淺談基坑排水

摘 要本文通過對杭州地區(qū)地質(zhì)概況的分析，介紹在市政工程基坑排水方案的設(shè)計(jì)與施工工藝，對于實(shí)際施工中的應(yīng)用具有一定的針對性和借鑒作用。

關(guān)鍵詞管井井點(diǎn)排水;基坑開挖;降水方案設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)111-0045-01

為確保基坑施工安全，必須采取有效的降水和排水措施。下面以杭州地區(qū)砂性土層為例探討基坑排水的設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)。

1地質(zhì)概況

杭州地區(qū)第四系沉積層具有相變復(fù)雜，厚度變化大，垂直方向土層硬軟交替，多層組合的特點(diǎn)。城東地區(qū)為填土—粉土—粉砂—細(xì)中砂地質(zhì)，城西為填土—粉土—淤泥質(zhì)粘土—粉質(zhì)粘土地質(zhì)?；鶐r面距地表深度自西湖周圍的10多米向東偏北傾斜至50多米，局部達(dá)60m。其中城東細(xì)中砂層以細(xì)砂為主，局部為中砂，地下水豐富。

2基坑降水方案設(shè)計(jì)

2.1 降深要求

由于基坑開挖需挖穿填土層進(jìn)入強(qiáng)透水性的砂層，基坑的涌水量較大，為保證基坑開挖的安全，坑壁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免涌水和流砂的發(fā)生，降水設(shè)計(jì)時(shí)，將基坑降水和基坑支護(hù)的施工降水作統(tǒng)一考慮，務(wù)必保證地下水位降到基礎(chǔ)樁承臺(tái)底0.5m以下，且基坑中心線處的降深要求應(yīng)低于開挖基底不少于0.5m。

2.2 降水方案

目前，深基坑降水比較常用的有明溝降排水和管井井點(diǎn)降水。其中基坑明溝降排水比較適用于降水深度不大的工程。針對杭州地區(qū)的地質(zhì)的特點(diǎn)及降深要求，設(shè)計(jì)上采用管井井點(diǎn)降水進(jìn)行基坑降水，并同時(shí)設(shè)計(jì)明溝，但它只是收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和施工時(shí)的其它地下水。

3管井井點(diǎn)施工

3.1 井管構(gòu)造

井管由濾水管、吸水管和沉砂管3部分組成。

(1)濾水管。濾水管的作用是含水層中的水通過該管濾網(wǎng)將土、砂顆粒濾除在外邊，使清水流入管內(nèi)。濾水管采用無砂混凝土管，內(nèi)徑為40 cm，壁厚5 cm，每節(jié)長3 m，濾水管總長根據(jù)降水層的厚度控制在15m左右。外側(cè)包濾網(wǎng)(尼龍濾網(wǎng)，內(nèi)層為鍍鋅塑絲)、竹墊片并包土工布濾網(wǎng)及纏絲包裹;(2)吸水管。吸水管連接濾水管，起擋土、貯水作用，采用與濾水管同直徑實(shí)混凝土管制成;(3)沉砂管。在降水過程中沉淀那些通過濾網(wǎng)的極少量的砂粒。采用與濾水管同直徑實(shí)混凝土管，下端用鋼板封底。

3.2 降水井施工工藝流程

測放井位→鉆機(jī)就位→鉆孔→清孔→下井管→填綠豆砂→洗井→置泵抽水。

3.3 降水井施工程序及技術(shù)質(zhì)量要求

(1)測放井位:按照井位設(shè)計(jì)平面圖，根據(jù)建設(shè)方提供的現(xiàn)場控制坐標(biāo)，測量放線遇到障礙物等因素造成井位不能到位時(shí)，適當(dāng)移動(dòng)，但最大移位控制在1m以內(nèi)。(2)鉆機(jī)就位:要求鉆機(jī)平穩(wěn)牢固、對中。(3)鉆孔:鉆進(jìn)過程中，泥漿比重控制在1.10左右，垂直度控制在1%以內(nèi)，鉆進(jìn)速度控制在每分鐘50cm，邊鉆孔，邊向鉆機(jī)內(nèi)加入壓力水，水壓為0.5Mpa，水流量控制在每分鐘1.3m3。(4)清孔:鉆孔到位后，繼續(xù)向孔內(nèi)加入清水，使孔內(nèi)的泥漿加以稀至比重不大于1.05，浮土沉渣不允許超過40cm。(5)下井管:事先應(yīng)檢查井管的質(zhì)量，不合格的井管不能下井，管底用鐵板封焊，管身上、下部設(shè)二道扶正裝置，要求垂直地逐節(jié)焊接，下入在井孔的中央，管頂應(yīng)外露自然地面20cm。(6)填綠豆砂:填綠豆砂時(shí)，應(yīng)用鐵鍬鏟綠豆砂均勻地拋撒在井管四周，保證所填綠豆砂均勻、密實(shí)，填至地面，嚴(yán)禁整車傾倒，綠豆砂粒徑為2-4mm。(7)洗井:填砂結(jié)束，應(yīng)立即洗井，采用反沖壓清洗，要求破壞井壁泥皮，洗通井周的滲透層。(8)置泵抽水:洗井結(jié)束，應(yīng)立即抽水，同時(shí)接通水源，補(bǔ)充清水，直至洗清。(9)在基坑土方開挖及后續(xù)工程施工期間，應(yīng)根據(jù)地下水位變化情況及時(shí)調(diào)整抽水時(shí)間和置泵深度。并每日定時(shí)測量水位，做好水位測量日報(bào)。(10)由于現(xiàn)場施工交叉作業(yè)，應(yīng)對所有降水井設(shè)置明顯的標(biāo)志，加強(qiáng)保護(hù)，以防管井受到損壞。(11)必要時(shí)，回灌、觀察井可以作為降水井使用。

