工程基坑降水方案應(yīng)用

□文/劉 韌

工程基坑降水方案應(yīng)用

□文/劉 韌

某二級基坑，采用大口井坑內(nèi)降水并設(shè)觀測井。根據(jù)工程基坑平面形狀、坑深分布特點，對基坑開挖施工方法、場地地質(zhì)條件和周圍環(huán)境狀況進行編制降水方案，制定了施工工藝流程，對基坑降水進行了針對性的觀測，達(dá)到了增加基坑的穩(wěn)定性，保證基坑施工安全，保護水資源、環(huán)境安全的效果。

降水；觀測；基坑

1 工程概況

天津市漢沽區(qū)晴川商業(yè)樓為辦公商用，地上14層，高度71 m（±0.00相當(dāng)于大沽標(biāo)高4.550 m），采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)。地下部分為3層，一層層高3.90 m，二、三層層高3.85 m，筏板樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)上皮標(biāo)高-12.35 m，基礎(chǔ)厚度1.56 m（含墊層）?；由疃葹?3.00 m，局部坑深13.30 m?；又ёo方案采用鉆孔灌注樁擋土+鋼筋混凝土支撐作為支護結(jié)構(gòu)和鋼格構(gòu)立柱樁，基坑四周采用三軸深攪樁作為止水帷幕，坑內(nèi)采用大口井降水并設(shè)觀測井。

2 地質(zhì)情況

場地范圍內(nèi)地層主要為人工填土層（Qml）、全新統(tǒng)上組陸相沖擊層（Q43al）、全新統(tǒng)中組海相沉積層（Q42m）、全新統(tǒng)下組沼澤相沉積層（Q41h）、全新統(tǒng)下組陸相沖擊層（Q41al）、上更新統(tǒng)第五組陸相沖擊層（Q3eal）、上更新統(tǒng)第四組濱海潮汐帶沉積層（Q3dmc）、上更新統(tǒng)第二組海相沉積層（Q3bm）、上更新統(tǒng)第一組陸相沖積層（Q3aal）。各層巖性特征見表1。

表1 各層巖性特征 m

續(xù)表1

埋深20.0 m以上飽和粉土主要為6b層粉土、砂性大粉質(zhì)粘土，滲透性為微透水，存在流沙和管涌的可能性很小，不存在影響場地整體穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用。

3 基坑降水觀測的重點

本基坑屬于二級基坑，工程施工工作量較大且工序較多，對質(zhì)量和安全有更高的要求。首先做好降水設(shè)施觀測：降水井及觀測井完好狀況、水泵工作狀況、坑內(nèi)排水管網(wǎng)及坑外相關(guān)的市政排水管道工作狀況、觀測設(shè)備工作狀態(tài)、供電設(shè)備工作狀態(tài)及安全檢查、備用電源的工作狀況、降水工程應(yīng)急設(shè)備的工作狀況。其次是基坑狀況：坑底土是否存在流砂、管涌等滲流破壞現(xiàn)象、止水帷幕是否存在滲漏現(xiàn)象。

4 降水方案的確定

在坑內(nèi)共布置了55口降水井，成井直徑800 mm、管外徑500 mm、降水井井深18 m?？油夤苍O(shè)置了18口觀測井（兼做回灌井），成井直徑800 mm、管外徑500 mm、觀測井井深16 m。降水井、觀測井，采用無砂混凝土井管。在基坑外圍設(shè)置截水溝，隨時排除地表水，配備備用水泵6臺，降水工程配備雙電源?；臃謱娱_挖前應(yīng)進行15 d以上全面降水，以保證土方開挖無明水作業(yè)，降水井每次降水水位不得大于基坑分層開挖深度以下2 m，開挖至坑底時降水水位保持在坑底標(biāo)高下0.5 m。

5 降水方案的實施

5.1 降水施工工藝

降水流程見圖1。

1）埋設(shè)護口管。降水井和觀測井護口管底口應(yīng)插入原狀土層中，護口管上部應(yīng)高出地面0.1～0.30 m。觀測井井口高出地面0.7 m并加蓋，以防止地表水滲入井內(nèi)。

2）安裝鉆機。機臺應(yīng)安裝穩(wěn)固水平，嚴(yán)格對中。

3）鉆進成孔。采用GPS-10鉆機，泥漿護壁成孔，成孔直徑為800 mm，成孔深度控制在設(shè)計深度向下0.5 m。旁設(shè)置泥漿池，深度1.5 m。

4)清孔。鉆孔鉆進至設(shè)計標(biāo)高后，在提鉆前將鉆桿提至離孔底500 mm，進行沖孔清除孔內(nèi)雜物，確?？椎壮劣伲?00 mm、泥漿密度＜1.10 kg/m3。

