摘要:随着城市化进程的推进，市政工程建设规模和复杂度也越来越高，其中不乏高水位、超厚度的透水地层中的深基坑。本文结合实际的两个市政深基坑工程，对以水下开挖方式进行的施工可行性和有效性进行了分析，并将其中存在的难点加以说明，实践证明，通过将水下开挖方式引入到市政工程以来，能够极大的降低了超厚强度的透水底层深基坑施工困难。
关键词:水下开挖法:市政工程;深基坑;施工;应用
引言
在地下水位较深，需要进行沉管的隧道施工中，通过水下开发法能够有效的降低难度，且具有较强的施工专业性。通过水下开挖法在很多实际工程用的应用效果来看，其成功的解决了地下水渗透系数大，地质复杂且水下大面积开挖的难题，并且有效的提升了开发效率和从淤泥到高硬度岩石的水下开挖技术。随着目前市政工程施工难度的不断增加和水下开挖技术的不断推广，这项技术将在市政工程建设中发挥不可替代的重要作用。本文将结合南京纬三路的过江隧道梅子洲风井工程来进行水下开挖方式的分析。
1水下开挖法在市政工程深基坑施工的应用条件
水下开挖法在实际的市政工程深基坑施工中有一些特定的条件，并且由于这种方式施工难度较大、技术较为复杂，因此实际应用并不是特别多。但是在一些隧道、桥梁等工程的施工中有一些应用，例如南京纬三路过江隧道在隧道施工过程中就应用了水下开挖法来进行深基坑的开挖。总结目前已有的应用经验，可以发现这些应用水下开挖法的深基坑施工工程有以下一些共同特征:第一，临近地表水系，已有的应用工程大多都靠近水系，地下水系统丰富;第二，基坑的分布地层范围内有较厚的透水地层，也就是需要开挖的地点一般处于透水系数较大的地层中;第三，基坑开挖深度一般都超过了30米范围，大多数属于超深基坑施工，一般的深基坑施工方式不一定完全适用。通过这些应用工程存在的共同特点，可以总结出水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用条件:第一，开挖地点临近江、河、湖、海等水源体系，地下水系较为丰富，在深基坑开挖中主要采用明挖法;第二，基坑的开挖深度大于等于30米，基坑的挖掘面积不大于1000平方米;第三，需要进行施工的基坑位置处于强透水层位置,土层的透水系数较大，并且与地表的水系有较为直接的联系。明确了应用条件，当在市政工程中遇到满足条件的深基坑施工时，就可以采用水下开挖的方式来进行施工。
2水下开挖法在深基坑施工中的具体应用过程
2.1水下开挖
在实际的深基坑工程中，遇到满足条件的工程时需要应用水下开挖法。水下开挖法一般是进行第二级基坑的开挖，也就是较深的基坑开挖。在完成第一级基坑的开挖之后，就可以利用水下开挖法进行基坑挖掘了。水下开挖利用专业的工具进行开挖，例如加载三翼钻头的高压旋喷施工机具，这种工具可以对土体进行均匀地搅动切割，将其转化为泥浆，同时通过机体的转动逐渐深入，下沉速度一般可以达到每分钟25至35厘米。另一方面，这种机器将土体转化为泥浆之后，可以用旋喷设备上的副卷扬机将渣浆泵放入泥浆中，再进行排浆工作，可以有效排出泥浆。在整个水下开挖的过程中，要采取分层开挖的方式，注意开挖速度应保持在平均每天1.5米左右，不同设备开挖的高度差要控制在1米以内，进而确保坑面的匀速下降，以免对地下水层结构造成过于严重的破坏。对于基坑中难以使用大型设备整理的边壁结构，一般可以采用高压水进行冲刷切割，尽量保持壁面的均匀、平整。
2.2水下混凝土浇筑
基坑施工在开挖之后必须要进行混凝土浇筑过程，应用水下开挖法时就必须要采用水下混凝土浇筑进行施工。水下混凝士浇筑重要是通过导管将混凝土材料输送到指定位置进行浇筑，即所谓的“满堂红法”。水下混凝土浇筑时采用直径25厘米，壁厚10毫米的无缝钢管作为导管，布置导管的间距不大于5米，整个浇筑的过程主要按照首批浇筑→正常浇筑→导管提升→测量→再浇筑的顺序进行施工，其中，首批浇筑要注意确定好每根导管的实际灌注量;正常浇筑时一般是从风井的外围向中心进行浇筑;导管提升则必须按照事先确定好的导管标高进行提升，要严格符合设计方案;测量则是指对每一次浇筑工序进行导管位置、混凝土浇筑量的测量，以便纠正余下的浇筑过程中的实际位置和用量，以提高混凝:土浇筑的质量;最后再浇筑则是进行最后一次浇筑，将原本没有完成的浇筑工序补完，或者是对一些问题进行补救，让整个浇筑面保持平整。在整个浇筑过程中都要注意，导管的埋设深度要大于1米，坑内的液面要保持平衡不变,并且一般要求至少高于坑外的地下水表面1米以上。水下开挖法过程中的混凝土浇筑与地上的混凝士浇筑有一些区别，但是也有许多相似的技术，在应用过程中要熟练把握要点,以提高浇筑的质量。
2.3水下深基坑养护
应用水下开挖法时，在养护过程中与一般的深基坑施工有所不同，由于周围的地层渗透系数较大,因此必须更加严格地控制渗透，这样才能够达到养护的目的。在水下开挖法中，一般可以通过在封底混凝土与围护墙之间设置一层抗剪槽，以便安置地层的混凝土抗浮底板，这样可以起到很好的抗浮、防渗漏效果。除了底部的养护之外，还要注意在水下开挖完成后对基坑进行清理，尤其是要清理残留的泥浆和土层，同样可以使用高压水枪进行清理，还可以聘用专业的潜水员到地下水层中进行检查，以免出现问题。通过有效的基坑养护措施，可以提高水下开挖法在深基坑施工中的应用质量，保证基坑的质量。
3结束语
水下开挖法在市政工程的深基坑施工中可以进行有效的应用，应用的范围必须在一定程度上满足水下开挖法的应用条件，然后就可以按照水下开挖、混凝土浇筑、基坑养护等主要过程进行深基坑施工。在应用水下开挖法的过程中要注意分析深基坑施工的实际情况，要按照设计安排进行施工布置，水下开挖法要使用大量的机械设备和材料，要做好施工准备工作，把握水下开挖法的施工技术要点，确保深基坑施工的质量，进而提高市政工程本身的质量，促进我国市政工程质量建设的发展。
参考文献
[1]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(3):114-118，137.
[2]杨甫权，白广明.水下大面积基坑快速开挖施工方法北引渠首工程中应用实例[J].黑龙江水利科技,2012,40(8):74-77.
[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(2).
[4]王运超、北京地铁8号线永定门外站深基坑水下开挖变形特性研究[D].中国地质大学(北京)，2017.