武漢市某深基坑工程地下水控制方案

孟婧雯

【摘要】通過(guò)武漢某深基坑地下水控制工程實(shí)例，介紹了深大基坑的降水方案設(shè)計(jì)方法，為實(shí)際工程設(shè)計(jì)施工提供了一定參考。

【關(guān)鍵詞】深基坑 地下水 控制方案

隨著城市市政工程建設(shè)的發(fā)展，地下空間已被世界各大城市廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，深基坑工程成為當(dāng)前土木工程中倍受關(guān)注的熱點(diǎn)，也是技術(shù)復(fù)雜、綜合性強(qiáng)的難點(diǎn)。基坑工程的失事，許多都與降水措施不當(dāng)或重視不夠有關(guān)，研究基坑工程的降水措施問(wèn)題有重要的實(shí)際意義。

1工程概況

1.1基本情況

本工程項(xiàng)目位于漢口江岸區(qū)三陽(yáng)路京漢大道與解放大道之間，總建筑面積約7.68萬(wàn)平方米，由3棟25-32層住宅樓及相應(yīng)裙樓組成，設(shè)2層地下車(chē)庫(kù)，為深基坑工程。用地范圍內(nèi)場(chǎng)地基本平坦，場(chǎng)區(qū)自然地面標(biāo)高為黃海高程22.40-22.60m，建筑物±0.000相當(dāng)于黃海高程23.25m。基坑開(kāi)挖面積約10260m2，基坑開(kāi)挖周長(zhǎng)約420m。基坑開(kāi)挖深度為自然地面下7.55-11.00m。本深基坑的重要性等級(jí)為一級(jí)。

1.2周邊環(huán)境條件

擬建場(chǎng)區(qū)西北距解放南路邊線5.00米左右；距紅線6.6m；東南距中南劇院圍墻邊線5.00米左右；距紅線6.3m；距中南劇院主體建筑12.30m，中南劇院主體為4層，設(shè)1層地下室，采用管樁基礎(chǔ)；西面距新馬路5.00米左右。距紅線6.0m；距一期建筑物距離為30.00m，一期設(shè)1層地下室，采用管樁基礎(chǔ)；東北面為三期工程用地，現(xiàn)為空地。

2工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件分析

根據(jù)場(chǎng)區(qū)的巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告，地貌上屬長(zhǎng)江I級(jí)階地。

2.1巖土工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察資料綜合分析，在勘探深度范圍內(nèi)，擬建場(chǎng)區(qū)土層主要為第四系全新統(tǒng)沖積相地層，由粘性土和粉土、砂土組成，局部分布塘泥，下伏基巖為白堊-第三系陸相碎屑巖：泥巖、砂巖和礫巖等。地層按各巖土層的成分、成因及工程性質(zhì)等，對(duì)各巖土層名稱、巖性描述、空間分布詳見(jiàn)下表：

表2-1 工程地質(zhì)分層表

層號(hào) 層名 層面

埋深

m 厚度

m 空間分布 巖性描述

① 雜填土 0.00 1.10-5.80 場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布。 雜色，粘性土混大量磚塊、砼塊等建筑垃圾。局部地段夾炭渣和淤泥質(zhì)土。

② 淤 泥 1.10-4.80 0-3.80 場(chǎng)區(qū)內(nèi)局部分布。 灰黑色，流塑狀態(tài)，飽和，含大量腐殖物和有機(jī)質(zhì)，，有臭味。

③ 粉質(zhì)

粘土 1.10-5.80 3.20-9.60 場(chǎng)區(qū)內(nèi)僅少數(shù)孔缺失。 以黃灰色、黃褐色為主，可塑狀態(tài)，局部軟塑，濕-飽和，含鐵錳氧化物。

④ 粉土 7.4-11.50 0-3.30 場(chǎng)區(qū)內(nèi)僅部分孔缺失。 以灰褐、灰色為主，中密狀態(tài)，飽和，含云母，夾少量粉砂。

⑤ 粉砂 8.6-12.80 0-8.80 場(chǎng)區(qū)內(nèi)部分孔缺失。 灰色，稍密，飽和，含云母，局部夾粉土。

⑥ 粉細(xì)砂 10.20-18.10 2.90-13.30 場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布。 灰褐色，稍-中密，飽和，含云母，偶夾少量粉土。層理清晰。

⑦ 細(xì)砂 9.00-19.00 2.00-12.00 場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布。 青灰色、灰色，飽和，中密，少量云母，偶夾少量粉土。

⑧ 細(xì)砂 19.30-24.50 15.00-22.70 場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布。 青灰色、灰色，飽和，以密實(shí)為主，少量云母，含灰黃、灰白細(xì)礫。

⑨ 卵礫石 41.70-43.90 1.60-7.50 場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布。 青灰色、灰色，飽和，密實(shí)，少量云母，局部地段底部偶夾少量中粗砂。

⑩ 強(qiáng)風(fēng)

