船闸基坑工程施工技术应用研究

覃聪晓

摘 要：本文以长洲水利枢纽三线四线船闸基坑工程为例，从防渗、锚杆支护、高喷加固以及安全监测等方面入手，探究了船闸基坑工程施工应用的重点技术内容，以此为类似船闸基坑工程施工提供一定的帮助和参考。

关键词：船闸基坑;防渗;加固;安全监测

船闸基坑工程施工所包含的内容很多，开挖、防渗、支护、加固、监测等均为其重要组成部分，其中的任何一项内容做得不到位，对船闸基坑安全都会产生重大影响。为保证船闸基坑工程施工的安全，在保证施工质量和进度的前提下，需要采用合理的、先进的施工技术或者手段才能降低施工安全风险。鉴于此，开展船闸基坑工程施工技术应用的研究就显得很有必要。

一、工程概述

长洲水利枢纽三线四线船闸工程为新建工程，位于浔江外江右岸，布置在已建一线二线船闸的右侧，在右岸台地上开挖修建，闸室有效尺度为340m×34m×5.8m（长×宽×门槛水深）。船闸基坑开挖平均深度大约为40m，岩土层设计边坡为1：1.75～1：2.25，岩石层设计边坡为1：0.25～1：0.8，采用干地施工方案。根据勘探揭露，场地区出露地层主要为人工堆积、冲积和残积等成因而形成的第四系地层，下伏基岩主要为花岗岩。

二、船闸基坑工程施工技术的重难点

船闸基坑工程施工具有很强的综合性和技术性，施工难度也比较大，全面分析和掌握这些难点，才能更好的确定施工技术和制定施工方案。就本工程案例而言，长洲水利枢纽三线四线船闸基坑工程施工的重难点主要体现在以下几个方面：

（一）船闸紧邻江边，防渗压力大。在长洲水利枢纽三线四线船闸工程主体施工过程中，需保持干地施工，因船闸离江边非常近，船闸施工对基坑防渗提出了很高的要求，防滲技术的选择和应用，是船闸基坑工程施工的重难点。

（二）工程地质条件比较差，局部边坡需进行特殊处理。因船闸所处位置岩面起伏较大，局部软弱土夹层部位边坡存在崩塌的风险，需对局部地质较差边坡进行特殊处理。

（三）现场环境复杂，施工受临近建筑物的制约比较大。长洲水利枢纽三线四线船闸离已建的一线二线船闸非常近，二线和三线船闸中心线仅有120m，在基坑开挖过程中需要考虑一线二线船闸结构物的安全和稳定，船闸的基坑开挖受到严重制约。

三、船闸基坑工程施工技术的应用

（一）防渗技术的应用

船闸基坑工程所处的环境经常是在水域附近，对防渗和降水的要求通常显得越发重要【1】。长洲水利枢纽三线四线船闸工程采取预留土坎、部分填筑加高的方式形成围堰围护基坑，为防止江水通过土层或岩石裂隙渗透到基坑里面，沿船闸纵向在拟建船闸和已建二线船闸间进行帷幕灌浆，灌浆孔距采用1.5m，单排布置。

结合本工程的复杂地质情况，同时为保证施工进度，本工程采用袖阀管技术进行灌浆施工，灌浆分三序进行，各钻灌孔分三次灌浆。第一、第二次灌浆主要以水泥耗量控制为主，第三次灌浆则以水泥浆注入率及灌浆时间来控制。袖阀管灌浆工艺有以下几个优点：一、钻孔与灌浆可分开进行施工，可以在很大程度上提高灌浆施工工效，并有效缩短施工工期;二、可根据地层地质情况进行分段灌浆，必要时可重复灌浆，从而保证灌浆的施工质量;三、可有效减少水泥用量，降低施工成本;四、可解决灌浆过程中的串浆、冒浆等问题，保证帷幕灌浆的质量。从已完成的三线左侧基坑开挖情况看，帷幕灌浆效果比较理想，围堰没发现渗透现象。

（二）锚杆在边坡处理中的应用

水利水电工程施工过程中，会用锚杆技术来巩固边坡岩体，提升注浆效率【2】。因长洲水利枢纽四线船闸下闸首右侧边坡存在薄弱夹层等破碎带，加上雨季连日下雨，导致该处边坡失稳滑动并出现崩塌现象。为保证基坑施工安全，最终确定在将崩塌土方清理过后，采用锚杆+混凝土砂浆喷护的方式进行特殊防护处理。主要处理内容有：

