軟土地區(qū)某工業(yè)園區(qū)深基坑降水施工方案

楊豫皖　徐飛　張友杰　李亞偉　管寧　顏峻生

摘 要：軟土地區(qū)開挖面以下有層含水量較高的淤泥質(zhì)粉質(zhì)土層，淤泥質(zhì)粉質(zhì)土層的土質(zhì)較差，土體含水量較高，滲透性較小，如果沒有強(qiáng)有力的降水措施，當(dāng)基坑開挖至該層土?xí)r，地下水在水頭差產(chǎn)生的動水壓力作用下易發(fā)生土體流變、回彈隆起現(xiàn)象，嚴(yán)重的會導(dǎo)致坑壁坍塌，坑底失穩(wěn)?；诖耍疚囊攒浲恋貐^(qū)某工業(yè)園區(qū)項目為例，介紹了軟土地區(qū)深基坑降水施工方案，通過對工程地質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)合項目特點制定了降水方案，經(jīng)過項目實踐得出，該方案切實可行，滿足了各方要求。

關(guān)鍵詞：軟土地區(qū);深基坑;降水方案

中圖分類號：TU753文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2018）26-0093-03

1 工程概況

該項目位于軟土地區(qū)某工業(yè)園區(qū)，建設(shè)用地面積14 354.1m2，總建筑面積32 542.14m2，其中地上建筑面積28 708.2m2，地下建筑面積3 833.94m2。主要建設(shè)內(nèi)容包括：4個單體、1個地下車庫以及1個垃圾房。地下一層設(shè)置人防區(qū)，為甲類附建式人防工程，人防總面積為1 678m2，人防總使用面積為1 340m2，1個防護(hù)單元，平時使用功能為汽車停車庫，戰(zhàn)時為二等人員掩蔽所。本工程樁基礎(chǔ)采用PHC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁;1#樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樁筏基礎(chǔ);2#樓為框架結(jié)構(gòu)，樁承臺基礎(chǔ);3#樓為框架結(jié)構(gòu)，樁承臺基礎(chǔ);4#樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樁承臺基礎(chǔ);5#垃圾房為框架結(jié)構(gòu)，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，如圖1所示。

2 工程地質(zhì)分析與降水對策

2.1 工程地質(zhì)分析

通過勘察可知，本場地在勘察深度（最大深度為45.45m）范圍內(nèi)揭露的地基土均屬第四紀(jì)沉積物，主要由黏性土、粉性土及粉砂組成。根據(jù)地基土的成因、時代、結(jié)構(gòu)特征及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等綜合分析，可劃分為6個工程地質(zhì)層及分屬不同工程地質(zhì)層的亞層。根據(jù)本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征和擬建場地的水文地質(zhì)特征，本基坑工程的安全極大程度上依賴于基坑降水的成功與否，這使得降水設(shè)計的可靠性變得十分重要，本降水工程的特點及難點分析如下。

①本工程基坑開挖深度范圍內(nèi)砂質(zhì)粉土層，夾砂較多，開挖揭露時，在一定動水壓力的作用下，易發(fā)生流砂現(xiàn)象，開挖范圍內(nèi)主要為淤泥質(zhì)黏性土、軟塑狀黏性土，由于淤泥質(zhì)土強(qiáng)度低、靈敏度高，穩(wěn)定性差，降水難度大，基坑內(nèi)可采用輕型井點進(jìn)行降水。

②本工程下伏-粉砂層頂埋深較淺，根據(jù)基坑抗突涌驗算，該層存在突涌危險，在基坑深坑邊布置該層的減壓降水井。

③前期勘探孔最深達(dá)60m左右，已進(jìn)入承壓含水層中，若前期勘探孔未進(jìn)行有效封堵，則在基坑開挖過程中，承壓水將會在高水頭壓力作用下沿勘探孔孔壁上涌至基坑開挖面，影響基坑正常開挖施工。

④針對本工程場地的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件以及本基坑工程特點，成井后及時做群井試驗抽水，驗證降水效果和現(xiàn)場降水電路、排水情況，對所提出的基坑降水方案進(jìn)行調(diào)整或優(yōu)化。

