深基坑降水的设计与计算

科Ｉ １ 坛 技 论
科
孙来 兵
深基坑 降水的设计与计算
崔 峰 汤 红玉
（ 苏地质基 桩 工程公 司， 苏 镇 江 ２２０ ） 江 江 １０ １ 摘 要： 地下室分为裙楼一层、 主楼二层， 裙楼地下室深度 ６ ｍ； ． 主楼地下室深度 １． 微承压水赋存 于第③层粉砂层中， ６ ｏ ｍ。 ４ 其渗透系数达到 ３ ６ ． ２Ｘ
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１一 １ｓ基坑 采 用 了三轴搅 拌 桩止 水帷 幕 ， 不采 取 效 的降 水措施 ， ０ ／， 如 基垸 将 难 以施工 ， 故采 用何 种 降水 形式 和降 水 的布置 ， 就显 得 尤为 关键 。
关键 词 ： 深基坑 ； 微承 压 水 ； 降水 设计
表 Ｉ各土层物理力学参数取 表 值 １ 工程概况 已将透水的第③层土全部切断， 坑内坑 第④层土 江苏省电力公司苏州供电公司生产营业调度综 外地下水已失去了水力联系 ， 合用房位于苏州市劳动路北侧 ， 电厂路南侧 ， 原始地貌 的渗透 系数为 ３ ０ ｍｓ即 ０ ２ ．Ｘ１ ｃ ／ ０ ．６ ０ 单元属第四纪松散沉积物组成的堆积平原地貌， 现场 ｄ可视为不（ 透水层， ， 弱） 基坑降水除 地势平坦。该工程由主楼和裙楼两部分组成裙楼地下 了 基坑大 气降水人渗补给外， 已没有其 室深度 ６ ｍ， ． 降水面积 达到 ５０ｍ ； 地下室深度 他地下水的补给途径。 ６ ００ 主楼 １Ａ 降水面积达到 ６０ｍ２基坑采用三轴搅拌桩 止 ０ｍ， ００ ｏ ３ 主楼基坑的降水设计 ． １ 水帷幕， 三轴搅拌桩眭底标高进人④粉质粘土 １ｍ ５。 ３Ｉ ． 降水布置 １ ２工程地质及水文地质条件 主楼降水采用疏干井和轻型井点 ２ 工程地质条件 １ 相配合 ，坑 中布设 ｌ ０口疏干井 ，井深 ａ 填土 ： ， 杂色 松散 软塑状态 ， 大部为砼地 １ｍ 口径 ８０ ｍ； 表层 ６， ０ ｍ ］ 两侧布设 ２ ￣Ｊ 套轻 １ｌ ２ ｍ 坪， 夹大量块石、 碎石， 厚度０ ３ ｍ不等（ ３～ ． ５ 局部为双 型井点， Ｏ 约９ 根轻型井点管。 基吭假想半径 【 ９ ４ ＋咋５ ２ ） ｆ ０４ ２ ｍ ２１ 层砼地坪且填土中夹有碎石、 ） 块石 ， 下部以粘性素填 ３２降水计算复核 ． １ 基坑涌水量计算 土为主， 拦 差。本土层在整个场地均有分布 ， 均一 搬 厚 主楼基坑的总面积约 ６０ ｍ ，在没有人渗补给 ００ ７ ３ ＭＳ ２７ ￣ ３ １ ｘ７ ．３ ｘ２ １ ２ ｍ￣ ３０ 度 ２ ４ ｍ 平均厚度 ３ ９ ， 面标 高 １６ Ｚ ３ ， 的情况下，当水位降低至基坑最深的开挖处 １ｍ时， ５— ． ， ０ ２ｍ层 ． ～ ６ｍ ５ ２ ｌ １ ） ｇ ＋ （ 平均标高 ２ ４ ３ ｍ。土层压缩模量 Ｅ ＝４ ２ Ｐ ， ｓ ２ Ｍ ａ比贯力 粉砂层的厚度约 ６ 应抽出水的体积： ｒ ｏ ｍ， ＦＸＭ Ｘｕ Ｗ ＝ 阻力 Ｐ＝． ＭＰ ， ， ｓ０４ ａ ８ 均一 ． 工程 差。 