朱慧演

（保利长大海外工程有限公司，广东 广州 510000）

毛里塔尼亚南部综合港口工程滑道设计，斜坡段总长度由218m增至262m，长度增加了44m。滑道中心线和顶部高程不变，底标高由-12.03m调整至-14.967m。在紧邻滑道底部增设沉砂池，沉砂池平面尺寸为10m×20m，底标高-15.967m，沉砂池周围设C30现浇砼护坡，护坡从沉砂池顶部按1∶ 5坡比放坡至港池底-12.0m高程。滑道基坑开挖至高程-15.967m，渗水层主要在中砂及细砂层，考虑淤泥质土及贝壳胶结层的相对不透水性，根据最新的地勘资料，参考地勘报告W140号水井试验成果值，主要透水层渗透系数取6.31×10-3cm/s=5.452m/d进行计算。地下水分布高程为1.14m～2.04m，现场量测地表水位高程为2.5m。从施工难度、成本、工期以及安全等方面综合考虑，采用抽砂船在纵向滑道斜坡段进行明抽施工。

1 施工准备

施工前准备工作如下：施工人员熟悉施工图及各种资料，详细掌握施工内容和设计意图，做好图纸会审和交底工作；施工涉及的土方运输、材料机械进场等通过预留的施工道路进出，滑道基坑外施工道路宽12m，基坑内滑道两侧各预留>5m施工道路，根据开挖后的便道路况考虑铺筑10cm厚碎石垫层，采用C25砼对施工道路进行硬化，硬化厚度10cm。对测量控制网进行设置，包括控制基线、轴线和水准基点，经过检查复合无误后，作为施工控制的依据。在施工区域内做好临时性排水设施，在场地向排水方向做成≥0.2%的坡度，使场地不积水，必要时设置排水沟和排洪沟。机械设备进场，进行维护检查、试运转，使其处于良好的工作状态[1]。

2 关键施工技术

2.1 深井降水技术

井径采用700mm，过滤器直径采用400mm，井深为24m（井管上部2节长8m的水泥井管，下部为长16m的过滤器），过滤器使用钢筋骨架缠丝过滤器（竖筋ø28mm～ø32mm，外焊ø20mm环筋），外包40目尼龙纱网一层，并注意接头处包严。填砾规格为直径5mm～10mm的小砾石，不均匀系数<2.0。采用钻机降水、气冲孔，当成孔时，须采用护管及护壁措施，孔径与井管外壁要保留30cm的富裕度，以满足填充过滤层要求，并用砂石过滤材料填满，井管安置结束后，采用空吸法或活塞法进行洗井工作，出现清水后再洗8h停止。

井点降水管理包括以下7点：①水泵采用100m3/h～160m3/h，水泵吸水管口保持在动水以下，成井后进行单井试抽，检查降水效果。②在降水过程中，定期取样测试含砂量，保证含砂量≤0.5‰。③当正常降水时抽水井点应保持连续抽水，不要间歇和反复，以免扰动砂层，造成涌砂现象。④当水位降至设计标高后，视动水位稳定程度和涌水量大小，可调整水泵出水量，以免降深超限，造成地面沉降。⑤降水期间应设长观孔，进行水位预报，避免施工的盲目性。⑥降水井施工完毕，必须经验收、检验，填写验收报告，合格后方可移动钻机。⑦在降水前，应开始沉降观测[2]。

基坑涌水量计算如公式（1）所示。

式中：Q为基坑涌水量，m³/d；K为渗透系数，m/d；R为渗水影响半径，m；M为承压含水层厚度，m；S为基坑水位降深，m；L为降水井中过滤器长度m；r0为基坑等效半径，m。

单井涌水量计算过程如公式（2）所示。

式中：q为单井涌水量，m³/d；rs为过滤器半径，m；L为降水井中过滤器长度，m；K为渗透系数，m/d。

降水井布置数量计算过程如公式（3）所示。

式中：n为降水井数量；Q为基坑涌水量，m³/d；q为单井涌水量，m³/d。

2.2 抽沙船降水技术

抽沙船从港池3号便道位置横穿6号便道，抽一个口进入滑道降水区域。抽砂断面坡度按1∶4进行设计，基坑断面如下：抽砂船最大抽深为-19m，基坑最低水位保持在-17m，保持在-16m深度的滑道底部处于干燥环境的环境。抽砂船抽砂面积为50939m2，目前，抽沙点弃沙设在东侧，远离施工作业区防止水往回渗流。在目前水域的水位标高通过抽砂船及水泵抽水等方式排水到施工区域外进行控制，如图1所示。

图1 抽沙船基坑降水纵断面示意

配置2台2200m³/h小型抽砂船，利用潜卧式离心泵（自带柴油机），利用泵头高压水枪将底部泥沙冲出1个坑的同时将泵体下沉，边上的沙体会向已形成坑的区域坍塌和流动，再利用离心泵抽沙。对于小范围施工来说，需要在岸边设锚碇，然后通过不同方向卷扬机拉动船体移动，对于大范围的清淤疏浚来说，采用卷扬机配合多个锚进行移动。施工参数控制见表1。

