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1、水下开挖法在市政工程深基坑的应用 关键词：水下开挖法；深基坑；市政工程1水下开挖法的可行性与实用性1.1适宜采用水下开挖法的工程特点在市政工程深基坑项目中，适宜使用水下开挖法进行施工的工程需要满足以下三个特征：第一，项目工程施工范围在位置布局上需要较为靠近地表水系。施工位置靠近地表水系是采用水下开挖法进行施工的必备要素。当地表水系和地下水系两者之间存在较为密切的水力关系联系时，两者的水位互补关系较为显著。第二，项目位置即深基坑范围内存在厚度较大的透水地层，且需要具备透水系数较大的特点。这是由于在深基坑施工过程中基坑地下存在的相对隔水层厚度较深，如果运用竖直隔断的方法将难以达到的良好的施工效果，
2、且施工过程存在现实困难。1.2水下开挖法的可行性和实用性分析在市政深基坑项目工程遇水位较高且具备超厚强透水地层的情形时，必须改变传统的施工方法。在传统施工方法中，主要是以“抗”为主，该种施工思路已经逐渐落后，新型施工思路应当是以自平衡特性解决施工过程的高风险问题。运用自平衡的施工思路有诸多优势，一方面可以解决传统施工方式中施工难度较高的问题，另一方面可以使工程风险控制在合理范围内，有效节省工程投资。因此，从总体上来看，在经济和施工风险层面上水下开挖法具有高度可行性和实用性。但是，在运用水下开挖法进行施工的过程中要注重其适用范围。笔者对国内外运用水下开挖法进行的施工项目进行了梳理和总结，认为其适
3、用范围应当作如下限定：第一，适用于施工位置靠近江、河、湖、海，且采用了明挖法进行作业的深基坑项目工程。第二，适用于基坑挖掘深度超过30m，且其面积小于1000m2的深基坑工程。第三，在基坑下方位置和底部位置具有强透水地层，且需要满足强透水地层和地表水之间具有高度关联的水力关系。2深基坑水下施工的工艺及策略2.1水下开挖在水下开挖环节，结合国内外先进施工经验，通常情况下应当运用高压旋喷施工器械进行施工，且该器械需要附加三翼钻头。在施工过程中，还需要对所有参与施工器械进行合理布置，以达到良好的施工效果。施工机器设备的具体布置方案如图1所示。在施工器械的选择方面，相应参数需要满足一定要求，结合国内工
4、程实例，笔者提出了四类设备的参考型号和参考功率，1、旋喷桩机：型号GS500-4，功率15W；2、潜水渣浆泵：型号ZJQ150-45-55，功率55W；3、空压机：型号6m3，功率40W；4、高压清水泵：型号XZ，功率90W。具体施工方式为：第一，利用喷嘴以及三翼钻头，使用旋喷机产生的高压水和钻头对施工范围内的土体进行分割、搅拌，使其形成均匀度较高的泥浆。第二，下放旋喷头，下放深度为地表以下30cm，而后利用空压机和高压水泵进行旋转下沉，速度约为2335cm/min，而后将速度升高至每分钟5565cm/min。第三，在泥浆产生后，利用卷扬机和渣浆泵进行排浆作业。在该过程中，应当分阶段、分层级进
5、行开挖，速度要限制在1.5m/d。作业过程中要保证坑内液面不发生变化，且需要控制设备开挖深度高度差在1m以内。2.2水下混凝土浇筑环节工艺在市政深基坑开挖项目中，通常情况下会设计到水下混凝土的大面积浇筑。在该种情况下，水下混凝土浇筑作业采用满堂红法较为适宜。在导管选择方面，宜采用直径25cm，管壁厚度为10mm的无缝钢管，布置间距方面不宜超过5m。浇筑顺序方面应当采用以下顺序：（1）首批灌注；（2）正常灌注；（3）提升导管；（4）测量；（5）再次灌注。首批灌注需要关注混凝土灌注量，正常灌注需要按照风井外至内的顺序进行灌注，提升导管图1机械布置示意图必须依据混凝土标高和埋深进行规范操作，每隔30
6、min左右需要对混凝土标高进行监测记录，用于计算其流动半径和坡度。除此之外，还应当关注导管埋深，笔者认为导管埋深不应当小于1m。在坑内液面高度保持方面，需要高于外部地下水位1m或1m以上。3结论在本文探讨的市政深基坑开挖项目中，自平衡的施工理念是未来此类工程项目发展的重要方向，具有较好的应用前景。在水下开挖法应用于市政深基坑项目开挖作业时，除应关注本文已经探讨的水下开挖施工工艺和混凝土灌注工艺外，还应当关注抗浮板设计的相关问题，该问题同样是理论和实践研究中需要关注的重点问题。参考文献1李博，王贵和，吕高峰，等.深基坑水下开挖变形特性及坑底分仓优化J.建筑科学与工程学报，2019，36（06）：95-103.2廖维刚.水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用J.中小企业管理与科技（上旬刊），2018（07）：187-188+191.3杨硕.水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用J.绿色环保建材，2018（02）：133.4孙智勇.水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用J.城市轨道交通研究，2016，19（03）：114-118+13
