山东钢铁集团日照有限公司工程管理部276800
一、工程概况
1、现场情况
本项目为某海水淡化取水池及泵站基础支护工程，该区域原始地平标平标高约5.35m，±0.00m相对于绝对标高为5.60m,池底板厚度为1.2m，基础底板标高-7.68m，集水坑标高-8.58m，基坑开挖深度7.38m。项目内容包括海水取水池及泵站土方开挖、支护及降水方案。该工程平面示意图如下:取水池平面轴线尺寸为40m*12m，池底板厚度1.2m，垫层标高-7.68m。泵房二层层高10.82m。
2、工程地质条件
2.1工程地质及水文条件
（1）地质分层
①5层，该层上部2m为二步回填的碎块石，由中风化、微风化碎块石组成，岩块类别为花岗岩类岩石；粒径不均，大者50cm、小者5cm，一般粒径20cm；下部为碎石墩及土组成的复合土层，墩由碎块石组成，空隙充填砂或黏性土；土为一步回填土，主要由块石、砂土组成，局部有黏性土。
①6，该层土为一步回填土，即为地勘报告的①层素填土，土的成分基本没有变化，只是经过强夯后，密实度有所提高。
除上述浅部两个土层以外的其他土层的命名与地勘报告一致，其成分也基本没有变化，只是经过强夯处理，承载力和变形参数有所提高。这些土层编号及命名如下：②层粉细砂、④1层粉质黏土、⑤1层中粗砂、⑥层粉质黏土、⑥3层中粗砂、⑦层残积粉质黏土。
（2）地基承载力
综合分析各项试验数据给出各土层的地基承载力特征值fak和压缩模量Es的建议值，详见表1。
表1各土层的地基承载力特征值fak和压缩模量Es
备注：1、采用上表的地基承载力特征值在进行基础设计时，应该按地基基础设计规范和地基处理规范的相关规定进行基础深宽修正，建议基础宽度修正系数ηb取0，基础深度修正系数ηd取1.0。2、上表带*的变形参数为变形模量E0。
拟建构筑物基础埋深较大，涉及深基坑问题。本工程拟采取放坡开挖与基坑支护开挖相结合的方式施工。所需计算参数见表2
表2基坑设计参数
3、区域水文地质条件
区域内地下水主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。拟建场区为填海区域，勘察期间水位受海水涨落潮变化较大，水位其变动幅度一般为5.00m左右，水位标高在-2m～3m之间变化。基岩裂隙水主要含水层为风化花岗片麻岩中。
第四系孔隙潜水主要以大气降水和海水补给，地面蒸发和地下径流为排泄方式。基岩裂隙水主要以第四系孔隙潜水为补给来源，人工开采和地下径流为主要排泄方式。场区各层土富水程度不均匀，层间水力联系较密切，具有一定的连通性，在勘探深度范围内，场区无良好隔水层。
二、基坑边坡防护及地下水控制要求
1、边坡防护要求
开挖完成后主要考虑的防护对象为：表层的素填土层中的石块有掉落坑底风险。下部砂层塌落坑底及雨水冲刷流落坑底，需重点防护-5m以下回填土方，防治潮水倒灌基坑，边坡冲刷导致边坡失稳，本工程碎石回填土以下采用钢板桩进行围护止水方案，防护时间为开挖后直至地面以下部位施工完成回填期间，降水采用管井降水。
2、地下水控制要求
开挖之前需将开挖范围内的地下水降至基底以下，以保证施工池底垫层时地基不被水泡，保证施工质量，同时防止开挖后的边坡因水流而发生流砂塌方现象，保证施工安全。根据勘察报告，该区域受大海潮水影响较大，影响深度5m，涨潮时地下水位-2m左右，退潮时水位-7m左右，根据地质情况拟采用管桩开挖，通过降水计算确定打井数量。
图1基坑示意图
三、施工过程
1、施工工艺流程：
施工定位测量——降水施工——土方开挖——钢板桩施工--土方开挖
2、管井降水
鉴于本工程施工场地充裕，现场条件允许，降水采用管井降水，结合周边附近已经开挖完成的基坑情况，本工程基坑开挖考虑先将上部约4m深的碎石层按照1：0.5坡度开挖并留设1.5m宽的工作面作为降水井作业面。待水位下降后，进行钢板桩支护范围内土方的开挖。
基坑示意图如图1：
根据地质勘探报告及周边附近工程的降水施工经验，经过计算，管井深度12.1ｍ（实际打井14m，考虑地基如不合格，再下挖降水需求），平均间距约8.88m，共计18口井，基坑南北两侧侧布置4口降水井，其余方位布置14口井。井降水井布置平面示意如图2：
图2
经过计算，管井深度12.1ｍ，共计18口井，均间距约8.88m。
3、钢板桩施工
3.1钢板桩支护设计根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了隔绝-4m～-9.58m泥砂层地下水流入基坑，同时支护边坡防止流砂涌动，起到支护边坡的作用。设计要点如下：
（1）采用拉森式（U）型钢板桩，桩长9m；
（2）钢板桩穿过回填土层、砂层，进入砂层；
（3）钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕周长约153m；
（4）首先开挖-4.1m左右以上杂填土层，其中含大量粒径不等的石块，钢板桩在此层开挖完成后施工。
3.2施工工艺流程
4、沉降监测
在施工降水期间，防止因降水导致周边地基下沉。
基准点的布设要在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，依本工程特点，在工程场地基坑四角位置布设4个基准点，形成控制网，通过控制网的测量计算出各基准点间的高差，以便日后检核。基准点的埋设和保护是重中之重。埋设的过程中要特别注意稳定性。
其次，基准点做好后要做好基准点的保护工作，要对工程场地上的所有工作人员充分说明保护基准点的重要性。平时进行监测工作时（每两天进行测量），多注意周围能影响到基准点稳定性的因素，并尽力排除。同时定期（每10天）对基准点进行联测，比较各基准点的稳定性。
当工程出现异常情况时，如基坑位移过大，沉降厉害，则应立即停止降水，采取相应措施，重新设计方案。
四、结束语
在本工程中，我们主要采取降水与钢板桩综合措施实现基坑支护，实现了基坑的安全目标，取得了较好的经济效益。除此以外，在实施过程中，如果出现与设计不相符的情况出现，我们采取增加抽水管井数量，增加钢板桩水平支撑以增加钢板桩钢度的措施，来确保基坑支护目标的实现。