方米、建筑层数十三层、框架结构，S-9栋商业街建筑面积9920.71平方米、建筑层数三层、框架结构，B-10栋商务办公建筑面积37962.63平方米，建筑层数二十四层、框架核心筒结构，B-11栋公寓办公建筑面积36720.19平方米，建筑层数二十五层、框架剪力墙结构。
        工程基底土体多为沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩，原生态的沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩坚硬、密实、压实系数小，沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩呈桔红色，半成岩状，岩体呈厚层状构造，岩石呈碎屑结构。矿物成分以蒙脱石、绿泥石、高岭石、白云母、长石、石英等为主，遇水易软化，崩解，属软岩。沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩层面下4.0～5.0 m呈强风化状态，微裂隙及风化裂隙较发育，风化后结构大部分被破坏。
        本工程场地土质从自然地面向下依次为：杂填土层、回填卵石层、卵石层、沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩。本工程基坑开挖深度为12.55 m，土方开挖至标高-12 m位置开始出现沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩。
        2清槽施工工艺概述
        2.1清槽施工工艺原理
        由于原生态的沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩坚硬，在开挖过程中容易将反铲的齿头撬断，为此在开挖至沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩面层后，将挖土机上的反铲换成钎头，将沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩破除完成后，利用铁镐、铁锹进行清槽。基底清理完成后，及时采取覆盖措施保护地基。
        2.2清槽施工工艺流程[2-4]
        基坑降水→肥槽集水井、排水沟开挖→放置集水井确定开挖顺序→测量放线→机械破除开挖→地基保护→人工清槽→地基验槽→浇筑垫层混凝土→开挖清理下一段沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩
        3清槽施工要点
        3.1基坑降水
        基坑开挖前根据专家论证方案在基坑四周布置排水井，排水井数量、深度及间距严格按照专家意见进行施工。基坑土方开挖过程中应始终保持地下水位低于土方开挖层不小于5 m，以确保沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基清理过程中保持干槽作业。
        3.2肥槽集水坑、排水沟开挖
        由于沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩遇水软化的特性，为防止边坡卵石层内的地下水流入基坑肥槽内，造成泡槽，在沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩开挖前，先在基槽四周设置排水沟，排水沟向集水井方向按1%进行放坡，排水沟宽度为400 mm，深度为300 mm。
        3.3放置集水井
        集水井由钢质圆筒制作，厚度为5 mm，钢质圆筒Φ600 mm，圆筒侧面打孔，孔径为10 mm左右，间距为140 mm，排水沟底、集水井底面均铺设厚100 mm卵石，钢质圆筒侧面用卵石进行回填。由于沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩遇水而发生软化，卵石起过滤的作用，钢质圆筒内的积水利用水泵及时抽走，避免集水井内的水满后流入基槽内。

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       3.4确定开挖顺序
        为保证施工进度，合理安排工序，减少沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩外露时间，由于沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩坚硬，每次沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩开挖宽度不超过10 m，以便于人工清槽过程中能够及时跟进，清槽完成后，及时进行垫层混凝土浇筑。沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基清槽顺序按照土方开挖顺序进行施工。
        3.5机械破除、开挖
        机械开挖至卵石层与沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩交接位置处，先预留厚300 mm卵石层暂不向下开挖，这样设置以便于机械行走及排水。在开挖之前，先将厚300 mm卵石层清运干净后，采用反铲将沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩层一次破除至设计标高100 mm以上，沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩松散后，由开挖机械进行清运。
        3.6地基保护
        在机械开挖过程中，混凝土垫层底面沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩层若出现强风化现象，则在清槽时应将强风化部位全部挖去，并采用混凝土回填，作为地基处理层。
        开挖过程中，遇到积水坑位置暂不向下开挖，表面采用卵石覆盖，加以保护，待浇筑完垫层混凝土后，再进行集水坑沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩开挖。为防止沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩风化，在混凝土喷铺之前，用防雨水材料覆盖积水坑沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩侧壁。沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩开挖应连续施工，尽量减少暴露时间，沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩清槽完成后，应立即进行垫层施工，以免拖延造成沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩风化。
        3.7人工清槽
        在机械开挖过程中，预留厚100 mm沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩用人工进行修槽。由于沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩坚硬，在用铁锹进行清理沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩过程中容易将铁锹弯断，现场操作人员则利用铁镐将100 mm的沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩砸松后，再用铁锹进行清理、修整。在清槽过程中必须控制好标高，避免出现超挖、扰动现象，影响基底土体的质量。若出现超挖、扰动现象，应将扰动的沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩全部挖除，采用混凝土回填。
        3.8开挖清理下一段沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩
为避免沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩暴露时间过长，土方开挖过程中分区段进行开挖，每个开挖区段的宽度不超过10 m，在基槽清槽过程中清理完一小段即浇筑一段垫层混凝土，沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基施工流水进行，有效保证了施工进度及施工质量。
        4清槽质量控制[5]
        （a）施工中测量人员应及时进行检查，及时提供槽底标高。
        （b）挖土时配备足够的清理人员，接近基底时，加强标高的测量控制，为防止超挖及扰动地基，基底预留厚100 mm土层在验槽后由人工进行清除。
        （c）特别注意挖土时间和挖土顺序，严防深层土体流动，若有深层土体流动迹象，应立即停止挖土，采用进一步增加被动土压力等方法加固坑底。
        （d）施工中若出现涌水、涌砂现象，根据水量大小，采取埋管引流，明沟抽排，然后查明原因，找准通道，在基坑一定范围以外采用花管注浆液封堵。
        5.结语
        胶东国际机场征迁安置项目采用机械破除法开挖基底沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基，在施工过程中，采取技术措施对沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基进行保护，有效地保证了沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基的施工质量，经设计验槽，地基土质符合设计要求。
        土工试验结果表明，地基土质满足了相关施工质量验收规范中适用条文规定要求。同时，采用此施工方法简化了施工工序，提高了施工效率，保证了工期，减少了大量的施工费用，总体施工效果良好，为沿海城市在高盐度高腐蚀水环境及砂岩地基清槽施工提供了宝贵的实践经验，创造了较好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]马小军,何二天,王万民,阮晓赞,周俊.超高层建筑中风化泥质砂岩层地基施工技术[J].建筑技术,2018(11)：1016-1018.
[2]王猛,霍鹏.风化岩层中桩基旋挖成孔施工工艺[J].公路交通科技：应用技术版,2018(8)：53-56.
[3]田振华.粉砂质地层地下连续墙气举反循环清槽施工技术研究[J].科学之友,2018(12)：59-60.