深基坑降排水方案選擇及其施工探討

【摘 要】高層建筑深基坑降排水工程在建筑工程中占有重要位置，因此深基坑工程降排水施工亦成為基坑工程中的一個難點，也是保證深基礎施工質量的關鍵。結合工程情況，選擇深基坑降排水方案，采取深基坑止水、降水技術措施，確保深基坑降、排水施工順利進行的控制。

【關鍵詞】深基坑；降排水；止水；回灌；觀測；方案選擇

1 工程概況

某建筑工程，屬于鋼筋混凝土結構，地下負2層，地上為32層，基坑深為－6．950，±0．000絕對高程811.020。

根據巖土工程勘察報告(詳勘)場地土類為三類，場地地下水位為地表下1．5m，地下水為潛水質，地下水對混凝土機構中的鋼筋為弱腐蝕性。該場地為中等液化地基，液化指數3．74～1．65。

地基土分層及主要物理力學指標為:①雜填土:雜色，層厚0．94m～1．8m。②其余成分為粉土，0．9m～1．8m。③粉土:層厚4．8m～9．0m。④粘性粉土互層14．2m～16．5m。

根據基坑側壁安全等級不同，相對采取支護方式也不同，根據JGJ120-99建筑基坑支護技術規范中安全等級劃分標準，將本基坑的安全等級定為二級。

地下水對混凝土結構具腐蝕性，對鋼筋結構具弱腐蝕性。抽水試驗結果:現有水位降至地下6m，基坑面積為(210×300)m2，半徑為132m時，基坑涌水量Q建議取值4236m3/d，降水影響半徑R取值313m，滲透系數k取值40．1m/d。

2 深基坑降排水方案的選擇

因場地地下水埋深1．50m，基坑開挖深度6．5m，大部分地段揭示含水量豐富的粉土，所以為防止開挖過程中出現基坑突涌及對周圍建筑物造成不良影響，基坑開挖前應對基坑周邊做好止水和降水技術措施。

止水降水措施一般有井點降水、帷幕止水防砂、坑內降水等。針對本場地的工程地質特點，在基坑開挖施工前，應先進行坑內降水，因此從施工安全技術、確保工期和工程質量等方面綜合比較分析井點降水是普通采用的經濟而有效的降水方法。

由于基坑降水后，不可避免地造成基坑周圍地下水位的下降，從而使基坑周邊地面原有建筑物和地下構筑物因不均勻沉降而受到傾斜，裂縫等危害，因此要采取回灌措施。根據本基坑的地層特點和現場條件，回灌措施采用坑內回灌井，此外為了解地下水位變化，及時調整回灌水量，還在基坑周圍設置五處水位觀測井，為保證觀測準確，觀測井采用300mm無砂管。

3 深基坑止水、降水技術措施的工藝和做法

由于原狀土是舊有建筑物的基礎，土質較為密實，地下水位淺，現狀道路在建筑物西側，距離基坑較遠，不會產生大的影響，但其他三個方向都有建筑物，為此需要設置止水帷幕。

為保證基坑支護施工順利進行和周圍建筑物的安全，降水施工前，需要先施工止水帷幕。止水帷幕，采用深層攪拌樁，設計主要依據JGJ120-99建筑地基處理技術規范及《巖土工程勘察報告》等。止水帷幕樁沿開挖的基層一周，使其完全閉合成桶狀，在降水過程中，使基坑外的水不易涌入基坑，也有利于對周邊底層水位的回補。而且，止水帷幕做完后，降水過程結束后，土方分層開挖，及時采用土釘墻封土，對基坑起到了擋土墻的作用。

本工程深攪樁主要設計參數為:樁徑500mm，樁心距0．35m，樁間搭接15cm，樁長9m，固化材料采用32．5MPa，水泥摻入量不小于55kg/m，水灰比0．55～0．7，土釘墻采用6．5@200×200鋼筋網片，網筋之間用綁扎絲間隔綁扎，鋼筋搭接牢固，另外網片筋上翻至基坑邊1．5m，間隔2m打入長度1m的豎直錨釘，焊接通長筋，與加強筋連接成整體。上述工序完成后，可噴射混凝土，厚度為8cm，強度等級為C20。

3.1 降水井

降水井為40口，單井出水量不小于30m3/d，回灌井為9口，直徑均為400mm，降水井長度為20m，回灌井為25m，全部采用無砂濾水管，壁與井管填充級配濾料。降水井在基坑內均勻布置。降水井施工時的控制要點:

