深基坑真空深井降水施工方案

真空深井降水施工方案
一、工程概况
A、xx地区中心商办住宅拟建于xx市虹口区水电路西。

基地西侧为xx 第二小学，北侧为车站北路，南侧为车站南路。

本工程建筑面积为54468m2。

B、本工程拟建物包括：主楼为地上19层，埋深自地表面以下约9m。

C、本深井降水基坑约为长方形，开挖面积约为：5200 m2
D、基坑开挖深度约为：9.00 m。

E、基坑围护：基坑主体采用钻孔灌注桩围护结构，搅拌桩做止水帷幕。

二道砼支撑，坑内局部采用深搅桩加固，钻孔桩结合型钢格构柱作为支撑立柱。

F、真空深井加高真空强排水井点降水可行性分析：本工程为地下-9.0ｍ，属二级基坑。

基坑开挖深度范围主要涉及①1层填土、①2层暗浜填土②层褐黄～灰黄色粉质粘土，渗透糸数1.68E-07、1.97E-6属几乎不透水层，不适宜降水。

③层灰色淤泥质粉质粘土渗透糸数 3.5E-07、3.9E-07属几乎不透水层，不适宜降水土层。

③ａ层灰色粘质粉土，渗透糸7.13E-05、5.19E-05属透水层，适宜降水。

④灰色淤泥质粘土，渗透糸数1.21E-07、1.52E-07属不透水层，不适宜降水。

⑤1-1灰色粘土，渗透糸数2.14E-07、2.73E-07属不透水层，不适宜降水。

五层土中只有③ａ层灰色粘质粉土层一层适宜降水。

其余几层属不适宜降水层。

特别是④淤泥质粘土层土。

含水量大，最大值达57.5％，平均值达49.3％。

难就难在含水量大，又不透水。

而且垫层、砼底板荷载都作用在这层土上。

这层土极易形成橡皮土。

给垫层施工带来难度，甚至无法施工。

所以本基坑降水工程具有一定的挑战性。

风险与机会并存。

为确保基坑施工安全，并确保基坑开挖过程中对周边己有建(构)筑物及道路、地下管线不致产生过大变型影响。

通过采取减少深井间的距离，增加抽水时间，真空深井降水与高真空强排水井点相结合等严格措施，具有丰富深井降水施工经验的我公司几年
来做的好几个类似本工程地质条件的工程都顺利竣工了。

如xx的虹桥丽都工程、南京的欧洲城工程、广州的造船基地工程、近期嘉利广场工程、创业大厦工程。

所以对本工程我们也要采取减少深井间的距离、增加抽水时间等措施，用真空深井降水加高真空强排水井点降水相结合的方式降低地下水位，避免土体产生隆起、管涌及流沙等不良地质现象，确保工程顺利进行。

在工程桩施工结束，挖第一次土，支撑施工后，降水施工开始。

二道支撑施工，加养护时间、挖土会超过四十天。

只要深井施工早进场，早钻井，早抽水保证抽水时间大于四十天完全可行。

而且不占绝对工期。

穿插于二道支撑和围护桩施工之中。

再结合12套高真空强排水井点，降水效果完全可以满足工程正常进行的要求。

G、基坑范围涌水量计算：基坑降水面积：F=5200m2
降水平均深度-14.0m 降水土方体积=14.0m×5200㎡=72800m3
饱和土含水率平均值取40%
静水蓄量=7280000m3×40%=29120m3
降水量=29120 m3×75%=21840m3
施工用水渗水量+意外渗水量取1000m³+2000m³=3000m³
降水漏斗半径R：
基坑面积为5200m2，要求水位降至基底下1米，要求降低水位深为.-10.0m，按照降水初始条件进行计算。

R= 2SW√ KH (1)
其中SW——水位下降值（m）
K——土的渗透系数（m/d）
H——含水层厚度（m）
据地质勘察报告中提供现场测试数据进行计算。

即K=1.73E-5cm/s=0.0149472 (m/d) SW=10.0m H=16.0m
代入（1）式计算得R=9.15 m。

基坑涌水量计算：
Q=1.366K(2 H -S) S /LgR-Lgr0 (2)式
式中：K—土的渗透系数0.01823m/d
H—含水层厚度14m
S—降低水位深度10.0m
R—影响半径22.4m
ro—计算半径取22m
将以上数据代入公式(2)，涌水量Q= 204.178m3×60天＝12250.73m3 挖土前60天总排水量
Q=降水量+涌水量+施工渗水量=21840m3+12250.73m3+3000m³＝37090.73m3
H、降水对环境影响的分析和控制
基坑开挖至底部时，挖走的土约为4.68万m3，重约1.8吨／m3×4.68万m3 ＝8.424万吨。

基底在8.424万吨荷载卸载后，处于应力释放状态，有向上隆起的态势。

再加上基坑内外水差的作用下，土体极易产生隆起、管涌、流砂及橡皮土等现象，为改良基坑内的力学物理性质，对土体进行加固，便于基坑开挖和减少维护结构在基坑开挖中的变形采用真空深井降水加高真空强排水井点降水相结合的方式降低地下水位。

