北方地區(qū)深基坑降水處理措施

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一、工程概況

天津市西青區(qū)某工程，建筑面積260000，層數(shù)為地上4層，地下一層，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地下土層主要為雜填土（厚度8.5米）、淤泥質(zhì)土厚度（1.5米）、粉質(zhì)粘土（6米）。地下水比較豐富，滲透系數(shù)為K=8m/d，基礎(chǔ)開挖深度為5.5m。

二、施工準(zhǔn)備

1、測(cè)量定位

（1）由建筑方提供永久性水準(zhǔn)基點(diǎn)及坐標(biāo)點(diǎn)，復(fù)核后以此為根據(jù)進(jìn)行建筑定位放線測(cè)量。

（2）設(shè)置建筑的主軸線的控制樁。

（3）定出降水深井井位。

（4）測(cè)量建筑場(chǎng)地地形。

2、場(chǎng)地平整，達(dá)到四通一平要求。挖掘機(jī)整平建筑垃圾作為運(yùn)輸?shù)氖┕さ缆贰?/p>

3、井點(diǎn)降水設(shè)備檢驗(yàn)與檢修。

4、工程水文地質(zhì)報(bào)告熟悉和周圍環(huán)境調(diào)查。

三、基坑降水施工思路

本工程采用深井井點(diǎn)降水，井管埋置深入不透水層（淤泥質(zhì)土層）的井管，地下水通過滲流源源不斷的流進(jìn)深井井管，再用潛水泵把水抽出，使地下水位低于坑底。該降水方法具有排水量大，降水深（＞15M），不受吸程限止，排水效果好，易于觀察；井距較大，對(duì)平面布置的相對(duì)靈活，可根據(jù)需要適當(dāng)微調(diào)管井?dāng)?shù)量；各種情況不受土層限止；成孔用人工和機(jī)械均可，井點(diǎn)制作、降水設(shè)備及操作工藝、維護(hù)均較簡(jiǎn)單，施工速度快等優(yōu)點(diǎn)；本工程降水井深井井點(diǎn)布置結(jié)合基礎(chǔ)施工平面圖避開地梁及承臺(tái)等以便后期施工方便，井點(diǎn)深入到不透水層,本工程降水面積50000m2，按500平方米布置一口降水井，共計(jì)100個(gè)降水井，在基坑周圍每隔50米設(shè)置一個(gè)觀測(cè)井。

四、施工要求：

1、根據(jù)該工程水文情況，本工程采用潛水鉆；用泥漿護(hù)壁，孔口設(shè)置護(hù)筒，以防孔口塌方，并在一側(cè)設(shè)排泥溝、泥漿坑?？讖綉?yīng)較井管直徑每邊大150MM以上，鉆孔深度必須達(dá)到不透水層以下不小于50公分。

2、井管沉放前應(yīng)先清孔，用吊筒反復(fù)上下取出泥渣洗井，與潛水泵聯(lián)合洗井。

3、本工程深井降水采用無砂混凝土管作井管，可在成孔后，逐節(jié)沉入無砂混凝土管，外壁綁長(zhǎng)竹片導(dǎo)向，使接頭對(duì)正，并且在井管外側(cè)纏繞兩層土工布。井管安放應(yīng)力求垂直，并位于井孔中間管頂應(yīng)比自然地面高500MM左右。井管過濾層應(yīng)放置在含水層適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，井管下入后，及時(shí)在井管與土壁間用鐵鍬分層填充砂礫或碎石濾料，填濾料要一次連續(xù)完成，從底填到井口1米左右，上部采用不含砂石的粘土封口。管周圍填砂石濾料后，安設(shè)水泵前應(yīng)按規(guī)定先清洗濾井，沖除沉渣。

4、在降水前認(rèn)真做好對(duì)周圍環(huán)境的調(diào)研工作，查清工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，包括土層分布、透水層情況，地下水位變化情況、各層土的滲透系數(shù)，土體的孔隙比和壓縮性等。查清上下水管線、煤氣管道、電話、電訊電纜、輸電線路等各種管、線的分布和類型，埋設(shè)年代和對(duì)差異沉降的承受能力，考慮是否需要預(yù)先采取加固措施。查清周圍地面和地下建筑物的情況，包括建筑物的基礎(chǔ)形式，上部結(jié)構(gòu)形式，在降水區(qū)中的位置和對(duì)差異沉降的承受能力。降水前要查清這些建筑物的歷年沉降情況和目前損傷的程度，是否需要時(shí)先采取加固措施。

