某工程深基坑降排水施工技術(shù)方案控制

毛鴻煜

1 工程概況

1)本工程為某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)的棚戶小區(qū)改造項(xiàng)目，A，B座高層住宅樓及裙樓地下停車場基坑止水、支護(hù)、降水工程，施工現(xiàn)場位于某市和某路東南角，為剪力墻結(jié)構(gòu)體系，主樓地下2層，地上32層，裙樓地下1層，地上2層，基礎(chǔ)埋深為 -6.950，±0.000 絕對高程784.150。

2)基坑止水、支護(hù)、降水工程由某建筑工程設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，由某基礎(chǔ)工程有限公司施工，基礎(chǔ)止水帷幕采用三排深層攪拌樁(噴漿工藝)，基礎(chǔ)支護(hù)采用灌注樁加冠梁和土釘墻結(jié)合支護(hù)，降水工程采用井點(diǎn)降水。

3)巖土工程勘察報告表明:場地地下水位在地表下1.5 m，地下水類型為潛水性質(zhì)，主要含水層為雜填土、粉土、粉細(xì)砂層。該場地為中等液化地基，液化指數(shù)3.74～16.5。

根據(jù)巖土工程勘察報告(詳勘)場地土類為三類，場地地下水位為地表下1.5 m，地下水為潛水性質(zhì)，地下水對混凝土機(jī)構(gòu)中的鋼筋為弱腐蝕性。該場地為中等液化地基，液化指數(shù)3.74～1.65。

地基土分層及主要物理力學(xué)指標(biāo)為:

①雜填土:雜色，層厚0.94 m～1.8 m。②其余成分為粉土，0.9 m～1.8 m。③粉土:層厚 4.8 m ～9.0 m。④粘性粉土互層14.2 m ～16.5 m。

根據(jù)基坑側(cè)壁安全等級不同，相對采取支護(hù)方式也不同，根據(jù)JGJ 120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范中安全等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，將本基坑的安全等級定為二級。

地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具腐蝕性，對鋼筋結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。抽水試驗(yàn)結(jié)果:現(xiàn)有水位降至地下6 m，基坑面積為(210×300)m2，半徑為132 m時，基坑涌水量Q建議取值4 236 m3/d，降水影響半徑R取值313 m，滲透系數(shù)k取值40.1 m/d。

2 深基坑降排水方案的選擇

因場地地下水埋深1.50 m，基坑開挖深度6.5 m，大部分地段揭示含水量豐富的粉土，所以為防止開挖過程中出現(xiàn)基坑突涌及對周圍建筑物造成不良影響，基坑開挖前應(yīng)對基坑周邊做好止水和降水技術(shù)措施。

止水降水措施一般有井點(diǎn)降水、帷幕止水防砂、坑內(nèi)降水等。針對本場地的工程地質(zhì)特點(diǎn)，在基坑開挖施工前，應(yīng)先進(jìn)行坑內(nèi)降水，因此從施工安全技術(shù)、確保工期和工程質(zhì)量等方面綜合比較分析井點(diǎn)降水是普通采用的經(jīng)濟(jì)而有效的降水方法。

由于基坑降水后，不可避免地造成基坑周圍地下水位的下降，從而使基坑周邊地面原有建筑物和地下構(gòu)筑物因不均勻沉降而受到傾斜，裂縫等危害，因此要采取回灌措施。根據(jù)本基坑的地層特點(diǎn)和現(xiàn)場條件，回灌措施采用坑內(nèi)回灌井，此外為了解地下水位變化，及時調(diào)整回灌水量，還在基坑周圍設(shè)置五處水位觀測井，為保證觀測準(zhǔn)確，觀測井采用300 mm無砂管。

3 深基坑止水、降水技術(shù)措施的工藝和做法

由于原狀土是舊有建筑物的基礎(chǔ)，土質(zhì)較為密實(shí)，地下水位淺，現(xiàn)狀道路在建筑物西側(cè)，距離基坑較遠(yuǎn)，不會產(chǎn)生大的影響，但其他三個方向都有建筑物，為此需要設(shè)置止水帷幕。