1、在塌方部位坡顶周边素喷7cm 厚M15水泥砂浆。

2、素喷完成后在塌方部位顶部打锚杆进行锚固，采用100B型潜孔钻机进行钻孔，钻孔直径Φ90，锚孔深度4m，外露10cm，采用Φ28螺纹钢，孔内灌注水泥砂浆进锚固。布孔沿坡面布置6排，每排6个孔，孔距1m，排距2m，梅花型布置，共计 36根，锚杆轴向垂直于岩层滑动面，并与坡面成大致30o夹角。

3、对贯穿性裂缝进行喷护修补，在裂缝两侧设置两排锚杆，采用100B型潜孔钻机进行钻孔，钻孔直径Φ90，锚杆采用2根Φ28螺纹钢筋，孔内灌注水泥砂浆进锚固，孔距为1m、排距为1m梅花型布置，锚孔深度12m。

4、沿塌方边坡坡顶边线布置2排锚杆，采用100B型潜孔钻机进行钻孔，钻孔直径Φ90，锚孔深度8.0m，锚杆间距1.0m×1.0m，梅花型布置;锚杆采用2根Φ28螺纹钢筋，孔内灌注水泥砂浆进锚固，锚杆长度8.10m，外露10cm。

5、塌方松动岩体部分采用人工撬落，塌方边坡坡面覆盖彩条布防止雨水冲刷;松动岩体清理完成后在该部位搭建脚手架，对塌方坡面素喷一层M15砂浆，厚度5cm。

6、素喷完成后对塌方区域进行挂钢丝网支护，支护参数如下：1）塌方坡面布置锚杆，锚孔深度3.5m，间排距1.0m×1.0m，梅花布置;锚杆采用Φ28螺纹钢筋，锚杆长度3.60m外露10cm;2）挂钢丝网，喷射7cm 厚M15水泥砂浆。

最终结果反映，锚杆支护效果良好，该处边坡经处理后一直保持稳定，有效保证了基坑施工的安全。

（三）高压加固在保护临近建筑物中的应用

船闸的建设过程中，由于工程的项目较大，很可能会对附近的建筑物以及居民的房屋有较大的影响【3】。为满足长洲三线四线船闸基础基坑开挖需要，确保现有1#、2#闸检室的结构安全，且避免影响现有施工临时便道的使用，因此对现有1#闸检室上游段坡体进行加固处理。素填土层采用固结灌浆进行地基加固，该土层以下采用高压旋喷桩处理。旋喷桩桩径0.8m，间距1.3m梅花型布置，深度到达强风化岩顶面。

经已完成的三线左侧基坑开挖情况证明，该处边坡及闸检室一直处于稳定状态，高压加固发挥了很大作用。

（四）安全监测技术的应用

基坑工程主要的监测项目包括支护结构、水平位移、土体的分层沉降，建筑物的沉降、水平位移【4】。长洲水利枢纽三线四线船闸采用的是利用全站仪、水准仪等设备及技术对边坡及周边结构物进行跟踪监测。

随着北斗导航系统的逐渐完善和升级， 其精度和稳定性已经不亚于GPS， 将北斗导航定位技术应用于水电站库区边坡监测， 结合GPS、GLONASS等星座， 可以组成多系统、高可靠性的监测解决方案【5】。在将来，我们可加强采用北斗卫星监测的方式对基坑边坡、临近结构物等进行实时监测。通过数据的采集和分析，可以提前了解基坑边坡或者周边结构物的稳定性，确定边坡或周边结构物是否满足安全要求。

四、结语

综上所述，为提高船闸基坑工程施工的安全性，就需要增强施工技术以及技术专业性和合理性，而这也需要工程建设人员通过更科学合理的手段来应用基坑工程施工技术，从而保障船闸基坑工程施工的顺利进行及安全可靠。随着经济和社会的不断发展，船闸基坑工程技术也将会不断提高，所应用的技术将会越来越先进。

参考文献：

[1]杨嵚.浅谈平原地区船闸基坑工程设计[J].中国水运（下半月），2015，15（11）：259-260+263.

[2]邱礼帛.水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究[J].黑龙江水利科技，2017，45（5）：161-163.

[3]卢益群.水运工程中船闸深基坑的施工技术[J].珠江水运，2019（13）：11-12.

[4]李良超.浅谈船闸深基坑施工[J].中国水运，2018（10）：71-72.

[5]张飞跃，汪剑.北斗导航定位技术在溪洛渡水电站库区边坡监测中的应用[J].大坝与安全，2016（02）：1-5.