化巖 33.80-43.00 1.00-4.80 本次僅部分孔揭露。 成份較雜，有泥巖，礫巖，砂巖。巖體質(zhì)量等級(jí)為V級(jí)。為典型的半成巖。

⑾ 中風(fēng)

化巖

38.60-46.00 未揭穿 場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布。 本次勘察揭露礫巖和砂巖兩種巖石，砂巖巖體質(zhì)量等級(jí)為V級(jí)；礫巖巖體質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。

2.2水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地下水主要為上層滯水及下部承壓水。上層滯水主要由地表水源、大氣降水和生活用水補(bǔ)給，無(wú)統(tǒng)一的自由水面，水位及水量隨地表水源、大氣降水和生活用水排放量的影響而波動(dòng)。基槽開(kāi)挖時(shí)直接揭露該含水層，應(yīng)注意排水。承壓水賦存于下部砂性土層中，水量大且相對(duì)較穩(wěn)定，具統(tǒng)一承壓水位，與長(zhǎng)江有較密切的水力聯(lián)系，水位因長(zhǎng)江水位季節(jié)性變化而變化。

鉆探期間，測(cè)得上層滯水靜止水位1.20-1.70米，測(cè)得場(chǎng)地承壓水靜止水位4.20米，相當(dāng)于黃海高程18.79m。

根據(jù)抽水試驗(yàn)成果，場(chǎng)區(qū)下部砂層承壓水含水層平均滲透系數(shù)K取20.00m/d，R取200m。武漢地區(qū)一級(jí)階地承壓水水位的絕對(duì)標(biāo)高值一般為16.0-22.5m，受長(zhǎng)江水位影響，臨江一帶年變化幅度為5.00-7.00m，最高承壓水位的絕對(duì)高程（黃海高程）可超過(guò)23.00m。

根據(jù)室內(nèi)滲透試驗(yàn)資料，場(chǎng)區(qū)內(nèi)第②層淤泥、第③層粉質(zhì)粘土為微-弱透水層、第④粉土為中等透水層。⑤～⑨層粉砂、細(xì)砂、卵礫石層為強(qiáng)含水層。

3地下水控制方案

根據(jù)勘查報(bào)告所得出的結(jié)論和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，考慮工程安全和造價(jià)，設(shè)計(jì)地下水控制方案如下：

1）豎向隔滲帷幕

在基坑四周設(shè)置深層攪拌（漿噴）樁豎向加固體，使坑壁軟粘土得到固化，與鉆孔灌注樁聯(lián)合作用，既擋土又止水。

支護(hù)樁外設(shè)2排深層攪拌（漿噴）樁豎向加固體，雙排樁間設(shè)5排深層攪拌（漿噴）；深層攪拌（漿噴）樁材料采用普硅32.5號(hào)水泥，水泥用量為55kg/m。

2）地面硬化及地表排水

地表水采用明溝排水，在坡頂3.0米處修一條排水溝，排水溝尺寸為300×300mm，磚砌砂漿抹面，按3‰坡率流入集水井中，統(tǒng)一排入市政排水系統(tǒng)。基坑周邊3.5米以內(nèi)的地面硬化采用C15素砼，厚50mm，反向坡坡度為3%。

3）基坑深井降水

本基坑設(shè)置降水井的目的是：降低下部承壓水水頭，基坑不發(fā)生突涌。

根據(jù)滲水實(shí)驗(yàn)所得參數(shù)，計(jì)算所得，設(shè)計(jì)17口井，選用單井出水量80 m3/h的泵量。基坑降水體系采用深井管井減壓降水，降水井成孔直徑600mm，管井直徑300mm，觀測(cè)井成孔直徑200mm，管井（PVC管）直徑100mm。

4）電梯井封底（高壓旋噴樁）

由于基坑降水對(duì)周邊建筑物及道路沉降影響較大。故采用高壓旋噴樁對(duì)電梯井進(jìn)行封底。旋噴樁樁徑：φ1000mm， 間 距：800mm。高壓旋噴樁材料采用普硅32.5號(hào)水泥，水泥用量為300kg/m。

4結(jié) 語(yǔ)

該工程按本文控制方案進(jìn)行了施工，在整個(gè)基坑開(kāi)挖過(guò)程中地下水控制效果良好，保證了基坑的順利開(kāi)挖，保護(hù)了周?chē)慕ㄖ锛肮苍O(shè)施，未產(chǎn)生不良現(xiàn)象，為武漢市深基坑地下水控制設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)！

參考文獻(xiàn)

[1]中南勘察設(shè)計(jì)院.武漢融科天城三期勘察報(bào)告，2011.

[2]《工程地質(zhì)手冊(cè)》（第四版）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

[3]孫詠華.建筑工程中深基坑降水技術(shù)的研究[J].山西建筑，2009（24）.

[4]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[5]張?jiān)诿?地下水與建筑基礎(chǔ)工程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.