基坑降水工程失常案例分析
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⑨一 :
粉质 粘土
底 出现 管涌
上海某大型供水泵站位于浦东长江 口岸边 , 泵 房采用基坑 围护方式开挖施工 。围护结构为 1 厚 m 地下连续墙墙深3 . 。基坑平面尺寸8 . 6 0m 2 9 0m× 2 152 开 挖 深 度 2 . , 内共 设 5 钢 筋 混 3 .0m, 12 I 坑 0n 道 凝 土 支 撑 , 底 进 行 了局 部 地 基 加 固 。 坑 根 据工程地质和水文地质资料及 基坑开挖深 度 , 降水设计 计算 , 内设 2 口降压井 , 经 坑 4 坑外 设 l 口降压井 。 降水计算 , 4 经 基坑开挖到一 1 0m l. 标 8 高时 , 则需减压降水 。
0 前 言
在 软 土 地 区大 凡 基 坑 工 程 均 需 降 水 。有 的 为 了疏干基坑内土体中的含水 , 于挖运 ; 便 有的为 了 降低坑 内承压水 的水头 , 防止 出现管涌流沙现象 , 危及 基 坑 的施 工安 全 。
目前 基坑 降水 工 程 大 多采 用 管井 潜 水 泵 降 水, 也有一些浅基坑采用轻型井点降水。 有的管井 用 于疏干降水 ,也有 的管井用于降低承压水 的减 压降水 , 而大多数轻型井点主要 用于疏 干降水 , 也 有 的是为 了解决浅层微承压水防止流沙危 害的减 压降水 。 笔者 在现 场处理几 个基坑 降水施 工 时发现 , 些施 工技术人员工程 降水 知识欠 缺 ,对工程地 质资料 、 水文地质 资料又不善于全面综合分析 , 结 果有的降水 没有什么效果 , 只出气不 出什么水 ; 又 有的基坑虽然有 降水管井 ,但 承压水依 然造成 了 管涌流沙现 象。 面介绍几个基坑降水案例 , 下 分析 问题所在 , 供大家参考 。
旨在 不断 总结工 程经 验 , 以后 类 似工程 提供 借鉴 , 断提 高工程 技术 水平 。 为 不 关键 词 : 软土地 基 ; 深基 坑降水 失 常 ; 理方 案 处 中图 分类号 : U 7 . 文献标 识码 : 文 章编 号 :0 9 7 1 (0 1 0— 1 10 T 4 32 B 10 — 7 6 2 1 ) 6 0 9 — 5
} 泥质 淤
则坑底就失稳 了, 层 的承压水就会顶穿坑 ⑤
底 下1 . m 63 厚粘性土体造成坑底出现管涌现 象。 车 站 该 段 基 坑 底 管 涌 的 出现 就 是 因为 当 时是 按5 月份 的承压水水头埋 深5 来 计算坑底稳定 .m 4 性 的 。笔 者 在 审 查 降 水 设 计 运 行 方 案 时 就 曾提 出 过应考虑基坑7 月开挖 时雨季来临 承压水水 头 —8
8 08
、
粉质粘土
③, 砂质粉土
-
目
④ 淤泥质粘土
、
开挖面 -10 14
.
\
g
舄
-1 .8 39
嚣
=
设计坑底
一7 0 12 ⑤。 粘土
一
2 .8 32
、
、
3. 22 0
-
⑤ 粉质粘土
夹粉砂
3 .8 34
-
3. 60 0
.
