浅谈基坑施工封闭降水技术在工程中的应用

浅谈基坑施工封闭降水技术在工程中的应

用

江苏弘扬建设工程有限公司朱士兵

摘要：基坑降水通过抽排方式，在一定时间内降低地层中各类地下水的水位，以满足工程的降水深度和时间要求，保证基坑开挖的施工环境，同时为基坑底板与边坡的稳定提供有力保障。因此保证工程施工过程中降水技术的可行性是施工质量得以保障的基础，本文就以长江漫滩为工程实例进行实例分析，从而探讨基坑施工封闭降水技术在工程中的具体应用。

关键词：基坑施工降水技术

引言：本工程场地地貌单元为长江漫滩，且拟建建筑四周环境复杂，该工程基坑开挖上部为杂填土，下部为较厚的淤泥质粉质粘土层，这种情况如果采用传统的降水设计在降水疏干的过程中极容易造成基坑外水源补给，从而造成周边建筑物和管线的不均匀沉降；另基坑下分布弱承压水，经验算基坑抗突涌稳定性，深基坑部分不满足抗突涌要求。针对本工程复杂的地质环境特点，我们优化了传统的施工降水方案，充分研究基坑开挖面下各土层的特点，合理设计降水井的深度及布置范围，做到真正的“按需减压”降水，在抽取疏干井的过程中尽量不触动承压水，从而有效地控制抽水量，抑制基坑周边建筑物的沉降同时起到抗突涌的作用。

一.工程概况

1）主体结构：27层框架剪力墙结构，总建筑面积为35915m2，高层住宅楼下及其南侧设有一层整体地下车库

2）基坑规模：该工程基坑开挖面积3900m²

3）基坑挖深：根据周边地形及基础埋深，基坑挖深分3.1m--9.05m

4）环境概况：场地地貌单元为长江漫滩，场地跨安业河原河道，地下水属潜水和弱承压水。潜水主要赋存于1层填土以及2层土中，受大气降水、地表水的补给，以蒸发和渗流形式排泄。勘探期间由部分钻孔测得的初见水位埋深为1.50～5.50m，相应标高为5.21～6.76m；稳定水位埋深为1.30～5.30m，相应标高为5.41～6.98m。地下水位的年变幅约0.8m左右。弱承压水赋存于2-3层以下的砂性土中，含水层厚度大，透水性、赋水性较好，勘察期间实测稳定水位标高为5.12米。

二、降水工程特点

拟建工程地下车库底板埋深约5.6～7.0m，按设计 0.000标高与目前场地地面标高的关系分析，基坑大面积开挖深度在3～7米左右。拟建场地周围环境

条件复杂，基坑南侧距已建成的21#楼约12.0米，场地西侧为原回填河道，北侧靠河道，距河堤20米左右，基坑开挖面积较大，开挖深度大面积7米左右，承台开挖深度在10米左右，基坑开挖影响深度范围内主要为人工填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土等，土质松软，且因场内地下水位较高，基坑底部存在渗透性涌水，需四周采取止水帷幕设置兼边坡支护，结合管井有效降低地下水。

考虑本次施工承台开挖深度为－10.0ｍ，为满足开挖要求，基坑中心水位应比坑底低0.5米，才对基坑开挖及底板施工有利。

三、施工程序

插管作业：钻机成孔→拔出芯管→换旋喷管，插入到预定深度，插管过程中边射水边插管，以防止泥砂堵塞喷嘴，水压一般控制在1.0Mpa左右。

喷射作业：喷射作业应注意检查控制浆液初凝时间，喷射介质流量、压力，旋转及提升速度等参数使其符合要求，并做好记录，绘制作业过程曲线。本工程施工中高压泵用水为地下水，水中有细小砂粒，为防止砂粒堵塞或划伤喷嘴，采用特细丝网对水提前进行过滤。

降水井成井施工执行JGJ94-94规范中规定的成孔工艺。主要工序为：井位测设→成孔→下井管→填砾→洗井→抽水。成孔过程中应检查控制成孔深度、直径、垂直度，防止出现钻孔的垮塌和缩颈，确保井管位置居中、垂直，接头牢固。填砾时要求检查控制砂砾粒径，按要求对称回填。填砾后应洗井至抽出清水，需定期观测水位、水量，做好记录。

四.主要技术性能指标

4.1确定管井数量

4.1.1进行抽水试验确定降水参数

勘探时实测水位标高平均值为5.12米，在基坑降水设计时，以现场抽水试验得出的渗透系数作为基坑降水设计的依据，1-4层综合渗透系数K=1.35m/d，基坑各土层的平均厚参照勘测报告的相关内容。

（1）降水区域面积为3900m²

（2）降水深度应达到基坑底部最低标高下500mm 、降低水位-10.5米

（3）含水层厚度平均取15.5米

（4）设井管有效工作长度为6.4米

（5）设井管成孔直径为800，孔深16米，深井管的内径为300的混凝土预制滤管

4.1.2降水区假想半径：

主楼：14

.33900π0==

F r =35.24米 4.1.3抽水影响半径： KH S R 2=

式中：R ┄┄表示降水影响半径

S ┄┄表示基坑水位降深

K ┄┄表示渗透系数

H ┄┄表示含水层厚度 主楼：KH S R 2==2×10.5=⨯5.1535.195.97米

4.1.4降水区域总涌水量： 主楼：]

/)r lg[(R S)S -2(366.100r H K Q +=（完整井） Q ┄┄┄基坑计算涌水量（m ³/d ）

K ┄┄┄表示含水层渗透系数（m/d ）

H ┄┄┄潜水含水层厚度（m ）

R ┄┄┄引用影响半径（m ）按KH S R 2=

0r ┄┄┄基坑换算半径

h ┄┄┄表示滤管有效工作长度

主楼： ]/)r lg[(R S)S -2(366.100r H K Q +=]

24.35/)24.35lg[(95.9710.510.5)-5.152(366.1+⨯⨯=K =695.17 m3/d 4.1.5管井的出水量计算：

根据群井抽水理论，由下列公式确定单井排水量 主楼：1-022ln )

h -(n n

nrr R H k q π=9

102224.3515.01025.83ln )6.4-15.5(35.114.3⨯⨯⨯==71.88m3/d

设计主楼10口井， 71.88×10=718.8m ³/d 〉697.36m ³/d ，基本能满足要求。