表1 抽砂船施工参数

2.3 土方开挖技术

滑道基坑开挖采用挖掘机和铲车开挖，自卸汽车运输的方式，对滑道基坑内的沙进行分层开挖。在抽沙船将水位降到设定标高后，挖机开挖沙面标高控制在水位以上15cm～20cm，创造自卸车能在沙面上行驶的条件。按照“纵向分段，竖向分层，从上到下”的施工原则进行基坑开挖，在施工过程中加强监控量测，保障基坑开挖中的安全性。基坑按纵向分段，依次从深基坑段向上坡段开挖，采用挖掘机直接挖除表层松散沙，自卸车运输，边坡采用挖机修整。在基坑开挖的过程中，加强施工监控量测，随时掌握土体压力、边坡稳定以及地下水位变化等情况，做到信息化指导施工[3]。1）距离管井中心轴线外侧回填宽7m的贝壳土便道，用于日常机械设备及作业人员通行，同时作为电路、水泵和边坡的日常检修的通道；距离管井中心轴线内侧3m，采用全站仪现场施放开挖边坡线，反铲挖掘机采用后退式开挖的方式，开挖至第一级边坡（坡度采用1∶2.5）坡脚高程-2.9m处，在横移区往滑道水平段预留一条宽12m，纵坡5%的进出场道路，开挖基坑平面如图2所示。2）预留第一级边坡坡脚施工平台，平台宽2m，施工平台内回填贝壳土，第一级边坡按照100m间距设计4道检修步梯，步梯位置可根据现场实际情况进行调整（初步定位为第20排和第40排桩相对的区域），步梯采用砂浆混凝土硬化，便于作业人员进行日常边坡检查与维护。3）在第一级边坡施工平台修筑完成后，开始沿着施工平台外边沿线开挖第二级边坡，边坡坡率按照1∶2.5开挖，开挖方法与第一级相同，坡底开挖到标高为-8.3m。二级边坡开挖完成后，在坡脚位置预留2m的施工平台，并在边坡上按照70m间距设计2道检修步梯，步梯位置可根据现场实际情况进行调整（初步定位20排桩），步梯采用砂浆混凝土硬化，满足作业人员进行日常边坡检查与维护。4）通过观测抽沙船降水的水位变化情况，将水位降到设定的标高-14.967m以下，开始进行第三级边坡开挖工作，边坡坡率按照1∶2.5开挖，开挖标高为-8.3m。开挖方法与第一、二级相同，按照第三级设计边坡施工到标高为-14.967m。

图2 基坑开挖平面（单位：m）

当开挖深度超过2m时，其边缘上面作业同样应视为高处作业，要设置警告标志。在沟槽（坑）边缘1m内不能推土或堆放物料；距沟槽（坑）边缘1m～3m堆土高度≤1.5m；距沟槽（坑）边缘3m～5m堆土高度≤2.5m；停置车辆、设备、起重机械以及振动机械≥4m；当小翻车往沟槽内卸料时，要设专道，并在距沟槽（坑）边缘1m处设置限制器。当开挖时，应根据土质情况进行放坡或支撑防护。当挖掘深度超过1.5m，且不加支撑时，应按规定确定放坡坡度。如果施工区域狭窄不能放坡，那么应按规定采取围壁措施。要注意固壁支撑的木料，不能出现槽、朽、断和裂的现象。

3 边坡稳定性控制

纵向滑道监控项目是在滑道基坑开挖后，及时在距离开挖线50cm布置有效的监控点，监控点采用长1m，直径16mm螺纹钢，打入边坡内80cm，外露20cm；钢筋顶部焊接铁片用于贴十字反光贴，打入边坡内的80cm钢筋，开挖30cm×30cm的基坑浇筑砼进行包裹。在沿第一级边坡坡顶环形布置10个监控点，在基坑尾部，开挖深度最深的关键区域加密监控点的数量，进行重点监测；在沿第二级边坡坡顶环形布置8个监控点，在基坑尾部，开挖深度最深的关键区域加密监控点的数量，进行重点监测；在沿第三级边坡坡顶环形布置6个监控点，在基坑尾部，开挖深度最深的关键区域加密监控点的数量，进行重点监测。单个测点布置如图3所示。

图3 单个测点布置示意意（单位：m）

为了保证纵向滑道顺利施工，在施工中将对滑道基坑边坡顶水平位移、竖向位移沉降进行监测，以便监控部门及时汇总监测数据并进行预测，采取保护措施，完成信息化施工[4-5]。在滑道工程中以基坑开挖、钢管桩成桩、下部结构施工监测工作为重点的阶段应根据施工工况适应加密监测频率。根据相关规范及设计要求，本次监控内容为基坑周边沉降及水平位移。

工作人员每天对基坑工程进行巡视必不可少，与其他监测技术一样重要。巡视内容包括基坑周边的裂缝、沉陷发生和发展情况。主要观测项目如下：1）侧壁土体有无裂缝、沉陷和滑移。2）基坑有无涌沙、流沙和管涌。3）基坑周边有无裂缝或塌陷。4）深井降水水泵的运行情况、水位下降的情况。5）基坑周边有无超载情况。6）基坑边坡有无渗水现象。监测频率见表2。

表2 现场监测频率

在监测工作中，监测精度应满足以下要求：平面位移监测误差≤1mm；沉降位移监测误差≤0.4mm。监测报警值应符合工程设计的限值、地下主体结构设计要求以及监测对象的控制要求。监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值2个值控制，见表3。

表3 监测报警值

当出现下列情况之一时，必须立即警报；如果情况比较严重，应立即停止施工，并对支护结构和周边的保护对象采取应急措施：1）当监测数据达到报警值。2）基坑土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等。3）根据当地工程经验判断，出现其他必须报警的情况。

当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续3天超过该值的70%时，应警报。

4 结语

在该工程纵向滑道项目中，基坑处理相对困难，通过深井降水和抽沙船配合降水有效控制了基坑水位，为纵向滑道施工提供了较好的条件，后期监测可以保证施工质量。配合施工现场的综合管理，提升工程质量。