27 5 6. 0
’
压水水头上升 , 结果 当基坑开挖到第⑩轴处时 , 坑 底 有 多处 出现 了管 涌 现象 , 压 水 突破 坑 底 下 1 承 6m 多 厚 的覆 盖 土 层 携 带 粉 砂 突涌 出坑 底 。 为了分析 计算 , 下面绘 出图2即该 处基坑 剖面 图。 ,
管涌c L l 压浆封堵
。。。' __。 。。。 _ __-。。 。 ●_ ●。。。_ '__。。 。。一
2 2 ① 8 填土
地下连续墙围护 1 2 ② 4 粉质粘土
承 水 2.2 \ 压位 6
一
一
一2 质 土 l ② 砂 粉 8
③ 淤泥质
58 . 5
止漏效果 不好 , 抽水提升高度会下降 ) 。该 工程水 射泵 与井点 管滤头之间 的高差近 1 0m,远超 过射 流泵 的真 空提升高度 ,因此水射泵 “ 力不从心 ” , 井点 出水量小且断断续续也就不奇怪 了。
12 9
管理施工
城 市 道桥 与 防 洪
21 年 6 01 月第 6 期
原降水设计 分析计算该段坑底稳定性如下 :
h 。
() 1
式 ( ) : —— 坑 底 至 ⑤ 层 承 压 含 水 层 顶 面 间 1中 各 层 土 的加 权 平 均 重 度 ( Nm ) k / ,
2 因承压 水 水 头 季 节性 变化 , 造成 深 基 坑
坑底 管 涌
收稿 日期:O l ( 一 1 2 l -】 l 1 作者简 介 : 梁捷 (9 6 ) 男 , 1 6 一 , 黑龙 江 齐 齐 哈 尔人 , 级 工 程 高 师, 副总 经理 , 从事 土木 建筑工 程工 作 。
之间的高差近 1 1 0I,难怪井点出水量 小且断断续 T 续 。这说明施工单位对 轻型井点 的工 作原理知之 甚 少 , 乏 使 用 的基 本 知 识 。 缺 轻 型 井 点是 靠 水射 流 泵 运转 抽 真 空来 降水 的。它能形成的真空度一般在00 00 P , . 6— . M a 也 8 就是 说 只 能将 井 点 滤 头 的汇 集 水 提 升 6—8m ( 如 果 软管 、硬管接 口密封性不好和井点 管粘 土封孔
一
图1 轻型 井点 布设 剖面 图( 单位 : mm)
笔者 到现场 时 ,第 1 支撑 和第 1 道 次坑 内挖土 已经结束 ,施工单位正在做第2 道支撑底模铺设 , 并在标 高一 . 左右 坑 内土面上打设 了5 轻型 1 0m 0 套 井点进行疏干 降水 。但是 , 从井点的出水情况看 , 出水 量 , t 并 且 时 有 时 断 , 本 不 连 续 。 1 b, 1  ̄ 根 为什么会 出现如此 出水状况? 按照道理来讲 ,
31 O
.
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白
h ’ (76 + .) 0 2 15 Y 2 .5 05 ×1 8 .0
为此笔者 要求施 工单 位在第 2 道混 凝土 支撑 的混凝 土浇筑完后 ,立 即将水射 流泵 下移到坑 内 第2 混凝土支撑 面上 ( 道 不妨 碍坑 内第 2 次挖土 ) 。 经 调 整 后 , 点 出水 量 大增 , 一 直 连 续 出水 。特 井 且 别 是 在 下 过 大 雨后 , 内 的积 水 很 快 就 被 疏 干 了 。 坑
5 月份 实测⑤ 层承 压水水 头埋深 J 5 0m, D . :4
故 h: 2 . + .3 - 3 .5 54 = 76 (1, (86 44 )D= 30 - .0 2 .5 1)则 2 " /
:
鱼 :
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27. 5× 1 6 0
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上 海 龙 华 地 区某 地 铁 车 站 属 地 下 两 层 车 站 ,
— —
经计算 = 79 Nm ; 1. k / 7
— —
坑底至⑤ 。 层层 面高度 , _8 2 2. — 6
1 .2 1 .( ; 23 = 63 m)
车 站 总 长 4 0 8r ,0 m厚 地 下 连 续 墙 围 护 结 7 . n 80m 构 , 坑 开 挖 深 度 1 .5—1 .8 基 54 79 6m。
因 此 认 定 坑底 下 基 本 不透 水 的 l . 粘 性 63m厚