3.1.1 護筒頂端高出地面50cm，防止掉入異物。

3.1.2 打孔施工時要做到一徑到底不留沉渣，井孔要求正、直、圓、孔斜率小于1%。

3.1.3 嚴格控制下管速度，緩慢下管，并保證良好連接。

3.1.4 泥漿及時運走，不得堆積在孔口周圍。

3.1.5 濾料要嚴格按照設計級配拌合，均勻分層回填。

3.1.6 降水井成型后，為防止掉入雜物，井口采用特制的木蓋板覆蓋。

3.1.7 嚴格控制水位，定期觀測，使水位平穩，緩慢下降，防止過快造成不均勻沉降，影響周邊環境。

3.1.8 嚴格按照臨時用電要求，使用鉆機設備和配電箱。

3.2 水位觀測和回灌

3.2.1 設置觀測井，及時觀測水位變化情況是否影響土方開挖。

3.2.2 水位觀測，每天記錄觀測數據，觀測排水量，含砂量大小，如有異常，加以調整。

3.2.3 降水過程中，注意觀察基坑邊坡動態，及時反饋信息，修整方案，確保基礎施工順利進行。

3.3 排水溝

為防止地下水浸泡軟化土體，及時排除明水，有利于基坑內的作業施工，按照設計要求，在基坑外沿周邊設置一排水溝。用磚砌水泥砂漿抹面修筑，水溝寬1．0m、深0．8m，并設置沉淀池，收集的水用水泵抽入市政管網。在基坑挖好后，在坑內沿基坑壁底部設置盲溝，寬0．8m、深0．5m，內置級配碎石，在兩端設置集水坑，尺寸為1m×1m，放置水泵，及時排水。

3.4 降水設備選用

依據降水井的出水量和數量，每口降水井中安放一臺1．5寸潛水泵，并備用8臺～10臺，便于更換使用。

4 沉降觀測

為確保周邊建筑物的安全，在降水和開挖施工時，要安排專人對周邊建筑物和基坑邊坡進行定時觀測，主要檢測項目有:

4.1 支護過程中的邊坡位移觀測；

4.2 土方開挖過程中的地下水位觀測；

4.3 周邊建筑物的沉降觀測；4)周邊市政道路和地下管線的位移觀測。

5 確保深基坑降、排水施工順利進行的控制要點

5.1 降、排水施工前一定要提前做好排水管線的通暢。

5.2 要有充足的抽水設備和熟練的施工技術人員。

5.3 要有專業電工，隨時檢查設備的使用情況和配電設備的正常運行情況。

5.4 要準備應急電源(發電設備)，防止出現電源中斷，造成水位反彈。

5.5 為確保施工安全和施工進度，降、排水施工現場需設置圍擋設施，但不能影響施工機械的正常運作。

5.6 降水井口要統一覆蓋，專人檢查，設警示標志、防止雜物和來往的技術工人掉入。

5.7 做好降水記錄，及時檢查降水設備，對不能正常使用的水泵及時維修或進行更換。

5.8 做好現場明水的收集排放工作，防止水進入基坑，造成基坑內積水，影響施工的正常進行。

5.9 及時觀測，降水過程中，參照給定的參數，控制水位的降深，如水位降深過大，要首先控制抽水量，關閉部分抽水設備，必要時組織實施回灌，對周邊建筑物進行壓閉注漿，固化建筑物基礎。

5.10 回灌井與降水井是相輔相成的，在它們同時正常工作時，才能體現出降水的效果，才能保證水系的出入平衡。哪個方面出現差錯，都會導致降水施工的失敗，因此回灌與降水在正常施工中必須同時啟動，同時停止，同時恢復。

5.11 回灌水可直接使用基坑內抽出的地下水，但回灌前必須經沉淀過濾后方可使用；用其他水源作回灌水時，水質要潔凈未受污染。

6 降水施工措施小結

深層攪拌樁帷幕和基坑內降水、土釘墻的完美組合，使該工程的基坑開挖取得了很大的成功，比預定工期提前20天完成，工程造價控制在合理的預算范圍以內。但它不是深基坑降排水施工技術的唯一方案，它對本工程適用，并不能保證在其他地質條件下也可以適用。各個工程降水施工方案，必須參考其《地質勘查報告》和周邊建筑物分布情況，依其水文地質資料和周圍環境情況認真進行深入細致地分析論證和設計，方可得出合理、可行的深基坑降排水施工技術方案或措施。

實施深基坑降排水的工程項目，不管其降排水的施工方案多么周密、完善，都需要有完整的管理控制體系，在施工過程中，也會出現各式各樣的問題，比如建筑物沉降，流沙或管涌、基坑積水等等，必須充分考慮相應的應急預案或處理措施也是很有必要的。降排水方案是否妥當，在很大程度上也是決定著深基坑施工技術方案是否成功的主要因素之一。

參考文獻

[1]趙繼紅 楊春霞，淺談深基坑降排水方案的選擇與施工[J]黑龍江科技信息，2010.12