2.2 降水對策分析

本工程基坑開挖深度為5.20m，開挖范圍內(nèi)主要以粉、黏質(zhì)土為主，開挖面以下有層含水量較高的淤泥質(zhì)粉質(zhì)土層。針對本工程淤泥質(zhì)粉質(zhì)土較差的特點，我們將采用每臺真空泵抽4口疏干井的抽真空方法來確保降水效果，并采用單級加長濾水管來增強(qiáng)疏干井的匯水能力。本工程工期較緊，土方開挖兩層土到坑底，不像是多次分層開挖那樣有足夠的預(yù)降水時間。鑒于以上情況該工程單井影響半徑在9.0m以內(nèi)為宜，即單井影響面積為250㎡。

針對本工程特點，參考相關(guān)文獻(xiàn)[1-4]，并充分利用降水設(shè)計及地下水控制方面的經(jīng)驗，采用以下措施解決降水工程中的難點：①對于坑內(nèi)淺層潛水，采用真空管井降水措施，對坑內(nèi)淺層土體進(jìn)行真空疏干降水;每臺真空泵帶4口疏干井，真空度不小于-0.05MPa;②開挖過程中，確保降水井不間斷工作，并由專人定時抽水，合理控制水位，確保土方的正常開挖和墊層的澆搗。

4 降水運(yùn)行及保證措施

4.1 降水試運(yùn)行

在開始降水運(yùn)行之前，準(zhǔn)確測定各井口和地面標(biāo)高，測定靜止水位，安排好抽水設(shè)備、電纜及排水管道作試運(yùn)行，以保證抽水系統(tǒng)完好。抽出來的水應(yīng)排入場外市政管道中，以免抽出的水就地回滲，影響降水效果，坑內(nèi)的降雨積水應(yīng)立即排出坑外，盡量減少大氣降水和坑內(nèi)積水的入滲。

4.2 疏干深井正式運(yùn)行

①降水運(yùn)行應(yīng)與基坑開挖施工互相配合。

②在開挖前提前抽水，開挖前須保證有15～20d的預(yù)抽水時間，開挖階段的降雨積水派專人負(fù)責(zé)，及時抽干。

③降水運(yùn)行階段，對于壞掉的泵，應(yīng)及時調(diào)整并修整。

④降水階段開始時排在自然地坪上，隨著施工進(jìn)程和降壓深井的運(yùn)行，疏干深井井管可以割下去，井管暴露部分隨開挖進(jìn)度分層分割并回收。對于濾水管一部分在土體中一部分暴露出來的這種情況，要把土體里的部分用人工挖出，連同暴露的部分一起用密封帶進(jìn)行密封處理，確保抽真空的效果。當(dāng)基坑開挖到底后，疏干深井直接拔除或井里灌入混凝土埋入墊層下，不需要特殊的封井處理。

真空疏干井抽水示意圖如圖2所示。

4.3 降水運(yùn)行注意事項

①所有降水深井的井管口設(shè)置醒目標(biāo)志，做好標(biāo)識工作，與挖機(jī)施工人員做好井管保護(hù)工作。

②降水運(yùn)行期間，現(xiàn)場實行24h值班制，值班人員應(yīng)認(rèn)真做好各項質(zhì)量和觀測水位變化的記錄，做到準(zhǔn)確齊全。

③降水運(yùn)行階段，必須保證電源，如遇電網(wǎng)停電，須提前2h通知，以便及時采取措施，確保降水效果。

5 結(jié)語

以軟土地區(qū)某工業(yè)園區(qū)項目為例，介紹了深基坑降水施工方案。通過對工程地質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)合項目特點制定了降水方案，對于坑內(nèi)淺層潛水，采用真空管井降水措施，對坑內(nèi)淺層土體進(jìn)行真空疏干降水;開挖過程中，確保降水井不間斷工作;并安排專人定時抽水，合理控制水位，確保土方的正常開挖和墊層的澆搗。經(jīng)過項目實踐可知，該方案切實可行，能滿足各方要求。

參考文獻(xiàn)：

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[3]蔣明星.深基坑施工中的“坑內(nèi)、坑外”聯(lián)合降水技術(shù)[J].建筑施工，2016（11）：1531-1532.

[4]鄒玉生，陳福明.井點降水在地鐵深基坑施工中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2009（S1）：91-94.