5、在本工程降水階段安排專人記錄地下水位變化情況，主要工作為查看地下水是否有混濁現(xiàn)象及水位高低變化，查看地下水中是否帶走細(xì)顆粒，顆粒的帶走不但會(huì)增加周圍地面沉降，而且會(huì)使井管堵塞，為此本工程選用了合適的土工布包裹在濾管周圍，高度重視埋設(shè)井管時(shí)的成孔和回填砂石濾料的質(zhì)量，認(rèn)真填寫觀測(cè)井的觀測(cè)記錄，有異常情況逐級(jí)匯報(bào)。

6、基礎(chǔ)施工期間，特別是降水期間，對(duì)附近建筑物和馬路進(jìn)行沉降和位移觀測(cè)。如發(fā)現(xiàn)有異常情況，即應(yīng)與設(shè)計(jì)和建設(shè)單位協(xié)商解決的方案，本工程降水期間對(duì)靠近場(chǎng)地北側(cè)的鐵路及南側(cè)的公路觀測(cè)沒有異常。

五、降水設(shè)計(jì)計(jì)算：

1.基坑等效半徑r0

式中：a為基坑長(zhǎng)度，約為205m（含每邊井點(diǎn)到底板外皮距離暫定為4米）；

b為基坑寬度，約為120m（含每邊井點(diǎn)到底板外皮距離）。

即：r0=94.25m，綜合考慮r0取97m。

2.影響半徑R：

式中：H為含水層厚，取7.3m ；

S為降深，取5m；

k為滲透系數(shù)，取10m/d。

則 R≈85m

3.基坑涌水量Q

將以上參數(shù)代入上式得：Q≈2428m3/d

4.管井單井出水量能力q：

d為過濾器外徑，取500mm；

γ'為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.95

綜合考慮，q取50 m3/d

5.確定管井?dāng)?shù)量n:

6.因滲透系數(shù)K由地質(zhì)報(bào)告提供，為了取得該地區(qū)實(shí)際透水系數(shù)，故需作現(xiàn)場(chǎng)降水試驗(yàn)，同時(shí)也能真實(shí)觀測(cè)到降水穩(wěn)定的水位曲線。

a)抽水量標(biāo)定

利用定量水箱（或水池約2m3），待降水水位穩(wěn)定后，每?jī)尚r(shí)向水箱排水箱排水一次，標(biāo)定每排滿定量水所用的時(shí)間，連續(xù)48h,共24次，累計(jì)每次抽水量及累計(jì)各次抽水時(shí)間，求出平均24小時(shí)的流量值Q。

b)測(cè)量穩(wěn)定水位深度，測(cè)出x1、x2、y1與y2計(jì)算如下：

六、排水

地下水通過深井泵抽到市政排水系統(tǒng)?；觾?nèi)明水及雨水利用基坑四周截水溝與集水井，用泵排入市政排水系統(tǒng)。

排水槽底的流水坡度0.5%，溝內(nèi)最大排水路線約200m，上、下游高差約0.5m，基坑明截水溝排水坡度為1%，集水坑深1～1.5m，井壁進(jìn)行支護(hù)。

七、水泵安裝于深井要求

（1）井管要求伸入淤泥質(zhì)黏土層500mm以上，以防抽水時(shí)井底涌砂造成井壁下陷。

（2）井管外包兩層土工布濾層。

（3）粒料層厚80～100mm，級(jí)配應(yīng)合理。

（4）井管接口處用200mm寬塑料薄膜兩層做防漏保護(hù)。

（5）打井成孔后，要做破壁工作，以保證透水效果。

（6）深井井斜度允許偏差為2%。

（7）成井后要求洗井，達(dá)到使用要求。

八、結(jié)束語(yǔ)

深基坑高水位下的降水處理是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，在施工過程中應(yīng)該針對(duì)具體的工程情況，認(rèn)真查看工程水文地質(zhì)報(bào)告，合理設(shè)置降水井，密切關(guān)注基坑周圍地下水變化，選擇合理的降水措施。本文主要結(jié)合北方地區(qū)某商貿(mào)中心作了簡(jiǎn)單的介紹，井點(diǎn)降水是北方地區(qū)比較常用的一種降水方式，降水效果也比較顯著。但是在實(shí)際操作過程中，一定要注意質(zhì)量控制要點(diǎn)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都按照施工要求進(jìn)行，否則就會(huì)影響降水效果及后期基礎(chǔ)施工階段降水井封堵帶來不便，給工程施工質(zhì)量留下隱患。