3.4 抽水設(shè)備的選擇

每一口管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵進(jìn)行抽水以降低地下水位。由于降水深度較大，選擇深井泵式潛水泵，因該潛水泵安裝簡便、耗能少、效率高、成本低。在連續(xù)抽水十天后，挖土機(jī)械進(jìn)場，挖至設(shè)計(jì)處，人工清槽。

4排水方案設(shè)計(jì)

4.1截水溝設(shè)計(jì):為防止雨水流入基坑，在基坑上邊設(shè)置截水溝與沉淀池相連。在坡面上鋪設(shè)塑料布，以防止下雨時(shí)坡面水流沖刷或滲入土體而導(dǎo)致坡面剝落、坍塌引起局部失穩(wěn)。

4.2排水溝和集水井設(shè)置

基坑中的明溝與集水井隨基坑的不斷開挖而逐步加深，其離開排樁不小于0.3m，明溝斷面采用倒梯形，其溝底寬度為0.3m。集水井設(shè)置在基坑內(nèi)四個(gè)角和后澆帶兩端，同時(shí)，地下室外墻與護(hù)壁樁之間的空隙也做100mm厚C10砼墊層，承臺(tái)坑中間設(shè)集水坑，以便下雨時(shí)能及時(shí)排除承臺(tái)基坑內(nèi)的積水。井壁可用擋土板作臨時(shí)支護(hù)，井底鋪0.3m厚的礫石，以防泥砂堵塞水泵。排水溝與集水井保持一定高差，集水井比排水溝應(yīng)低0.5-1.0m，排水溝應(yīng)比挖土面低0.3-0.5m。用抽水設(shè)備將集水井中的水排至基坑外部，經(jīng)沉淀池沉淀后及時(shí)排入秦淮河中，嚴(yán)禁排出的水回流于基坑內(nèi)。

5施工中問題及處理措施

5.1管涌

對大面積小管涌，采取墊層阻水，即土方開挖清理一結(jié)束，立即澆筑混凝土墊層，局部墊層混凝土加早強(qiáng)劑并加大厚度。對個(gè)別管徑大、涌量大的管涌，采取多挖土，先降低標(biāo)高，然后墊編織袋，再加蓋100厚的預(yù)制板達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，這樣即使局部還有管涌，但只有少量滲水，壓力小，不夾帶泥砂，對底板澆筑混凝土基本沒有太大影響。對于集水井坑內(nèi)的管涌，采取局部輕型井點(diǎn)降水超挖土方、墊層混凝土和底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同且同時(shí)澆筑的方法，另外摻和早強(qiáng)劑和微膨脹劑，澆筑的混凝土終凝后即向坑內(nèi)放水，進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)。

5.2基坑坑壁滲漏

由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁間存在縫隙，基坑外的地下水可以透過這些縫隙向基坑內(nèi)滲流。對坑壁滲流必須及時(shí)處理，我們利用軟導(dǎo)管在滲漏點(diǎn)處進(jìn)行引流，然后用快硬水泥進(jìn)行封堵，在其達(dá)到一定的強(qiáng)度后，將導(dǎo)管用鐵絲扎牢。

基坑降水工程設(shè)計(jì)，根據(jù)土層的滲透系數(shù)，要求降水的深度和工程特點(diǎn)，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和節(jié)能比較后確定，但由于土層地質(zhì)條件的復(fù)雜性，有關(guān)計(jì)算參數(shù)取值是否正確將影響井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而使目前基坑降水工程設(shè)計(jì)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上不夠合理的情況相當(dāng)普遍。降水實(shí)踐中要采用信息化施工，定時(shí)檢測降深、出水量，采用抽水試驗(yàn)驗(yàn)證降水效果，以便進(jìn)一步優(yōu)化降水設(shè)計(jì)的施工方案。

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