為保證基坑支護(hù)施工順利進(jìn)行和周圍建筑物的安全，降水施工前，需要先施工止水帷幕。止水帷幕，采用深層攪拌樁，設(shè)計(jì)主要依據(jù)JGJ 120-99建筑地基處理技術(shù)規(guī)范及《巖土工程勘察報告》等。止水帷幕樁沿開挖的基層一周，使其完全閉合成桶狀，在降水過程中，使基坑外的水不易涌入基坑，也有利于對周邊底層水位的回補(bǔ)。而且，止水帷幕做完后，降水過程結(jié)束后，土方分層開挖，及時采用土釘墻封土，對基坑起到了擋土墻的作用。

本工程深攪樁主要設(shè)計(jì)參數(shù)為:樁徑500 mm，樁心距0.35 m，樁間搭接15 cm，樁長9 m，固化材料采用32.5 MPa，水泥摻入量不小于55 kg/m，水灰比0.55 ～0.7，土釘墻采用 φ6.5@200 ×200鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)筋之間用綁扎絲間隔綁扎，鋼筋搭接牢固，另外網(wǎng)片筋上翻至基坑邊1.5 m，間隔2 m打入長度1 m的豎直錨釘，焊接通長筋，與加強(qiáng)筋連接成整體。上述工序完成后，可噴射混凝土，厚度為8 cm，強(qiáng)度等級為C20。

3.1 降水井

降水井為40口，單井出水量不小于30 m3/d，回灌井為9口，直徑均為400 mm，降水井長度為20 m，回灌井為25 m，全部采用無砂濾水管，壁與井管填充級配濾料。降水井在基坑內(nèi)均勻布置。

降水井施工時的控制要點(diǎn):

1)護(hù)筒頂端高出地面50 cm，防止掉入異物。2)打孔施工時要做到一徑到底不留沉渣，井孔要求正、直、圓、孔斜率小于1%。3)嚴(yán)格控制下管速度，緩慢下管，并保證良好連接。4)泥漿及時運(yùn)走，不得堆積在孔口周圍。5)濾料要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)級配拌合，均勻分層回填。6)降水井成型后，為防止掉入雜物，井口采用特制的木蓋板覆蓋。7)嚴(yán)格控制水位，定期觀測，使水位平穩(wěn)，緩慢下降，防止過快造成不均勻沉降，影響周邊環(huán)境。8)嚴(yán)格按照臨時用電要求，使用鉆機(jī)設(shè)備和配電箱。

3.2 水位觀測和回灌

1)設(shè)置觀測井，及時觀測水位變化情況是否影響土方開挖。2)水位觀測，每天記錄觀測數(shù)據(jù)，觀測排水量，含砂量大小，如有異常，加以調(diào)整。3)降水過程中，注意觀察基坑邊坡動態(tài)，及時反饋信息，修整方案，確?；A(chǔ)施工順利進(jìn)行。

3.3 排水溝

為防止地下水浸泡軟化土體，及時排除明水，有利于基坑內(nèi)的作業(yè)施工，按照設(shè)計(jì)要求，在基坑外沿周邊設(shè)置一排水溝。用磚砌水泥砂漿抹面修筑，水溝寬1.0 m、深0.8 m，并設(shè)置沉淀池，收集的水用水泵抽入市政管網(wǎng)。在基坑挖好后，在坑內(nèi)沿基坑壁底部設(shè)置盲溝，寬0.8 m、深0.5 m，內(nèi)置級配碎石，在兩端設(shè)置集水坑，尺寸為1 m×1 m，放置水泵，及時排水。

