深基坑深井降水的施工實(shí)踐

【摘要】本文介紹了在砂性土地區(qū)深基坑圍護(hù)采用深井降水取代止水帷幕的施工實(shí)踐，闡述了施工過程施工方法及出現(xiàn)問題的處理情況。

【關(guān)鍵詞】砂性土 深井 水位降不下時措施

1.工程概況

某工程總用地面積15923m2，總建筑面積為129978m2，地下建筑面積為26314 m2，地上建筑面積為103664 m2。采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、承臺、地梁、筏板形式，大樓地下為二層地下室，地下室一層樓面標(biāo)高-4.95m，地下室底板板面標(biāo)高為-8.45m，地下室地梁高1300，（地下室底板厚650，自板底下翻650），墊層厚100，本工程基坑面積為13500m2，大面積開挖深度達(dá)到7.5m，局部達(dá)10.2m，總計(jì)挖土方量約10萬m3。

2.工程地質(zhì)及水文條件

根據(jù)巖土工程勘察報告，工程地形地貌為：東部為老宅地基，西部為廢棄耕地，地形平坦，屬于錢塘江河口沖海積平原，沉積環(huán)境較動蕩。

從上而下的土層為：

1-1素填土，層頂標(biāo)高7.39～8.5m，厚0～2.6m；

1-2雜填土，層頂標(biāo)高5.89～9.58m，厚0～4.1m；

2-1粘質(zhì)粉土，層頂標(biāo)高2.39～7.88m，厚0～11.8m；

2-2砂質(zhì)粉土，層頂標(biāo)高-2.52～-4.27m，厚0～11.6m；

2-夾含礫砂質(zhì)粉土，層頂標(biāo)高-8.95～-7.69m，厚0～4.2m；

2-3塊石，層頂標(biāo)高-11.6～-7.09m，厚0～12m；

4-1砂質(zhì)粉土，層頂標(biāo)高-11.95～-3.75m，厚0～12.1m；

4-2粉砂，層頂標(biāo)高-12.9～-2.82m，厚19～11.5m；

4-3粉砂夾砂質(zhì)粉土，層頂標(biāo)高-16.6～-12.12m，厚0～7.3m；

5碎石，層頂標(biāo)高-19.68～-17.5m，厚0～2m。

場地地下水主要有松散巖性孔隙潛水及基巖裂隙水組成，勘察期間于鉆孔中測得水位埋深0.5～4.7m，地下水對混凝土無侵蝕作用，水位動態(tài)變化受大氣降水控制，本地區(qū)一般年變化在1～2m。本場地抗浮設(shè)計(jì)水位采用國家高程70m。場地20m深度內(nèi)2-2砂質(zhì)粉土輕微液化，局部嚴(yán)重液化，綜合判定為中等液化場地，采用深井降水，增加砂性土的密實(shí)性，提高砂性土的抗震性能。

3.圍護(hù)方法簡介

本工程采用鉆孔灌注樁加一道鋼筋砼內(nèi)支撐組成的聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑不設(shè)止水帷幕，坑內(nèi)采用自流深井降水，坑外采用真空深井降水措施，局部深坑采用轉(zhuǎn)型井點(diǎn)降水。

4.施工順序和環(huán)境

本工程基坑開挖分A區(qū) B區(qū) C區(qū) D區(qū)分塊開挖，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，挖土前，基坑內(nèi)水位必須降到-11.5m以下，A區(qū)開挖前一周啟動A區(qū)范圍所有深井。

本工程深井布置了72口井，水位觀測井布置了14口井。深井及水位觀測井平面布置圖如下：

5.深井降水的施工工藝

5.1 深井施工流程

施工準(zhǔn)備→井點(diǎn)的測量定位→挖井口→安放護(hù)筒→鉆機(jī)就位→鉆空→回填井底砂墊層→吊放井管→回填砂礫過濾層→洗井→安置水泵→安裝抽水控制電路→試抽水→正常抽水→降水完畢后封井。

5.2 深井成孔

本工程采用泥漿護(hù)壁鉆孔，孔口采用挖埋法設(shè)置護(hù)筒，防止孔口坍塌，并在一側(cè)設(shè)排泥溝、泥漿坑。井管沉放前采用壓縮空氣進(jìn)行洗井，將孔內(nèi)泥漿、泥渣清出井外，以利于降水。

