臨江復(fù)雜地質(zhì)條件下的建筑深基坑降水施工技術(shù)

周金弟 宋建華

【摘要】在對臨江的建筑進(jìn)行深基坑施工時(shí)，由于其地質(zhì)條件復(fù)雜、基坑面積較大、開挖較深等，給基坑降水施工帶來了一定的難度，本文通過分析具體施工實(shí)例，總結(jié)出了在臨江復(fù)雜地質(zhì)條件下的建筑深基坑降水施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】臨江復(fù)雜地質(zhì)；深基坑；降水施工技術(shù)

伴隨著我國城市規(guī)模的擴(kuò)大，高層建筑數(shù)量的增加，基坑工程朝著更深更大的方向發(fā)展，工程難度也不斷的增大，尤其是處在臨江地質(zhì)條件較為復(fù)雜的建筑，對其進(jìn)行深基坑施工時(shí)，難度系數(shù)更大，因此，需要我們采取適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，保證施工的順利進(jìn)行?；咏邓夹g(shù)是使用較為普遍的技術(shù)之一，該技術(shù)通過設(shè)置集水豎井，從而達(dá)到使地下水降低的目的。

一、 工程簡介

（一）工程概況

該項(xiàng)目是對一個(gè)碼頭進(jìn)行施工，總面積達(dá)193468平方米，基坑面積是33986平方米，基坑邊緣總延長米為1038米，基坑地下3層裙樓區(qū)域開挖深度是13.8米，底板落深區(qū)開挖深度是14.75米，塔樓區(qū)開挖深度是15.60米。工程周邊環(huán)境復(fù)雜，正在籌備的軌道穿過本地塊，還有很多的居民住宅樓，工程場地的東邊管線密布，南邊與水產(chǎn)公司商務(wù)樓等4層建筑相鄰，距離大概是2.3米，4層保留建筑的南側(cè)有一個(gè)碼頭，與該工程地下室的外墻的距離也很短。

（二）水文地質(zhì)情況

本工程場區(qū)地下成層分布著飽和黏性土、粉性土和砂土，直至地表以下115.37米深度范圍內(nèi)有第四系的河口、濱海、淺海、沼澤、溺谷、湖澤相沉積層。根據(jù)本工程事先做的勘察報(bào)告，擬建場區(qū)地下水可劃分為淺層潛水、微承壓水和承壓水三部分。另外還了解到本場地淺部第⑤2層屬于微承壓含水層，深部第⑦2層屬于當(dāng)?shù)氐谝怀袎汉畬樱疫@兩層的水位都呈現(xiàn)出一種年周期性變化的規(guī)律，水位深埋的變化幅度保持在3.0到11.0米之間。該工程場地勘察測得的承壓水位埋深是7.50米。

二、 深基坑降水施工措施

（一）設(shè)計(jì)降水方案

在設(shè)計(jì)降水方案時(shí)，第一要考慮到場區(qū)內(nèi)承壓水的含水分布狀況，該工程整個(gè)場地的水文地質(zhì)條件很復(fù)雜，并且成層分布，承壓微承壓含水層之間具備著一定的水力聯(lián)系，所以在方案設(shè)計(jì)時(shí)要對基坑周邊構(gòu)筑物及管線眾多的情況慎重考慮，本工程降水重點(diǎn)考慮的問題是基坑降水能不能引發(fā)坑外沉降的環(huán)境保護(hù)問題；第二，對基坑突涌的可能性進(jìn)行評價(jià)，以動態(tài)規(guī)律為基礎(chǔ)，考慮到承壓水對基坑工程最不利的影響，做好可能發(fā)生最壞事件的打算，并就此提出相應(yīng)的解決方案，當(dāng)基坑底板至與承壓含水層頂板間的土壓力大于安全系數(shù)下承壓水的頂托力時(shí)，基坑底板的穩(wěn)定性基本上達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)；第三，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)疏干井，將當(dāng)?shù)貑尉行У慕邓娣e的經(jīng)驗(yàn)值和擬建工程場區(qū)的土層特征、基坑平面形狀、尺寸等相結(jié)合，進(jìn)行全面的考量，從而確定潛水疏干降水井的具體位置和深度；第四，減壓井抽水實(shí)驗(yàn)，對受承壓含水層影響比較大的區(qū)域布置抽水實(shí)驗(yàn)井，等到實(shí)驗(yàn)完成之后，將抽水實(shí)驗(yàn)井當(dāng)作降水井使用，井平面位置需要參照基坑降水的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行布置；第五，對承壓水層減壓降水設(shè)計(jì)，以抽水實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，聯(lián)系實(shí)際情況，并采用非完整井非穩(wěn)定流公式對承壓降水井結(jié)構(gòu)以及平面進(jìn)行布置，并且對群井降水的正預(yù)測進(jìn)行分析，該分析可以運(yùn)用抽水實(shí)驗(yàn)校正過的三維數(shù)值模型展開。