3.4 降水設(shè)備選用

依據(jù)降水井的出水量和數(shù)量，每口降水井中安放一臺1.5寸潛水泵，并備用8臺～10臺，便于更換使用。

4 沉降觀測

為確保周邊建筑物的安全，在降水和開挖施工時，要安排專人對周邊建筑物和基坑邊坡進(jìn)行定時觀測，主要檢測項(xiàng)目有:

1)支護(hù)過程中的邊坡位移觀測;2)土方開挖過程中的地下水位觀測;3)周邊建筑物的沉降觀測;4)周邊市政道路和地下管線的位移觀測。

5 確保深基坑降、排水施工順利進(jìn)行的控制要點(diǎn)

1)降、排水施工前一定要提前做好排水管線的通暢。

2)要有充足的抽水設(shè)備和熟練的施工技術(shù)人員。

3)要有專業(yè)電工，隨時檢查設(shè)備的使用情況和配電設(shè)備的正常運(yùn)行情況。

4)要準(zhǔn)備應(yīng)急電源(發(fā)電設(shè)備)，防止出現(xiàn)電源中斷，造成水位反彈。

5)為確保施工安全和施工進(jìn)度，降、排水施工現(xiàn)場需設(shè)置圍擋設(shè)施，但不能影響施工機(jī)械的正常運(yùn)作。

6)降水井口要統(tǒng)一覆蓋，專人檢查，設(shè)警示標(biāo)志、防止雜物和來往的技術(shù)工人掉入。

7)做好降水記錄，及時檢查降水設(shè)備，對不能正常使用的水泵及時維修或進(jìn)行更換。

8)做好現(xiàn)場明水的收集排放工作，防止水進(jìn)入基坑，造成基坑內(nèi)積水，影響施工的正常進(jìn)行。

9)及時觀測，降水過程中，參照給定的參數(shù)，控制水位的降深，如水位降深過大，要首先控制抽水量，關(guān)閉部分抽水設(shè)備，必要時組織實(shí)施回灌，對周邊建筑物進(jìn)行壓閉注漿，固化建筑物基礎(chǔ)。

10)回灌井與降水井是相輔相成的，在它們同時正常工作時，才能體現(xiàn)出降水的效果，才能保證水系的出入平衡。哪個方面出現(xiàn)差錯，都會導(dǎo)致降水施工的失敗，因此回灌與降水在正常施工中必須同時啟動，同時停止，同時恢復(fù)。

11)回灌水可直接使用基坑內(nèi)抽出的地下水，但回灌前必須經(jīng)沉淀過濾后方可使用;用其他水源作回灌水時，水質(zhì)要潔凈未受污染。

6 降水施工措施小結(jié)

深層攪拌樁帷幕和基坑內(nèi)降水、土釘墻的完美組合，使該工程的基坑開挖取得了很大的成功，比預(yù)定工期提前20天完成，工程造價控制在合理的預(yù)算范圍以內(nèi)。但它不是深基坑降排水施工技術(shù)的唯一方案，它對本工程適用，并不能保證在其他地質(zhì)條件下也可以適用。各個工程降水施工方案，必須參考其《地質(zhì)勘查報告》和周邊建筑物分布情況，依其水文地質(zhì)資料和周圍環(huán)境情況認(rèn)真進(jìn)行深入細(xì)致地分析論證和設(shè)計(jì)，方可得出合理、可行的深基坑降排水施工技術(shù)方案或措施。

實(shí)施深基坑降排水的工程項(xiàng)目，不管其降排水的施工方案多么周密、完善，都需要有完整的管理控制體系，在施工過程中，也會出現(xiàn)各式各樣的問題，比如建筑物沉降，流沙或管涌、基坑積水等等，必須充分考慮相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案或處理措施也是很有必要的。降排水方案是否妥當(dāng)，在很大程度上也是決定著深基坑施工技術(shù)方案是否成功的主要因素之一。

[1]周 磊，海 琴.淤泥質(zhì)深基坑降水設(shè)計(jì)與施工[J］.山西建筑，2011，37(7):67-68.