5.3 深井沉放施工

深井井管采用PVC管，安放應(yīng)該垂直并位于井孔中心；管頂部比自然地坪高500㎜左右，為了保證井管接頭對正，外壁綁長竹片導(dǎo)向。井管過濾部分應(yīng)放置于含水層適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。井管放置好后，及時填充砂礫濾料，顆粒為3～`8㎜的細(xì)礫石，砂礫料必須符合級配要求。其合格率大于90%，雜質(zhì)含量不大于3%，且不得使用機(jī)械直接下料，應(yīng)用鐵鍬人工下料，以防止分層不均勻和沖擊井管壁。

6、監(jiān)測：

本工程共設(shè)置了14口觀測井，由專業(yè)監(jiān)測單位負(fù)責(zé)每天觀測記錄水位的變化，并對觀測點(diǎn)的水平位移和沉降進(jìn)行觀察，使我們能夠及時掌握水位的變化，以及降水對周邊環(huán)境的影響。

7、出現(xiàn)問題：

7.1自A區(qū)范圍啟動后十天，24個深井（其中坑外真空深井10個，坑內(nèi)自流井14個）水位開始在-7m～-10m徘徊，離設(shè)計(jì)降水要求-11.5m有1.5m～2.5m的差距，基坑無法開挖到底。

7.2原因分析：

1、本工程分四個區(qū)塊組織施工，A區(qū)為第一區(qū)塊，其它三個區(qū)塊的深井未啟動，A區(qū)本身降水壓力大。

2、觀察各深井的出水量，發(fā)現(xiàn)坑內(nèi)自流井出水量大，幾乎滿管。坑外真空泵出水反而小，A區(qū)范圍坑外10個真空井只有一半有出水，分析其原因：A區(qū)東南角有5～7.5m粘性粉土分布，滲透系數(shù)4.7E-05㎝/S，透水性較弱。其它部位粘質(zhì)粉土層分布較薄，而下層土砂質(zhì)粉土層分布較厚，砂質(zhì)粉土透水性比較好。真空泵由于存在負(fù)壓，粘質(zhì)粉土中的粘土顆粒容易把濾網(wǎng)堵塞。

8采取的措施：

8.1提早啟動靠近A區(qū)塊的其它自流井，切斷來自B、C、D區(qū)的水源補(bǔ)充，減少A區(qū)塊的降水壓力。

8.2東南角基坑外出水量小的5個真空深井改為自流井，并用高壓水槍重新洗井，出水效果略有好轉(zhuǎn)，A區(qū)基坑內(nèi)增加6個自流井，B區(qū)增加了2個自流井。根據(jù)輕型井點(diǎn)試抽效果不理想，把電梯井深坑部位輕型井點(diǎn)降水改為自流井。

9深井的停降時間和封堵方法

9.1根據(jù)設(shè)計(jì)抗浮要求，坑內(nèi)深井在地下室頂板覆土完成及三層裙房結(jié)構(gòu)完成就可以停止抽水，坑外深井待地下室外墻回填土完成即可以停止抽水。

9.2本工程沉降后澆帶設(shè)計(jì)要求到主體結(jié)頂時才能封閉，若達(dá)到抗浮要求馬上停止降水，則水位上升可以通過后澆帶淹沒地下室。

9.3由于深井PVC管直徑為300，直接穿過地下室底板，如果不做節(jié)點(diǎn)處理，必然會對后面的封堵工作帶來難度。本工程采取的節(jié)點(diǎn)如圖所示，在綁扎鋼筋前用直徑為80的圓鋼替換穿過底板部分PVC管，圓鋼外一周焊接兩道止水鋼板，并用自吸泵替換潛水泵。

10小結(jié)和體會

10.1砂性土地區(qū)當(dāng)周邊環(huán)境條件較好時采用深井降水取代深基坑圍護(hù)體系中的止水帷幕，技術(shù)上是可行的，并且能夠取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

10.2深井類型應(yīng)該根據(jù)不同場地土質(zhì)條件合理選用，必要時采取試驗(yàn)的方法，決定選用深井的類型。

10.3由于本工程的水井較多，電線、出水管經(jīng)常混在一起，一旦一個深井出現(xiàn)電路故障，檢查起來及其不方便，建議每個深井的電線、出水管統(tǒng)一進(jìn)行編號。

參考文獻(xiàn)

1.地基處理手冊編寫委員會·《地基處理手冊》[M]·中國建筑工業(yè)出版社·1993

2.江正榮·《建筑施工計(jì)算手冊》·中國建筑工業(yè)出版社·2001.7