工程基坑降水方案應用

□文/劉 韌

工程基坑降水方案應用

□文/劉 韌

某二級基坑，采用大口井坑內降水并設觀測井。根據工程基坑平面形狀、坑深分布特點，對基坑開挖施工方法、場地地質條件和周圍環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，達到了增加基坑的穩定性，保證基坑施工安全，保護水資源、環境安全的效果。

降水；觀測；基坑

1 工程概況

天津市漢沽區晴川商業樓為辦公商用，地上14層，高度71 m（±0.00相當于大沽標高4.550 m），采用框架-核心筒結構。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，基礎上皮標高-12.35 m，基礎厚度1.56 m（含墊層）。基坑深度為13.00 m，局部坑深13.30 m。基坑支護方案采用鉆孔灌注樁擋土+鋼筋混凝土支撐作為支護結構和鋼格構立柱樁，基坑四周采用三軸深攪樁作為止水帷幕，坑內采用大口井降水并設觀測井。

2 地質情況

場地范圍內地層主要為人工填土層（Qml）、全新統上組陸相沖擊層（Q43al）、全新統中組海相沉積層（Q42m）、全新統下組沼澤相沉積層（Q41h）、全新統下組陸相沖擊層（Q41al）、上更新統第五組陸相沖擊層（Q3eal）、上更新統第四組濱海潮汐帶沉積層（Q3dmc）、上更新統第二組海相沉積層（Q3bm）、上更新統第一組陸相沖積層（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定性的不良地質作用。

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，對質量和安全有更高的要求。首先做好降水設施觀測：降水井及觀測井完好狀況、水泵工作狀況、坑內排水管網及坑外相關的市政排水管道工作狀況、觀測設備工作狀態、供電設備工作狀態及安全檢查、備用電源的工作狀況、降水工程應急設備的工作狀況。其次是基坑狀況：坑底土是否存在流砂、管涌等滲流破壞現象、止水帷幕是否存在滲漏現象。

4 降水方案的確定

在坑內共布置了55口降水井，成井直徑800 mm、管外徑500 mm、降水井井深18 m。坑外共設置了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。基坑分層開挖前應進行15 d以上全面降水，以保證土方開挖無明水作業，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）埋設護口管。降水井和觀測井護口管底口應插入原狀土層中，護口管上部應高出地面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。

2）安裝鉆機。機臺應安裝穩固水平，嚴格對中。

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

4)清孔。鉆孔鉆進至設計標高后，在提鉆前將鉆桿提至離孔底500 mm，進行沖孔清除孔內雜物，確保孔底沉淤＜300 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，應檢查過濾器的縫隙是否符合設計要求。下管前必須測量孔深，符合設計要求后，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，從上至下逐層逐節吹洗，將井底泥砂吹凈，洗出清水為止。洗井結束前再清一次淤泥，使井底沉淀＜0.3 m。

8）封井。應根據地下施工進度及結構抗浮等情況，滿足設計要求后再進行。封井數量和時間，須經設計認可。

9）疏水管道的布設。根據現場污水管線現狀，由現場排水口經沉淀后進入市政管線。排水總管沿基坑四周明設，緊貼安全護欄，鋪設φ160 mmPVC管，坡度0.15%。降水井井口高出地面300 mm，井口用鐵質蓋封口。在基坑東南角和西北角各設一座二級沉淀池，，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 降水井施工質量保證管理及技術措施

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。詳細記錄鉆孔過程，精確控制孔深。井的深度不得超過設計井深的0.5 m，成孔直徑須達到或大于設計直徑。井管在運輸、裝卸和堆放時應防止井管損壞，下入井孔前，逐根檢查，保證井管完好。降水設備的管道、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，上端口應保持水平，井管偏斜度不得超過1°。井管安裝完畢后，應立即填濾料。濾料規格必須符合設計要求。井管的選擇及包裹與地層情況相符并連接牢固、穩妥。地面排水管線用φ160mm管，其鋪設不得影響其他工作的進行并不得發生滲漏現象。抽排水使用的潛水泵試運轉后方可下入井內。開泵0.5 h后，取樣測試含砂量。當含砂量＞0.5‰時，及時采取措施減少水中含砂量。在降水過程中，加強井點降水系統的維護和檢查，保證不斷抽水。降水前，考慮到水位降低區域內的建筑物和構筑物可能產生的沉降和水平位移，作好沉降觀測和采取防護措施。井口設置護筒并設置泥漿坑，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 成井質量標準

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

洗井質量標準：洗出清水，不渾濁為合格。

回填濾料質量標準：濾料干凈，粒徑均勻，含泥量≯3%。

6 結語

基坑降水是不可缺少的一個環節，降低基坑邊坡地下水位，減少基坑側翼壓力，增加基坑的穩定性，方便挖掘機和工人在坑內施工作業。為基坑開挖提供良好的施工環境，通過及時疏干基坑內地下水，提高土體的有效應力，防止了坑底涌水，流砂等現象的產生，保證基坑施工安全，保護水資源、保證了環境安全。

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，從事工程技術質量管理工作。