重慶來福士廣場深基坑地下水的控制

程瑜　吳同情　范昕然

(1.重慶市渝中區建設工程綜合監督管理處　重慶　400013；2.重慶科技學院建筑工程學院　重慶　401331；3.重慶交通大學水利水運工程教育部重點實驗室　重慶　400074)

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重慶來福士廣場深基坑地下水的控制

程瑜1吳同情2范昕然3

(1.重慶市渝中區建設工程綜合監督管理處重慶400013；2.重慶科技學院建筑工程學院重慶401331；3.重慶交通大學水利水運工程教育部重點實驗室重慶400074)

目前國內基坑地下水控制主要是以高壓旋噴樁為代表的注漿止水帷幕和以深井降水為代表的降水帷幕。根據重慶來福士廣場深基坑工程的實際情況，通過三次注漿止水帷幕試驗與降水帷幕抽水試驗，表明在長江灘涂回填區，地質條件復雜、含水層厚度、分布不均勻條件下，降水帷幕效果好于高壓旋噴止水帷幕和液壓注漿止水帷幕。

基坑降水；降水帷幕；高壓旋噴；液壓注漿

1　工程概況

重慶來福士廣場位于朝天門與解放碑之間，直面長江與嘉陵江交匯口，所在地渝中區是重慶市最為繁華的區域，總占地面積為91 782m2，總建筑面積約1 134 264m2(含市政配套設施)，由地下車庫、商業裙樓和超高層塔樓以及高空連廊組成。基礎工程為人工挖孔灌注樁，其中抗壓樁423根，抗拔樁946根，抗滑樁156根，共計1 525根，樁底絕對標高在172.00～48.49m之間。所處持力層均為中風化泥巖，混凝土等級為C35、C40，塔樓最大樁徑為5.8m。

2　地質及水文條件

2.1工程地質條件

2.2工程水文條件

勘察區地下按其賦存形式可分為松散土層孔隙水、基巖裂隙水和孔隙潛水類型，接受大氣降水、地表水補給，向長江、嘉陵江排泄。

(1)第四系松散土層孔隙水：主要賦存于第四系松散土層中，賦存條件主要受堆積物分布范圍與厚度控制。

(2)基巖裂隙水：賦存于基巖裂隙中，賦存條件主要受基巖裂隙發育程度控制，含水性差異大。整個場區中部及南部地勢高,基巖裂隙不發育，巖體較完整，地下水賦存條件差，地下水貧乏。通過鉆孔觀測地下水位，其初勘地下水位標高為175.20～ 207.0m,詳勘地下水位標高為183.09～184.33m，主要為基巖裂隙水，不具統一前水位。對ZC4、ZC93、ZC69、ZX46、ZX117進行抽水試驗，結果顯示單孔涌水量為2.08～11.35m3/d,降深4.8～14.36m,巖體滲透系數0.0381～0.193m/d。

(3)孔隙潛水：賦存于下部砂卵石中，受大氣降水和地表水補給，與長江(庫)水聯系密切，連通性好，水量大，地下水位與長江(庫)水位基本一致。據鉆孔地下水位觀測資料，地下水位受長江、嘉陵江水水位影響明顯。

考慮場區工程樁開挖將跨越洪水期，地下水位遠高于樁底標高，且人工挖孔需穿透砂卵石底板進入中風化巖，極易產生涌水、流砂，形成地下水水患。故對基坑地下水的處理顯得尤為重要。

3　基坑地下水控制

目前，國內基坑地下水控制主要有兩種思路，一是以高壓旋噴樁為代表的注漿止水帷幕，二是以深井降水為代表的降水帷幕。本工程地下水控制前后進行了高壓旋噴樁止水帷幕、液壓注漿止水帷幕、深井降水帷幕3次試驗，并比較分析這3種控制方案的效果，最后提出最適宜該工程的地下水綜合控制方案。

3.1高壓旋噴樁注漿止水帷幕

高壓旋噴注漿法是利用高壓噴射漿液與土混合固化處理地基的方法[1]。當前，該方法的基本工藝類型有單管法、二重管法、三重管法和多重管法等[2]。經過對該工程的地質條件分析，選定三重管高壓旋噴樁施工工藝。

三重管高壓旋噴樁施工技術是用3層噴射管使高壓水和空氣同時橫向噴射，沖蝕切割地基土體，再借空氣和水的上升力把已破碎的余土漿托舉到地面排出；與此同時，另一個噴嘴將水泥漿以較低壓力噴射注入到被切割、攪拌的地基中，使水泥漿與土混合固結成樁，相鄰樁互相咬合形成連續加固土體，理論上其加固直徑可達800～1 000mm，最終多個旋噴樁連續咬合形成連續墻式的豎向隔水層[3](圖1)。

擬選定一根工程樁(Z06-P160)在透水性好、透水層較厚的區域進行高壓旋噴樁注漿止水帷幕驗證性施工。沿工程樁周布置兩排(梅花型布置)高壓旋噴樁，設計樁徑為800mm，間距為600mm，搭接距離為200mm，如圖2所示。采用普通硅酸鹽水泥，水灰比選為0.7～1，水泥摻量不少于原狀土天然質量的25%，其詳細的施工工藝主要參數見表1。

施工完成28d后，通過開挖檢查、注水試驗、鉆芯取樣三種方式，檢查注漿成型、強度、透水情況[4]，檢查發現沒有形成連續的、成型的水泥固結體，其取芯抗壓強度均小于1.0MPa，基坑壁明顯有涌水現象,故高壓旋噴樁止水帷幕試驗未達到預期。經分析，由于場區內地質條件復雜，砂層厚度及分布極不均勻，雜填土層土質復雜，水泥漿經高壓，易通過雜填土層較大縫隙流失，從而沒能達到預期設計效果。