差 能 上式中Ｋ 渗透系数 Ｍ： ： 承压含水层 厚度 ， 渗透 ｝ 盼质粘土 ： ， 灰色 软塑状态 ， 无摇振反应 ， 光 稍有 Ｆ基 坑面 积 Ｍ： ： 疏干 的含水 层 的厚度 （ ６ 系数取 ３ ／。 取 ｍ） ｍｄ 泽， 干强度中等， 韧性中等。 ｕ含水层的给水度（ １ ： 取ｎ ）Ｗ： 应抽出水的体积 管井单井出水量的复核 Ｗ ＝６ｘ６ ０ ０ ０×ｎｉ ６ ０ ＝３ ０ ｍ 本土层在整个场地均有分布， 厚度 １ ～ ３Ｔ， ＿ ４ 平 ９ Ｉ Ｉ Ｑ一７Ｘｎ ｘＤｘＬ Ｆ Ｘｖ 均厚度 ３ １ 层面标高 一． — ２ 平均标高 一 ０ ． ｍ， １ １ ０ ｍ， ４ ２ ｎ 管井单井出水量的复核 ｕ 过滤管 隙率（ Ｌ 取 ） 允许过滤管进水流速 ， ｖ ９ Ｉ。土层压缩模量 Ｅ ＝５ ４ ａ比贯力阻力 Ｐ＝ ５Ｉ Ｔ ｓ ２ ＭＰ ， ｓｔ Ｄ ＝ 丌 × ＸｖＸＤ ＸＬ （ ０２ ／Ｒ ７８ ／）过滤管外径 ３ ０ ， 取 ． ｍ ｓｌ１２ ｍｄ， ０ ，ｌ ０ｍｍ 过滤管 ５ＭＰ ， １ ａ承载力特征值 ＝１０Ｐ ， ３ ｋａ工程性能一般。 过滤管孔隙率（ ３ ，允许过滤管进水流速 长度 ： ｍ 取 ％） ｖ ３ 。 ５ ： 灰色 ， 中密 密实状态 ， 上部夹粉土。 本土 （ ０ ２ ／￣ １２ ｒｄ， 滤管外径 ３０ ， 取 ． ｍｓ １ ７ ８ ，） ０ ，］ ｎ 过 ０ｍｍ 过滤管 Ｑ ． Ｘ ． ×１２ Ｘ ３Ｘ ５ ＝３ ４ ０ ３ ７ ８ ０ ３ １ ０ 层在整个场区均有分布，厚度 ６ ～１９ 平均厚度 长度 ：ｍ ． ０ ｍ， ８ ７。 １ ｍ ７ Ｊ ８０ 层 面标高 一． —一２ ｍ， ３ ｍ， ５ ２ ２ ８ 平均标 高 一 ９ ｍ。 ０ ， ３６ Ｑ ． ０３ ７８ ０ Ｘ ＝３４Ｘ ． ×１２ Ｘ Ｌ ７ １ ０ ３ 轻型井点单井 出水量 ： 土层 压 缩 模 量 Ｅ ＝Ｉ１Ｍ ａ 比贯 力 阻力 Ｐ＝ ０ ｓ ￣６ Ｐ， ｓ １． ３ ．３ ｍ ４１ ８ ｑ＝ １ ０ｒ ＝ １ ２ Ｌ ２０Ｘ０． ５×ｌ ３＝ ４． ３ ０２ × ３ ｍ ４Ｍ ａ ４ Ｐ， 标贯击数 Ｎ ２ 击， ＝ ｔ 承载力特征值 ＝１０ Ｐ， ８ｋ ａ １ ０口井的出水量 ： １３１ ３ ８ ３ ４ ２ 裙楼共布置轻型井点 ２０根、 ３口， ０ 管井 总计出 工程性能良好。 基坑南北两侧采用轻型井点降水 ，总长度约 水量 为 ４ ３ ２０ ７ ３９ ３ × ０＋１１ ３ Ｘ ＝１７ｍ ｄ 粉质粘土： 软塑状态， 灰色， 局部夹粉土， 无摇振 １０ ，５ ４ ｍ １ｍ一根轻 型井点管 ， 共约 ９ 根轻型托 点。 ０ １７＞ ３ｆ ３９ １２ 同时基坑近采用隔水帷幕 ， 基坑实际 反应， 光泽， 稍有 干强度中等， 韧眭中 本土层在整个 等。 根轻型井点管的出水量的复核 涌水量小于计算涌水量， 所以基坑方案满足降水要求。 ｑ １ ０ ｒＬ ＝ ２ ｗ Ｋ ｓ 场区均有分布， ３ — ． 平均厚度 ４ ２ 层面 厚度 ． ５ ｍ， ７ ９ ． ｍ， ７ ４降水效果 标高 一 ３２ １３ ｍ， １２ —一０ ８ 平均标高 一 ２ ７ 土层压缩 １２ ｍ。 ＝ １ ０×Ｑ０ ５Ｘ】×３ ２ ２ 按照上述 的降水设 汁进行施工 ， 基坑开挖 十分 顺 ４ ３３ Ｉ ｌ １ ． 模量 Ｅ＝５ Ｏ Ｐ ， ｓ ． Ｍ ａ比贯力阻力 Ｐ＝ ２ ＭＰ， ０ ｓ １７ ａ承载力特 利， 基坑坑底甚至由于太干燥 ， 而起了沙尘 。同时由于 征值 ：１０ Ｐ， 眭能一般 。 ３ｋ ａ 工程 上式中 ｒ为滤管半径； ｓ Ｋ为渗透系数掺透系数为 量较高， 基坑无渗漏点， 基 各土层主要物理力学参数取值见表 １ 。 ３ ６ １。ｃｇ 即 Ｚ １ Ｍ， ３ｒ 。 ２ Ｘ ０ ｒｓ ８ｍ 取 ｒｄ ｒ ｄ 坑外侧地下 位变化 很小。 冰 ２ ２ 丈 顷牦 ： ９ 根轻型抱 的出水量 ： Ｘ ３ ＝３９ ｍ ０ ９ ４ ３ ８． ３ ０ ７ 结束语 最高 水 位 苏 州 地 区历 史 最 高 洪 水 位 为 管 井 和 轻 型 井 点 总 出 水 量 ：８３＋３ １３＝ ３９ ４Ｒ 基坑降水 工程设计 ， 根据土层 的渗 透系数 ， 要求 ３ ０ ｍ’ ８８ ２９ （ ５ 年】 ， ｍ１ ４ ； ４ ９ 降水的深度和工程耗 ， 经过有关计算参数是否正确 最低水位 最低枯水位为：０ １３ 年） ０ １ ９４ ； ． ３０＞ ６０ ８ ８ ３０ 所以主楼基坑的降水方案符合要求。 将直接影响到涌水量计算的准确性，降水实践中要采 平均水位 年平均水位为 ：８ｍ； ｉ ｆ８ 裙楼的降水设计 用 息化施工， 定时检测降深、 出水量， 采用降水试验 地下水类型 ３ ．降水布置 ２】 验证降水效果， 以便进一步优化降水方案。 潜 水： 存于①填土、 ②粉质粘土上部的根空、 虫 裙楼采用 ５ 套轻型井点降水， ２０ 约 ０ 根轻型井点 参考文献 孔及裂隙中， 其水量极少； 管； 考虑至 基坑坑底标高在②层粉质粘土的底部， ［建筑基坑 支护技 术 １ ］ Ｇ Ｏ９． 儿２ －９ 微承压水： 赋存于③粉砂中， 水量较潜水大。 正常 而微承压水又赋存于第③层粉砂层中， 为防止承压水 【】 天强 ， ２ 姚 石振华 基 坑 降水手 册ｌ 北 京 ： 国建筑 Ｍｌ 中 年份高水位标高为 １０ 低水位约在 ０ ０ ， ５ ｍ， ． ｍ 稳定水 冲破上覆②层粉质粘土涌向基坑内， ５ 形成突水， ３ 工业 ￣ ￣２０ ６ 采用 ０． 位标 高在 １０ ． ｍ ． —１５ 。初见 水位 标 高在 一２０—一 １管井降压辅助 ， １ １ ｏ ５ １ 降压井深 ９ ， ｍ 口径 ８０ ｍ。同时为 ０ｍ 作 者简 介： 崔峰 ， 苏地质 基 桩 工程 公 司助 理 江 ４０ ． ｍ之间。 ０ 防 【降水对基｝ 亢周边环境产生不良影响 ，故对承压井 工 程 师 ３降水设汁 的水位控制在基坑下 １ｍ。 ０ ， 基坑隔水帷幕采用 Ｓ Ｗ工法三轴搅拌桩机施 Ｍ ３２降水计算复核 ２ 工的水泥土搅拌桩 ， 水泥掺人量 达 ２％ ， 工法施 工 ０ 该 取潜水含水层的厚度为 １ｍ， ２ 水位的降深为：： ｓ 的搅拌桩垂直度＿ 桩与桩之间的搭接好 ， 轴搅拌桩 ７ Ｏ —０ 好， ＋ ５ ５＝７ ｍ 底 标高在第（ 土地板 以下 １ｍ左 右， 际上搅拌桩 醵 ５ 实 降水的影响半 径 Ｒ：１Ｓ ＝１ ７ ３ ： ０√ ０ Ｘ Ｘ