多種降水方法相結(jié)合在深基坑施工中的應(yīng)用

高桂軍，王海軍

(陜西省寶雞市勘察測繪院，陜西寶雞 721000)

多種降水方法相結(jié)合在深基坑施工中的應(yīng)用

高桂軍?，王海軍

(陜西省寶雞市勘察測繪院，陜西寶雞 721000)

通過工程實例證明采用管井進行坑內(nèi)降承壓水結(jié)合基坑管井外降潛水的方法是可行的，基坑內(nèi)降壓降水為原基坑外管井降水施工的補充利用，多種降水方法同時使用對基坑和周邊環(huán)境的影響也較小，該法可在同類場地推廣使用。

深基坑；安全；降水

1 引 言

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，在城市繁華地區(qū)或人口密集區(qū)高層建筑物的建設(shè)場地已是寸土寸金，高層和超高層建筑物越來越多。高層和超高層建筑物其基礎(chǔ)埋深很大，在地基施工中往往遇到多層和多種地下水，而狹小的施工場地往往給深基坑圍護和基坑降水工作帶來一定的困難，如何在安全可靠、經(jīng)濟合理的前提下解決該問題，是擺在基坑圍護和降水設(shè)計者、施工者面前的一個難題。下面就某工程實例，來說明如何采用多種方法解決狹小的施工場地的深基坑降水的問題。

2 工程概況

某擬建大廈工程，設(shè)計高度97.50 m，地上24層，為辦公樓；地下2層，設(shè)計為國內(nèi)先進的3層立體智能地下車庫，主體結(jié)構(gòu)類型采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系，基礎(chǔ)采用墻下板式筏型；坑底相對標(biāo)高為－10.76 m，筏板厚度為1.50 m。本次基坑工程的開挖深度為11.07 m。

根據(jù)本工程的巖土工程勘察報告，擬建場地的地貌類型為渭河河漫灘，場地平整。工程地質(zhì)情況如表1。

巖土工程地質(zhì)情況表 表1

實測該場地的第①層地下水穩(wěn)定水位層面埋深4.00 m～4.30 m。地下水類型為潛水，含水層為第四紀(jì)卵石層，受大氣降水及渭河側(cè)向補給，地下水排泄方式為蒸發(fā)和地下滲流，地下水流向自南向北。卵石層滲透系數(shù)約為60 m/d～80 m/d，地下水變化幅度為1.50 m～2.50 m。該場地的第②層地下水穩(wěn)定水位層面埋深9.00 m～9.50 m。地下水類型為承壓，含水層為第三系礫砂層，含水層頂板為泥巖層，沿泥巖裂隙補給，經(jīng)量測和估算水頭壓約為2.0 m，隔水層頂板為半成巖狀的粉質(zhì)粘土，并沿勘察時的鉆孔和半成巖狀的粉質(zhì)粘土裂隙向上帶微壓排泄，表現(xiàn)為局部出現(xiàn)冒水、冒砂點。

3 場地概況

該工程地處市區(qū)繁華路段，周邊建筑密集，交通流量大，由于擬建場地非常狹小，連施工用的一臺塔吊設(shè)計也放置在正建的樓中，場地情況如圖1所示。

圖1 工程場地情況圖

4 基坑降水方案

本工程開挖深度為11.07 m，通過坑外管井已經(jīng)將潛水基本降到設(shè)計降深，再加大降深會對周邊建筑產(chǎn)生不利影響，因此只能采用坑內(nèi)降水。根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120－99)，本基坑的安全等級為二級。

依據(jù)現(xiàn)場情況和勘察資料該場地可按均質(zhì)含水層承壓水非完整基坑涌水量計算:

經(jīng)計算:基坑涌水量Q＝737 m3/d，所需降水井?dāng)?shù)為n＝1.1(Q/q)＝20，為保證基坑穩(wěn)定決定采用小流量自吸泵，具體參數(shù)的額定流量為1.5 m3/h，實際施工完成降水井22個(備用2個)。

5 施工難點及針對性措施

(1)工地周邊情況復(fù)雜，距基坑南5.40 m處有約50 m高15層剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物；距基坑西7.22 m處有約18 m高6層住宅樓，4.90 m處有約8 m高2層建筑物，2.25 m處有圍墻，距基坑?xùn)|南角10.97 m處有約20 m高6層建筑物。前期坑外管井降水使得該小區(qū)南邊和西部住宅樓已出現(xiàn)較大沉降，因此本次降水應(yīng)保證周邊建筑的安全。

(2)由于建筑場地狹小，基坑的圍護設(shè)計中薄弱部位，使局部支護樁變形達到設(shè)計的警報值25 mm，因此坑內(nèi)降水同時要保證基坑的安全。

(3)坑內(nèi)管井降水在本地區(qū)使用尚屬首次，并且基坑內(nèi)可進行管井施工的空間狹小，平均寬度僅0.80 m，甚至更小，鉆機也是緊貼支護排樁施工，施工難度大，為保證對支護樁產(chǎn)生較小的影響，決定濾水管采用鋼管。