近二十年来降水实践经验证明，深基坑降水采取合理的防护方案，措施到位就可以把对基坑外地面沉降的影响减到最小。

即便发生沉降。

成井和降水运行管理控制得好，抽水结束后大部分可以回弹，但还应在重要的建构筑物上布置监测点，随时注意这些重要建筑物的地基变形情况。

沉降控制措施：
1、在降水运行过程中随开挖深度逐步降低承压水头，根据抽水试验得到的参数，计算不同井群组合下坑内地下水的深度，随基坑开挖深度确定井群的运行。

没有抽水的井可作为观测井，控制承压水头与上覆土压力足以
满足开挖基坑稳定性要求，这将使降水对环境的影响进一步降低。

2、采用信息化施工，对周围环境进行监测，发现问题及时处理调整抽水井及抽水流量。

3、结合本工程的实际情况，一旦发生周边沉降量超过报警值，可设置回灌井，在抽水井开始抽水时回灌井应同时工作。

以保证基坑外自然水位稳定。

深基坑根据设计要求进行井点降水，为了能有效合理地降低地下水位，确保挖土施工的顺利进行，保证围护及基坑施工安全，特制定如下真空深井井点与高真空强排水井点降水相结合的降水施工方案。

4、基坑回弹
第④、⑤1-1、⑤1-2层软粘性土在卸载作用下会发生回弹，当基坑开挖深度越大、卸载越多，回弹量越大。

当坑底下设有桩或坑底土受加固后，有利于减少回弹量。

故应注意应上述土体回弹会对基坑支护结构、周围邻近已有建筑物、地下管线等产生不利影响。

5、流砂、管涌现象
第③层土局部夹多量粉性土，该层土在水头差的作用下，易产生流砂或管涌现象，故在基坑开挖前应采取相应措施，应将地下水降至坑底下一定深度。

6、软土流变问题
由于基坑周边以第③、第④、第⑤1层软弱粘性土为主，上述土层具有较明显的触变及流变特性，在动力作用下土体强度极易降低，因此在开挖过程中应尽量减少土体扰动。

开挖中应充分利用土体时空效应规律，严格掌握施工工艺要点：沿纵向按限定长度逐段开挖，在每个开挖段分层、分小段开挖，随挖随撑，按规定时限开挖及安装支撑并施加预应力，按规定时间施工底板钢筋混凝土，减少暴露时间。

二、降水目的
根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水目的：
1、把基坑内的水位降下去便于土建施工。

2、把土层的含水率降下去便于土方开挖运输。

3、加固基坑内和坑底下的土体，提高坑内土体抗力，把基底下的土层固结形成一个保护层，防止基底隆起，基坑四周坍塌对周边环境造成破坏。

4、控制水位回升，避免回水形成巨大浮力对己建工程造成破坏。

三、降水真空深井布置思路
⑴、方案设计与施工参照的规范和标准
①xx地区中心商办住宅岩土工程勘察报告及基坑支护工程设计图纸
②DGJ08-37-2002规范《岩土工程勘察规范》
③GB50027－2001《供水水文地质勘察规范》
④JGJ/T111-98《建筑与市政降水工程技术规范》
⑤GB50296－99《供水管井技术规范》
⑥JGJ120-99《建筑基坑支护技术规程》
⑦ JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》
⑧ JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》和xx市标准DGJ08—903—2003《施工现场安全生产保证体系》
⑶、深井井点布置
1、深井管井布置原则
为确保降低开挖范围内土层的含水量，降低围护范围内基坑中的地下水位，保证基坑的干开挖施工的顺利进行。

一般根据基坑面积按单井有效抽水面积a井的经验值来确定，而经验值是根据场地潜水含水层的特性及基坑的平面形状来确定，单井有效抽水面积a井的经验值为100m2～200m2。

根据我公司在深基坑的降水施工经验，并考虑到本场地的土层特性、基坑形状为长方形，本次在基坑内取140m2/口。

2、基坑面积（A）计算
基坑的总面积约5200m2；
3、坑内深井数量的布置
计算公式: n = A / a井
式中：n—井数(口)；
A—基坑降水面积 (m2)；
a井—单井有效抽水面积 (m2)；
即： n = A /a井 = 5200／140 =37.14，拟定36口；工作井，2口观察井。

深井管井工作量：
地下车库基坑内共布置36口真空深井（井号为：1～36＃），深井的井距控制在10～12M，具体详见地下车库深井井位平面布置图（附图－01），井深自然地面向下-16.00m左右，见“深井井点降水剖面图”（附图－02）。

注：上述井的井位布置在具体施工时应避开支撑、内隔墙、柱和坑底的加固区，同时尽量靠近支撑以便井口固定。

四、真空深井构造与设计要求
1、井口：井口应高于地面以上0.50m，以防止地表污水渗入井内，一般采用粘土封闭，其深度不小于0.50m。

2、井壁管：均采用PVC315管，井壁管直径φ300mm（内径）。

3、过滤器（滤水管）：均采用桥式滤水管，滤水管外均包二层50目～60目的尼龙网，滤水管的直径与井壁管的直径相同。

4、沉淀管：沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管接在滤水管底部，直径与滤水管相同，长度为0.50m，沉淀管底口要封闭。

5、填砾料：各井管四周从井底向上至地面以下1.00m均围填中粗砂。

6、填粘性土隔水封孔：在中粗砂的围填面以上采用粘土围填至井口并夯实，高度约为1M，并做好井口管外的封闭工作。

7、根据设计要求及分层挖土的情况本次降水采用一道滤管降水，各井的结构及过滤器的安装部位见“深井井点降水剖面图”，土方开挖露出井管立。