基坑支护安全技术在船闸扩建改造工程中的应用

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1、基坑支护安全技术在船闸扩建改造工程中的应用摘要：文章以实际工程为例，首先阐述了基坑开挖中难点，然后对基坑主要支护方式进行了分析，并对堆存区、渡汛、边坡安全防护进行了讨论，最后总结了支护技术在富春江船闸工程中的作用，防止了坍塌事故发生、确保基坑开挖安全。关键词：基坑开挖喷锚支护边坡防护1•工程概述富春江船闸扩建改造工程位于钱塘江中下游桐庐县富春江水电枢纽右岸，紧临电厂大坝和老S20省道。船闸按1000t级设计。新建船闸工程由防渗过水围堰、上引航道、老船闸改建成永久过船航道、新建船闸、下引航道、下引航道节制

2、分水闸、分流导航设施及系靠船设施等组成。本工程船闸主体基坑砂卵石开挖方量约9.5万m3,石方开挖方量约8万m3。新建船闸位于富春江大坝下游，与老船闸相连，距离大坝约130m,与厂房之间最短直线距离约300m。根据地质资料显示，闸室基础为新鲜至微风化岩体；新船闸基础为强风化和弱风化凝灰岩，表面覆盖层厚度平均约2m。基坑开挖地质较复杂、场地空间狭小、并且受环境因素(泄洪、建筑物、渗流量)影响较大。如图1所示，基坑开挖秉承先支护后开挖原则。开挖分层进行，以开放式机械开挖与爆破相结合。根据现场实际地形，在标高+

3、7.0m左右搭设爆破钻孔平台，高度较大的边坡以分梯段、台阶爆破法开挖。同时配合人工从上往下清除坡面杂物和松动岩石，达到施工面平整的效果。2.基坑开挖中难点分析(1)本工程为扩建改造项目，涉及到对老船闸保留部位的保护，会对原有枢纽大坝的结构安全、电站发电、当地交通等外部安全；地方农业及农民生活、老船闸稳定安全带来一定影响。由于震动、降雨、大坝泄洪、大坝或江南灌渠渗漏等诱发滑坡、崩塌等次生灾害。对船闸构筑物影响最大的施工环节主要是基坑开挖。(1)本工程是在电站泄洪大坝下的河床上建船闸，给定的条件是：围堰就地

4、取材以砂卵石修筑过水围堰，泄洪时段为4月15时〜10月15日。泄洪将淹没船闸施工基坑、危及围堰安全，船闸施工区域内边坡稳定。(2)新建船闸基础位于闸室和下闸首区有一地质逆断层通过，断层区基岩节理发育、岩体破碎、起伏变幅大。由地质断层引起的渗漏、崩塌、地基基岩均匀性差、不确定因素多等不安全因素；影响到围堰、高边坡防护安全和施工安全。(3)船闸基础设计全部坐落在岩石地基上，拟建船闸上闸首开挖与老船?1零距离相接，基岩爆破开挖震动将危及原有枢纽大坝的结构、老船闸和围堰的稳定安全。3•基坑主要支护方式3.1高边

5、坡施工安全3.1.1船闸开挖高边坡情况拟建船闸上闸首开挖基坑底高程为-9.91m＞江南灌渠与老船闸顶面平齐，高程为+26.2m,S20省道地面高程约为+31.m,边坡高差近40mo(该区还有原电厂运营的小型水力发电站及进出水引道影响)此区岩石开挖设计以4：1放坡,分4级边坡。为保证当地农业生产和村民生活，顶口开挖线以保住江南灌渠正常引水为原则，调整开挖边坡坡比，并确保基坑开挖底口结构尺度。3.1.2开挖高边坡区岩石基坑开挖：上部表层、强风化岩层高程段与拆除钢筋混凝土小型水力发电站土建结构同步开挖，采用分

6、层修路、凿岩机分层凿除、分层出磴的开挖方式。一层开挖完成后，让出场地，进行钻孔喷锚支护施工，并力图形成开挖、支护平面交叉流水作业；开挖前进行喷锚支护。中风化岩层采用分层小药量光面剥离爆破开挖。3.1.3锚杆施工锚孔由测量人员准确标识在岩壁上，搭设双排钢脚手架作为施工作业平台，脚手架按钻机成孔角度搭设，锚孔由潜孔钻机成孔，清孔后埋设钢锚杆，注浆由孔底逐渐向孔口注入。3.1.4受喷面处理喷混凝土前对受喷岩面进行清理，对所有渗水点采用钻孔埋设引流管将渗水引出岩壁，保证受喷面没有明显透水点；对岩面活动石块进行清

7、理；对岩面沟缝或活动岩面、三角区岩面首先湿润，分层分次喷护固定岩体。形成分阶梯状岩面层后挂网，为喷射混凝土支护面层作准备。3.1.5喷射混凝土面层喷射磴施工工艺采取干拌法喷射工艺，即将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀，然后装入喷射机，用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪，再在喷嘴处与高压水混合，以较高速度喷射到岩面上，形成强度等级为C20,喷层厚度为60〜100mm的混凝土面层。3.2堆存区、渡汛、边坡安全防护3.2.1常规边坡防护和大坝泄洪边坡防护本工程特殊的过水围堰将新建船闸施工区、下

8、引航道工程全线施工区乃至碎石加工堆存区、弃磴堆存区边坡防护变成常规边坡防护和大坝泄洪边坡防护两种工况。围堰施工中形成的采用了放坡，分层填筑，设2层马道平台；坡面上用格宾石笼覆盖后，再采用30cm厚混凝土护面的支护方式。这种支护形式增加了围堰主体的稳定性，有效地抵御汛期过水时洪水的冲刷。此外，围堰内部进行了固结灌浆堵漏处理，在围堰堤角设置了截水、排水系统，以防围堰漏水，杜绝基坑渗水过多。3.2.2弃磴或临时存放区防护弃磴堆存区和临时存放区以堆