土体能够 抵挡⑤ 层承 压水 的顶 托 ,坑底 是稳定
的 , 需 要 对该 段 基 坑 的 承 压水 进 行 减 压 降水 。 不
当夏季长时期 降雨后 ,该区域承压含水层 的 承压水 位会上升 , 如若按上升5 m 0e 来重新计算 :
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城 市道 桥 与 防 洪
管理施工
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基坑 降水工程 失常 案例 分析
梁
摘
捷, 黄
甫 , 立 荣 张
( 上海宏 波工 程咨 询管理 有 限公 司 , 海市 2 0 3 ) 上 0 2 2
要: 介绍 了上 海软 土地 基情 况下几 个深 基坑 工程 降水失 常 的案例 , 降水失 常 的原 因 、 理方 案及结 果进 行 了详 细 阐述 对 处
⑤赫 层承压水水头高度 ,即⑤ 层
埋 置 深 度 减 去 承压 水 水 头 埋 置 深 度;
该基坑在进行 降水设计时 ,主要 考虑⑤3 层 a 砂质粉土夹粘质粉土为微承压含水层 。0 9 月 2 0 年5 实测承压水水头埋深54 l 据此计算 , . n。 0r 南北 端头
—
—
水 的 重 度 , = 0k / 1 Nm ;
发现 ,施工单位将轻型井点的水射流泵全部放在 基 坑 上 口地 面 上 ( 图 1 , 射 流 泵 与 井 点 管 滤 头 见 )水
该工程 由于坑底 以下基本 不透水的第⑤层粘 土和第⑥层粉质粘土总厚度近2 0m。经计算不存 在第⑦层 粉细 砂承压水造 成坑底 突涌失稳 问题 , 因此不需 要进行坑内减 压降水 ,但却 需要对坑 内 围护S W工法水 泥土墙 隔断 的厚达 1 的② M 0m多 层砂质粉土进行疏 干降水 。
—
2.O 42
墨
D_ _ 承压水 头深 置深度 h一承 55
底至际 压含水 层
粉质 粘土
-
2 6 8.2
珈
.
豁 +
粉 质粘土
图 2 基 坑 剖 面 图
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城 市道 桥 与 防 洪
管理施工
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当基坑开挖 到接近一 1 0m 高时 ,坑 内正 l. 标 4 在施工第4 道钢筋混凝土支撑 ,发现坑 内东南角环 梁支撑 内侧一处 出现管涌现象 , 连续不断有流沙喷 涌, 管涌平 面位置见 图3 后经查对工程地质勘察报 。 告 , 知 该 管 涌 点 为 静 力 触 探 # c 孔 深 7 进 得 L ( 2m, 人第⑨层细砂6 。 m)
1 轻 型 井 点 的水 射 流 泵 高程 设 置 不 当 , 井点位 于② 出 砂质粉土层 , 出水量应该 较大且应 连
水 失效
续 出水 , 因为② 层砂 质粉土渗 透 系数较 大 , 一般
在 14c /级 , 容 易抽 出水 。现 场 走 了一 圈结 果 0 ms 很
某基 坑工程 围护为S MW工 法 桩 , 内设 3 支 道 撑 ,第 1 、第2 为钢筋混凝 土支撑 ,第3 为 道 道 道 69ml 管支撑 , 0 i l 钢 基坑 开挖深度 l. 围护 06 m, 5 墙深2 . 坑底加 固为水泥搅拌桩 。地基分层 26 m, 5 见 图1 侧所示。 左
—
—
。 ,
安全 系数 , 规范规定 = . 。 1 5 0
井均需进行减压降水 。第③ ⑥轴 的标 准段也需 减压降水 ,但第⑩ ~◎轴标准段则不需要减 压降 水 。当基坑 开挖到第⑩ ⑩ 轴标准段 时 ,正值 7
月 、 月 份 , 月2 8 而7 2日 日全 食 后 , 海 地 区几 乎 每 上 天 都 在 下 雨 , 直 连 续 下 了一 个 多 月 , 一 导致 地 下 承
一 2 2 坑底 l3
、
粉质 粘土
、
一
35
一
④淤泥质粘土
厂 地下连续墙
/ 一
-
1. 2o 0
⑤1 粘质粉土
会抬升 的意见 , 但是降水单 位未 引起 重视 , 因此就 出现 了 笔 者 预 料 的坑 底 管 涌 现 象 。
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1 0 75
3 地 质 勘探 孔 封堵 不 到 位 , 坑 开挖 时坑 基