5）下井管。成孔后立即安裝井管，防止塌孔。管子進場后，應(yīng)檢查過濾器的縫隙是否符合設(shè)計要求。下管前必須測量孔深，符合設(shè)計要求后，選擇完好的砂管下在孔底部。下管時在濾水管上下兩端各設(shè)一套直徑小于孔徑50 mm的扶正器，以保證濾水管能居中，井管焊接要牢固、垂直，下到設(shè)計深度后，井口固定居中。

6）填濾料。在降水井和觀測井填濾料前井管鉆桿至離孔底0.30～0.50 m，井管上口應(yīng)加悶頭密封后，井管四周均勻回填粒徑6～8 mm濾料至地面。

7）洗井。洗井是關(guān)鍵工序，在濾料充填完后進行初次洗井，采用9 m3空壓機氣舉法洗井，從上至下逐層逐節(jié)吹洗，將井底泥砂吹凈，洗出清水為止。洗井結(jié)束前再清一次淤泥，使井底沉淀＜0.3 m。

8）封井。應(yīng)根據(jù)地下施工進度及結(jié)構(gòu)抗浮等情況，滿足設(shè)計要求后再進行。封井?dāng)?shù)量和時間，須經(jīng)設(shè)計認(rèn)可。

9）疏水管道的布設(shè)。根據(jù)現(xiàn)場污水管線現(xiàn)狀，由現(xiàn)場排水口經(jīng)沉淀后進入市政管線。排水總管沿基坑四周明設(shè)，緊貼安全護欄，鋪設(shè)φ160 mmPVC管，坡度0.15%。降水井井口高出地面300 mm，井口用鐵質(zhì)蓋封口。在基坑?xùn)|南角和西北角各設(shè)一座二級沉淀池，，用鋼筋焊成的柵欄蓋住，從沉淀池作暗管直通市政管線。

圖1 降水流程

5.2 降水井施工質(zhì)量保證管理及技術(shù)措施

降水井的施工鉆機就位后，保證鉆機機座水平（用水平尺量），鉆機立塔垂直(用經(jīng)緯儀測量)并在鉆進過程中隨時查驗，以保證鉆孔垂直度。詳細(xì)記錄鉆孔過程，精確控制孔深。井的深度不得超過設(shè)計井深的0.5 m，成孔直徑須達(dá)到或大于設(shè)計直徑。井管在運輸、裝卸和堆放時應(yīng)防止井管損壞，下入井孔前，逐根檢查，保證井管完好。降水設(shè)備的管道、部件和附件等在組裝前，通過檢查和清洗后才能組裝。降水井成井后，采用適宜的漿液進行一定長時間(不得少于30 min)的孔壁清洗，以保證井壁的良好透水性。井管必須直立，上端口應(yīng)保持水平，井管偏斜度不得超過1°。井管安裝完畢后，應(yīng)立即填濾料。濾料規(guī)格必須符合設(shè)計要求。井管的選擇及包裹與地層情況相符并連接牢固、穩(wěn)妥。地面排水管線用φ160mm管，其鋪設(shè)不得影響其他工作的進行并不得發(fā)生滲漏現(xiàn)象。抽排水使用的潛水泵試運轉(zhuǎn)后方可下入井內(nèi)。開泵0.5 h后，取樣測試含砂量。當(dāng)含砂量＞0.5‰時，及時采取措施減少水中含砂量。在降水過程中，加強井點降水系統(tǒng)的維護和檢查，保證不斷抽水。降水前，考慮到水位降低區(qū)域內(nèi)的建筑物和構(gòu)筑物可能產(chǎn)生的沉降和水平位移，作好沉降觀測和采取防護措施。井口設(shè)置護筒并設(shè)置泥漿坑，防止泥漿水漫流。從開始降水起，每天由專人觀測降水井內(nèi)水位并作好記錄。對于水位變化異常的情況，及時研究，采取措施處理。注意降水井的保護，尤其是土方施工階段。

5.3 成井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

成井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：井孔的垂直度偏差≯1%。井深不得小于設(shè)計深度，成孔孔徑不得小于設(shè)計孔徑。井位偏差≯100 mm。井管必須下到井孔正中，偏差≯20 mm。

洗井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：洗出清水，不渾濁為合格。

回填濾料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：濾料干凈，粒徑均勻，含泥量≯3%。

6 結(jié)語

基坑降水是不可缺少的一個環(huán)節(jié)，降低基坑邊坡地下水位，減少基坑側(cè)翼壓力，增加基坑的穩(wěn)定性，方便挖掘機和工人在坑內(nèi)施工作業(yè)。為基坑開挖提供良好的施工環(huán)境，通過及時疏干基坑內(nèi)地下水，提高土體的有效應(yīng)力，防止了坑底涌水，流砂等現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證基坑施工安全，保護水資源、保證了環(huán)境安全。

TU46+3

C

1008-3197（2015）06-12-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2015.06.004

2015-10-16

劉 韌/女，1978年出生，工程師，天津四建建筑工程有限公司，從事工程技術(shù)質(zhì)量管理工作。