（二）控制降水運(yùn)行

基坑開挖前20d對疏干井進(jìn)行基坑疏干降水，當(dāng)土方開挖的時(shí)候要確?？觾?nèi)潛水已經(jīng)疏干結(jié)束，嚴(yán)格控制對降水運(yùn)行加以控制，這也是基于基坑安全的考慮。該工程將基坑開挖的工況與抽水實(shí)驗(yàn)有效結(jié)合，并針對不同的基坑部位制定了多種不同的降壓運(yùn)行方法，結(jié)果顯示，降壓收到了意想不到的效果。對基礎(chǔ)底板進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、地下室和上部結(jié)構(gòu)施工完成，依次減少降壓井的開啟數(shù)量，直到靜止水位情況下水頭壓力小于設(shè)計(jì)單位提供的基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的抗浮力，這一過程要在確保承壓水水壓頭壓力小于抗浮力的提前下進(jìn)行?？偘鼏挝缓灠l(fā)降水停止令，降壓井的運(yùn)行時(shí)間至此全部結(jié)束。對降水運(yùn)行的管理分為以下幾個(gè)部分，包括在對潛水疏干降水井運(yùn)行時(shí)，需要早于基坑開挖的20d，不定時(shí)的檢查抽水運(yùn)行過程中的設(shè)備運(yùn)行情況，如果發(fā)現(xiàn)了問題，立即采取相應(yīng)的措施解決；潛水泵抽水間隔時(shí)間由短到長有規(guī)律地對潛水疏干降水井抽水，為了避免將電機(jī)燒壞，需要在抽干降水井后即可停止?jié)撍玫倪\(yùn)行；做好抽水過程中包括井涌水量、水位降深等數(shù)據(jù)的記錄，將流量繪制成圖以方便查看，觀察孔水位的變化情況，了解各監(jiān)測點(diǎn)觀測資料和時(shí)間呈現(xiàn)出了怎樣的關(guān)系，為施工人員在施工時(shí)掌握施工動態(tài)，知道降水運(yùn)行提供一定的依據(jù)，從而使完善降水運(yùn)行方案；在降水工作現(xiàn)場配備雙電源，避免因?yàn)橥蝗粩嚯娀蛘唠妷翰环€(wěn)的問題造成降水無法持續(xù)運(yùn)行的危險(xiǎn)；由于基坑開挖不斷深入，開挖面會產(chǎn)生變化，所以潛水疏干降水井需要隨時(shí)對井點(diǎn)的構(gòu)造進(jìn)行調(diào)整，確保割管和接管工作的順利，使降水井的真空度合乎施工要求；承壓水頭的埋深對降壓的啟動時(shí)間有著很大的影響，所以需要施工人員準(zhǔn)確的掌握承壓水頭的具體埋深，保證降水合乎實(shí)際的需要；降水結(jié)束后及時(shí)將井孔注漿封閉，蓋上蓋板，并且設(shè)立容易被人們看到的標(biāo)志；保護(hù)井管以防不必要的施工事故發(fā)生；最后做好降水配合基坑開挖和基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)施工的管理。

（三）基坑降水的環(huán)境控制

我們知道，深層的降水會對地面的沉降產(chǎn)生影響，為了減小這種不利的影響，該工程在基坑降水過程中制定了一系列相應(yīng)的解決措施，諸如縮短臨近建筑物的地下管線減壓井抽水時(shí)間；在施工過程中隨時(shí)留意周圍的環(huán)境，及時(shí)采取有效的措施對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，抽水井和抽水流量要根據(jù)實(shí)際情況的變化及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整，做好對降水運(yùn)行和開挖施工的指導(dǎo)工作；根據(jù)需要將承壓水頭降低，把握好承壓水頭和上覆土的壓力，保證開挖基坑的穩(wěn)定。

總之在對臨江復(fù)雜地質(zhì)進(jìn)行深基坑降水施工時(shí)，要仔細(xì)分析研究當(dāng)?shù)匾延械目辈靾?bào)告所提出的地下水水位，當(dāng)基坑圍護(hù)工作施工完畢，發(fā)現(xiàn)地下水位發(fā)生改變時(shí)，可以采用抽水實(shí)驗(yàn)的方法來準(zhǔn)確確定各項(xiàng)水力參數(shù)和水位，并通過科學(xué)合理的方式對基坑實(shí)際的降水運(yùn)行的控制進(jìn)行檢驗(yàn)和指導(dǎo)。嚴(yán)格遵照有關(guān)降水井施工的規(guī)定進(jìn)行精心施工并做好管理工作按照工程的實(shí)際需要降水，保證降水工程的順利進(jìn)行，從而達(dá)到基坑開挖的需求。

三、結(jié)語

綜上所述，在對臨江復(fù)雜地質(zhì)進(jìn)行深基坑降水施工時(shí)，要充分考慮到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件特征，地下土層的分布情況以及水文地質(zhì)特征，采取科學(xué)合理的措施，使施工人員在對深基坑進(jìn)行降水施工時(shí)，對周邊環(huán)境的影響降到最低，確保施工進(jìn)度和施工安全，保證施工的順利進(jìn)行。本文對具體案例中的深基坑降水施工技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，為相似工程的施工提供一定的幫助。