管井降水在深基坑中的應(yīng)用

【摘要】富水地區(qū)基坑降水是保證地下結(jié)構(gòu)順利施工的必要條件。結(jié)合工程實(shí)例，介紹管井降水在深基坑中的應(yīng)用，為本地區(qū)同類項(xiàng)目提供參考。

【關(guān)鍵詞】管井;深基坑;降水

1、工程概況

常德碧桂園朗州府項(xiàng)目位于常德市武陵區(qū)。項(xiàng)目區(qū)南側(cè)為紫菱路，東側(cè)為紫緣路，西側(cè)為規(guī)劃道路（暫未建），北側(cè)為一在建樓盤。場(chǎng)地整平后標(biāo)高32.5m～34.2m。擬建一層地下室底標(biāo)高29.9m，局部二層地下室底標(biāo)高26.0m，兩層地下室基坑最深處為7.8m。距場(chǎng)地約1km外為穿紫河，該段河寬約150m，常年有水流。

1.1工程地質(zhì)條件

依據(jù)地勘報(bào)告，場(chǎng)地自上而下分別是：

（1）雜填土①（Q4ml）：人工堆填，灰色、灰褐色、黃褐色夾雜色，成分以粉質(zhì)粘土為主，松散，稍濕。平均厚度為 2.45m。

（2）淤泥②（Q4l）：灰色、灰黑色，流塑，成分以粘性土為主，含有大量有機(jī)質(zhì)，有腥臭味。平均厚度為 0.56m。

（3）粉質(zhì)粘土③（Q4al）：灰褐、黃褐色，可塑狀為主，局部硬塑。平均厚度為 4.14m。

（4）粉土④（Q4al）：黃色、黃褐色、褐灰色，稍濕，稍密狀，干強(qiáng)度、韌性低。平均厚度為 2.91m。

（5）卵石⑤ （Q4al+pl）：灰褐色、灰色夾雜色，礫石母巖成分為石英砂巖、砂巖、燧石等，顆粒多呈次圓狀，風(fēng)化程度中等，粒徑一般 2～5cm，部分 6～8cm，大者大于 10cm，粒徑大于2cm 顆粒質(zhì)量約占總質(zhì)量 60%，余為泥砂相充充填。中密狀，含水飽和。全場(chǎng)地分布，僅高層建筑鉆孔揭穿該層，揭露該層的厚度為 13.2m～23.7m，揭露平均厚度為18.45m。

（6）粉砂⑥（Q4al）：灰色、灰褐色，飽和，松散狀，粒徑大于 0.075mm含量約占 62.48～71.69%，余為泥砂充填。

（7）粉質(zhì)粘土⑦（Q4al）：黃褐色，堅(jiān)硬—硬塑狀，土質(zhì)較均勻，粘性較好，干強(qiáng)度、韌性中等。

1.2水文地質(zhì)條件

（1）上層滯水：主要分布在場(chǎng)地雜填土①中，水量不大;

（2）孔隙承壓水：主要賦存在卵石⑤和粉砂⑥中，含水飽和，富水性好，水量較大，與沅水及穿紫河水系有水力聯(lián)系，地下水水位、補(bǔ)給、排泄受穿紫河制約。穩(wěn)定水位標(biāo)高 26.14～28.60m， 近 5 年內(nèi)，場(chǎng)地承壓水的最高水位標(biāo)高約 32.0m。二層地下室底標(biāo)高26.0m，低于常水位標(biāo)高28.6m。

根據(jù)勘察報(bào)告工程地質(zhì)剖面圖顯示，負(fù)二層地下室底板部分進(jìn)入卵石⑤層，卵石中賦存有承壓水，基坑開(kāi)挖地下水會(huì)涌入基坑，因此應(yīng)采取必要的降水或止水措施。

2、管井布置及施工

2.1管井設(shè)計(jì)

負(fù)二層地下室區(qū)域電梯井及集水坑需降水至24.2米，降水水頭約4.4米，依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》E.0.4條，負(fù)二層含水層承壓水非完整井計(jì)算為28987.56m3/d。計(jì)算過(guò)程如下表1：

表1

其中降水影響半徑R=10S=894.4m，S小于10m時(shí)取10m。基坑等效半徑γ0= =40m。

管井單井出水量：q0= =

=3246m3/d。管井個(gè)數(shù)n=1.1*Q/q0=9.82取n=10。采用φ500鋼管，長(zhǎng)度15.0m，濾水管長(zhǎng)度8m 。為減少降水對(duì)北側(cè)在建樓盤的影響，在該側(cè)設(shè)置回灌井，回灌井采用φ800 鋼管，長(zhǎng)度15.0m。降水井及回灌井布置見(jiàn)圖1。

2.2管井施工

2.2.1測(cè)量定位

按設(shè)計(jì)要求放出降水井的坐標(biāo)點(diǎn)。井位應(yīng)設(shè)立顯著標(biāo)志。

2.2.2鉆孔定位

以定好的管井坐標(biāo)點(diǎn)為中心放護(hù)筒。

2.2.3樁機(jī)就位

樁機(jī)要保證穩(wěn)、正、平。

2.2.4鉆井

鉆進(jìn)過(guò)程中需采用泥漿護(hù)壁。

2.2.5換漿

在鉆到設(shè)計(jì)深度后注入清水繼續(xù)啟動(dòng)反循環(huán)砂石泵替換泥漿。

2.2.6下管

在檢查井管符合要求之后再下管。管頂部比自然地面高500mm左右。

2.2.7填料

下完井管后，在管外與井壁之間填礫料。在井口1.5m以內(nèi)采用粘土封填，地面雨水流入。

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2.2.8洗井

洗井在填料完成后應(yīng)盡快進(jìn)行，不得超過(guò)8小時(shí)，以免護(hù)壁泥皮逐漸老化，難以破壞洗出，影響降水過(guò)程中的滲水效果。

2.2.9安裝抽水控制線路

安裝抽水控制線路完成之后需進(jìn)行抽水試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行降水工作。

2.2.10封井

祛除坑底以上鋼管，井內(nèi)填級(jí)配碎石并澆注C15砼封井口。

總結(jié)：

本項(xiàng)目存在平均厚度18.5m的卵石層，管井降水相比于止水帷幕更經(jīng)濟(jì)。通過(guò)降水，地下室和塔樓的電梯井能正常施工，保障了項(xiàng)目進(jìn)度，同時(shí)回灌井的設(shè)置減小了降水對(duì)周邊環(huán)境的影響，說(shuō)明降水方案的可行，為本地區(qū)同類的工程提供了參考。但是應(yīng)該注意的是，基坑邊上的河流在不同季節(jié)水位不同，對(duì)基坑降水的影響也不同，因此在制定降水方案時(shí)需綜合考慮，本項(xiàng)目降水時(shí)間為1～4月，屬枯水期。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]《基坑工程手冊(cè)》（第二版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

作者簡(jiǎn)介：

劉禮科（1988.10-），男，漢，江西新余，水工環(huán)地質(zhì)工程師，主要工作方向：巖土工程設(shè)計(jì)。