降水與支護工程在深基坑施工中的綜合應用

中國水利水電第四工程局有限公司 四川 成都 610091

正文：

一、工程概述

某棚戶區(qū)工程屬于安置房項目，項目總占地面積72.26萬㎡，總建筑面積36.57萬㎡，高層住宅建筑高度95.5m，地下車庫高度為10.85m，主體采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。基坑東西向開挖長度253.93m，南北向開挖長度222.21m，本工程±0.00m高程為110.40m，地庫開挖底面高程為103.90～100.3m，南側(cè)主樓開挖底面高程為99.55m。

二、工程地質(zhì)水文條件

1、地質(zhì)條件：本項目位于鄭州市，項目所在地為淮河流域，根據(jù)地勘報告，場地地層主要由第四系全新統(tǒng)湖沖積層（Q4al）雜填土、粉土、粉砂和上更新統(tǒng)沖積（Q3al）黏土共計10層組成，從上至下依次為雜填土、粉土、粉砂、粉土和黏土。

2、水文條件：根據(jù)地勘報告顯示，地下水水位埋深4.6m-6.6m，標高約102.27m-105.51m，地下水類型為第四系孔隙潛水，主要以第④粉砂和第⑥層粉質(zhì)粘土為含水層，該含水層為強透水層，導水性和富水性均較好，略具承壓性。

三、施工方案選定

1、管井降水

基坑范圍內(nèi)地下水補給來源主要為周圍土層水平向補給和下部砂層垂直向上補給，考慮本基坑特點和地下水補給特征，在基坑外邊界1.0m外布置周邊降水管井，地下車庫主樓基礎范圍之外、基坑內(nèi)邊界之內(nèi)布置主降水管井。

2、基坑支護

根據(jù)基坑深度、地質(zhì)條件、放坡系數(shù)綜合確定支護類型，采用的支護類型分別為素噴混凝土、土釘墻支護結(jié)構(gòu)、微型樁支護結(jié)構(gòu)及土釘錨桿等組合形式。

四、施工方案選用

1、降水方案選用

計算模型：潛水，非完整井、基坑遠離邊界，含水層厚度不大

基本參數(shù)：水位降深8.0m，水頭高度20.0m，滲透系數(shù)1.0m/d，過濾器半徑0.15m，過濾器有效工作部分長度6.0m，單井出水量7.5m3/d。

根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》F.0.7確定降水影響半徑R=71.5m，基坑等效半徑r0=132.7m，基坑用水量961.4m3/d，需要降水井的數(shù)量為142眼。降水管井管徑孔徑0.60m，井徑0.40m，井深22.0m，井管采用無砂混凝土管，降水井地面以下0～22m段為濾水管。1層地下室位置井深18m，2層地下室位置井深為22m。

2、支護方案選用

本工程選用土釘墻支護結(jié)構(gòu)、微型樁復合土釘墻支護結(jié)構(gòu)及混凝土的支護結(jié)構(gòu)。共計劃分為9個剖面，各剖面設計參數(shù)見下表：

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五、管井降水及基坑支護施工應用

1、管井降水施工工序

①工藝流程：測量定位→鋪設排水管線→挖泥漿循環(huán)池→鉆機就位→成孔→下井管→填濾料→洗井→試抽→管井抽水、觀測地下水位→降水維持至結(jié)構(gòu)施工完成→封井。

②成井：采用反循環(huán)鉆機自然造漿成孔，井位誤差不大于50cm，孔垂直度不超過1%，洗井后井深不小于設計井深；無砂濾管、濾料經(jīng)現(xiàn)場驗收合格后方可使用，濾料從四周均勻填入，防止堵塞或濾料層不均勻，填至地面以下2.0m。

③洗井、抽水：洗井至井中出水澄清一小時后結(jié)束，試抽根據(jù)井中水位逐漸調(diào)整水泵至距井底約1.0m處，每次水泵沒入水中深度不超過5.0m。

④封井：做法如下圖所示：

2、基坑支護施工工序

①工藝流程

土釘墻及錨桿：開挖工作面→修整坡面→放線定位→成孔→安放土釘（錨桿）→堵孔注漿→綁扎、固定鋼筋網(wǎng)→壓筋→噴射混凝土面層→混凝土面層養(yǎng)護。

微型樁：測量放線→成孔至設計深度→插入鋼管→填充碎石至孔口→注漿。

②土釘、土釘錨桿施工：上、下排土釘孔呈梅花狀排布，采用螺旋鉆成孔；孔深、孔徑、土釘長度合格后，插入錨筋和注漿管至距孔底250～500mm處，注漿采用PC32.5水泥，注漿壓力不小于0.5MPa，注漿水灰比0.5～0.55。

③微型樁施工：采用螺旋鉆成孔，孔徑150mm，插入DN80鋼管（壁厚不小于3.0mm）后填充0.5cm-1.0cm碎石；注漿采用二次注漿方式，孔口返出水泥漿為止，注漿采用PC 32.5水泥，注漿壓力0.4～1.0Mpa，注漿水灰比0.5～0.55，二次注漿壓力不小于2.0Mpa。

六、結(jié)束語

采用管井降水方案后地下水位基本維持在96.57m左右，保證了基坑開挖、基坑防護、主體結(jié)構(gòu)及地下室防水施工均在無地下水的環(huán)境下施工；根據(jù)開挖深度的不同合理選擇土釘墻支護、微型樁復合土釘墻支護及素噴混凝土支護，經(jīng)過現(xiàn)場水平位移、垂直位移、及錨桿內(nèi)力觀測，所有觀測指標均在控制范圍之內(nèi)。不同的開挖深度采用不同的支護方式，提高了施工效率，保證了施工質(zhì)量和施工安全，降低了施工成本。