3.2液壓注漿止水帷幕

由于高壓旋噴樁注漿止水帷幕試驗沒能到達預期相關，于是改變相關參數，采用壓實灌漿技術，進行液壓注漿止水帷幕試驗。降低水灰比，減小噴漿壓力以及進行多次反復提拉注漿[5]。調整后的施工參數見表2。

表2　液壓注漿止水帷幕施工參數

施工完成后，通過開挖檢查、鉆芯取樣發現該工程所處位置雜填土層土質復雜，土層內有孤石、磚塊、生活垃圾等成分，水泥漿在注漿機壓力作用下，流失嚴重，不能與土體形成有效的固結體，同時砂層厚度不均，分布存在差異性，水泥漿在砂層內也無法形成連續的固結體，并且基坑壁有涌水現象，故液壓注漿止水帷幕的基坑降水效果未能達到設計理想效果。

3.3降水帷幕

考慮場區工程樁開挖跨越洪水期，其地下水位遠高于樁底標高，且人工挖孔需穿透砂卵石底板進入中風化巖，極易產生涌水、流砂，形成地下水水患。對于影響本工程的孔隙潛水，為保證工程樁開挖及基礎施工的順利進行，地下水控制調整為采用坑周側向連續抽水帷幕與坑內深井疏干排水的方法相結合[6-7]，所采用的降水井結構圖見圖3所示。

按規范[8]中均質含水層潛水完整井的基坑降水總涌水量按下式進行計算。

(1)

式中：Q—基坑降水總涌水量(m3/d)；k—滲透系數(m/d)；Sd—基坑地下水位的設計降深(m)；H—潛水含水層厚度(m)；R—降水影響半徑(m)；r0—基坑等效半徑(m)。

根據規范要求，降水井單井設計流量按式(2)進行計算：

(2)

式中：q—降水井單井流量(m3/d)；n—降水井數量。

降水井單井流量的取值按照規程進行取值，查表后取值120m3/d，由公式(2)便可計算出n=9 552.29×1.1/120=87.56。故擬在場區內設置帷幕井、疏干井共計88口，保證地下水的抽排。

經過抽水試驗表明，在長江水位較高時，正式降水開始8h后，單井內水位降深即達6m，迅速在井點連線方向形成一道無水屏障，阻隔了坑內外地下水的直接聯系，基坑內地下水水位迅速下降，降水帷幕達到了預期效果。

4　結論

根據重慶來福士廣場深基坑項目的實際情況，通過3次注漿止水帷幕試驗與降水帷幕抽水試驗，表明在長江灘涂回填區，地質條件復雜、含水層厚度、分布

不均勻條件下，降水帷幕效果好于高壓旋噴止水帷幕和液壓注漿止水帷幕，將可為類似工程提供參考。

[1]王俊杰,唐彤芝,彭劼.地基處理新技術[M].北京：中國水利水電出版社,2013：162-163.

[2]魏新江.地基處理[M].杭州：浙江大學出版社,2007：104-105.

[3]楊卓,高全臣,吳劍波，等.高壓噴射混凝土樁止水帷幕在某基坑中的應用[J].施工技術,2015,44(11): 92-95.

[4]啟鑫，張智博，季玉國，等.大連臨海超大深基坑旋噴樁止水帷幕施工技術[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程)，2010，37(12): 54-57.

[5]龔曉南.地基處理手冊(第三版)[M].北京：中國建筑工業出版社，2008：123-125.

[6]姚天強，石振華. 基坑降水手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2006：147-151.

[7]陸建生，付軍.復雜環境下深基坑地下水綜合控制分析[J]. 地下空間與工程學報,2013,9(06):1433-1438.

[8]JGJ 120-2012 建筑基坑支護技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

程瑜(1982-)，男，工程師，主要從事工程施工質量安全監督管理。

吳同情(1982.12-)，男，講師，主要從事巖土工程方面的教學和科研。

范昕然(1992.05-)，男，碩士研究生，主要從事巖土工程方面的研究。

Control of Groundwater for Deep Foundation Pit of Raffles City in Chongqing

CHENGYu1WUTongqing2FANXinran3

(1. Yuzhong District of Chongqing City Construction Project Comprehensive Supervision and Management Department, Chongqing 400013; 2. School of Civil Engineering and Architecture, Chongqing University of Science & Technology, Chongqing 401331; 3. Key Laboratory of Hydraulic & Waterway Engineering of the Ministry of Education, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074)

There are two ways to manage groundwater in domestic foundation pit, which are the high pressure spraying pile represented by grouting curtain and the deep well precipitation curtain. According to the practical case of deep foundation pit of Raffles City in Chongqing, the conclusion can be drawn by three times grouting of the waterproof curtain precipitation test and the pumping test . It indicates that the effect of the rainfall curtain is better than the high-pressure sealing Jet Grouting Curtain and the hydraulic curtain, under the circumstances of the complex geological condition, the thickness and uneven distribution of aquifer.

Dewatering of foundation pit；Precipitation curtain；High pressure jet grouting；Hydraulic grouting

重慶科技學院校內科研基金項目(CK2015Z29)

程瑜(1982-)，男，工程師。

E-mail:wutongq@163.com

2015-11-11

TU46

A

1004-6135(2016)02-0080-04