(4)由于施工又在雨季進行，施工中遇到大雨將給施工帶來極大不便，對基坑的安全也將造成影響。因此，要求在極短時間內(nèi)達到降水效果，為下一步地基基礎(chǔ)施工創(chuàng)造條件。

6 施工工藝及技術(shù)措施

6.1 施工設(shè)備及工藝流程

由于坑外管井抽水量已經(jīng)達到極限狀態(tài)，同時基坑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，基坑變形量已經(jīng)臨近警戒值，從成井效果和效率綜合分析，決定施工設(shè)備采用移動靈活的DPP－100型汽車鉆機進行施工(如圖2所示)，采用φ146 mm鉆具回轉(zhuǎn)鉆進，鉆進中采用套管支護護壁井壁，終孔采用φ146 mm鉆具，所用濾水管為φ110 mm，長7.80 m。主要工藝流程為:鉆機進場，按設(shè)計指定位置，然后鉆機開孔鉆進→下護井管(套管支護)→鉆進→成孔(終孔)→下井管(濾水管)→拔出套管→填礫→試抽→正式抽水。

圖2 坑內(nèi)降水管井施工

6.2 技術(shù)措施

降水管井孔位按設(shè)計方案校核施放，保證鉆機按要求移到位；鉆進時合理控制鉆進進尺，避免塌孔和卡鉆，鉆孔清孔前量好鉆具總長，精確計算機上余尺，保證鉆井深度達到設(shè)計要求，同時做好記錄。在安放濾水管時，保證井管平穩(wěn)入孔，拔出套管時要緩慢，防止帶出濾水管；在施工下一個管井時，注意觀察相鄰降水井的水位變化及時做好記錄。

6.3 實際工作量及降水施工效果評價

自2010年7月1日～2010年7月10日，在基坑四周共完成降水管井22孔，管井深度7.00 m～7.50 m，累計完成進尺185.60 m。成孔后的管井經(jīng)連續(xù)抽水水位降深2.00 m～3.00 m左右，從降水降壓結(jié)果看，經(jīng)過坑內(nèi)井點降水降壓后，基底表面干燥，無滲水和冒氣泡現(xiàn)象，坑內(nèi)降水施工達到了預(yù)期降水降壓目的，取得了良好效果。

工程采用信息化施工方法，邊施工邊監(jiān)測，及時反饋監(jiān)測結(jié)果。施工完畢后，經(jīng)監(jiān)測，基坑?xùn)|西兩側(cè)的支護樁向坑內(nèi)最大位移僅6 mm，基坑坡體最大位移為25 mm的監(jiān)控值；深基坑圍護安全可靠，未對四周建筑物產(chǎn)生任何影響。

7 結(jié) 語

通過坑內(nèi)外管井方法同時在深基坑降水中的應(yīng)用，不僅成功地解決了施工場地狹小對基坑降水帶來的困難，確保了基坑及周邊環(huán)境的安全；而且為施工單位的后續(xù)施工創(chuàng)造了條件，贏得了時間。本次基坑內(nèi)降水降壓為原基坑外管井降水施工的補充利用，有效地對存在的微承壓水進行了減壓，并降低了水位，保證了基坑的安全，同時為基礎(chǔ)施工創(chuàng)造了有利條件，達到了預(yù)期目的，實踐證明在場地狹小的空間里采用管井進行坑內(nèi)降承壓水結(jié)合基坑管井外降潛水是可行的。此外，從后期的基坑水平位移監(jiān)測和周邊建筑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)來分析，本次基坑內(nèi)降水也對周邊的現(xiàn)有建筑和基坑的影響較小。

[1] 賈媛媛，路軍富，魏龍海等.降水施工對既有市政管線隧道影響研究.水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2010，6 Vol.37 Total 236

[2] JGJ120－99.建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程.

[3] JGJ 72－2004/J 366－2004.高層建筑巖土工程勘察規(guī)程.

[4] GB 50497－2007.建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范.

[5] JGJ 8－2007.建筑變形測量規(guī)范.

Combining a Variety of Precipitation in the Deep Foundation

Gao GuiJun，WangHaiJun
(Baoji City in Shanxi Province surveying Sureying and Mapping Institute，Baoji 721000，China)

Proved by an engineering example to the pit with tube well water with lower pressure drop outside the diving tube well pit is feasible，step－down precipitation in foundation pit outside well dewatering of the original construction of the additional use of a variety of precipitation methods using both the base pit and the surrounding environment is also smaller，the method can be used in similar marketing.

Deep excavation；security；precipitation

1672－8262(2011)02－174－03

TU46＋3

B

2011—02—20

高桂軍(1974—)，男，工程師，主要從事巖土工程勘察和人工地基監(jiān)測方案設(shè)計、咨詢及研究工作。