談沉井深基坑全封閉降水的施工技術

荊 靖

(太原市市政工程總公司,山西 太原 030002)

談沉井深基坑全封閉降水的施工技術

荊 靖

(太原市市政工程總公司,山西 太原 030002)

沉井下沉是泵站項目的關鍵工序，施工過程中極易發生坍塌和滲漏，結合某雨水泵站工程，詳細介紹了沉井排水下沉施工工藝，較好地解決了泵站沉井施工時所面臨的地下水危害和周邊建筑物保護的難題。

高壓旋噴樁,全封閉降水,沉井

1 工程簡介

太原市某雨水泵站設計規模17.3 m3/s，泵站建筑總高度13 m，地上1層為管理房，地下1層為泵站主體，泵房寬14.5 m，長19 m，泵站主體擬采用沉井施工工藝。

擬建場地地表高程為782.0 m，北側、東側周邊地表高程785.0 m，泵站基礎底標高773.85 m/779.55 m,基坑深度7.5 m。基坑側壁安全等級為二級。

2 地質條件

2.1工程地形、地貌與地質分區

擬建場地從大的地貌單元上看屬于平坦的沖擊平原，工程地質分區均屬于太原盆地次穩定工程地質亞區。場地地形相對平坦，各勘探點高程介于781.43 m～782.14 m之間，最大高差0.71 m。

2.2場地巖土構成與工程特征

新建場地在勘探深度范圍內場地土主要由第四系全新世粉土、粉質粘土及砂類土構成。

2.3地下水情況

本次勘察在勘探新建場地靜止地下水位埋深介于3.7 m～3.9 m之間，靜止水位標高介于777.63 m～778.24 m之間。地下水類型為潛水與微承壓水的混合水。

2.4地質災害作用

擬建場地在本次勘察深度范圍內未發現有影響該工程穩定與安全的巖溶、滑坡、崩塌、泥石流、采空區、地面沉降、活動斷裂等不良地質作用和地質災害。

2.5地勘描述

①層填土：雜色，含粉土、云母、煤屑、磚屑及零星石塊、砂礫等，成分雜亂，稍密、稍濕。該層厚度介于3.50 m～3.70 m之間，層底標高介于777.83 m～778.64 m之間。

②層細中砂：褐黃色，含石英、長石、云母、氧化物等，局部夾薄層粉土，松散，濕～飽和。該層土的曲率系數平均值為1.013，不均勻系數平均值為5.660。該層土實測標準貫入錘擊數平均值為9.1擊，標準貫入試驗修正錘擊數平均值為8.3擊。該層厚度介于3.60 m～4.20 m之間，層底標高介于774.15 m～774.44 m之間。

③層中砂：褐黃色，含石英、長石、云母、氧化物等，局部夾薄層粉土，稍密，飽和。鉆孔ZK3在該層的頂部7.4 m～8.6 m處揭露有約1.2 m的混凝土。該層土的曲率系數平均值為1.208，不均勻系數平均值為3.394,該層土實測標準貫入錘擊數平均值為12.8擊，標準貫入試驗修正錘擊數平均值為10.1擊。該層厚度介于9.80 m～10.60 m，層底標高介于763.63 m～764.64 m之間。

④層細中砂：褐黃色，含石英、長石、云母、氧化物等，局部夾薄層粉土，稍密～中密，飽和。該層土的曲率系數平均值為1.115，不均勻系數平均值為3.125。該層土實測標準貫入錘擊數平均值為14.7擊，標準貫入試驗修正錘擊數平均值為10.4擊。該層厚度介于3.80 m～4.20 m，層底標高介于759.80 m～760.74 m之間。

⑤層粉質粘土：褐色，含云母、氧化物及少量煤屑等，局部夾有粉土與薄層中砂。軟塑，粘性一般，稍有光澤，干強度中等，韌性中等，壓縮性中等，濕、中密。該層土的天然含水量平均值28.5%，天然孔隙比平均值0.78，液性指數平均值為0.91，壓縮系數平均值為0.26 MPa-1。該層土實測標準貫入錘擊數平均值為14.8擊，標準貫入試驗修正錘擊數平均值為10.3擊。該層厚度介于1.40 m～3.80 m，層底標高介于756.03 m～758.74 m之間。

⑥層中砂：褐色，含石英、長石、云母及氧化物等，局部加薄層粉土中密。

3 周邊施工環境

雨水泵站位于道路交叉口的綠化帶內，基坑東側緊鄰一座6層的居民樓，樓房為磚混結構，條型基礎，道路西側為城市主干道。

經勘探施工現場沒有埋設任何地下管線。

4 沉井深基坑支護、降水設計

沉井基坑挖深7.5 m，基坑開挖深度范圍內主要是填土、砂土、粉質粘土等，土質松軟，地下水位較高，加之深井基坑距離周邊建筑物較近，貿然采取深井降水必定會給周邊建筑物帶來不利的影響。所以為安全起見，基坑四周采取高壓旋噴樁邊坡支護和止水帷幕設置，對沉井基坑進行封底處理，在基坑內采取封閉降水措施，基坑內布設6眼降水井。

4.1高壓旋噴樁止水帷幕

擬建泵站周圍環境復雜，為確保沉井下沉及降水期間對周邊環境沒有明顯影響，基坑施工安全，在基坑外側0.65 m位置設計高壓旋噴樁止水帷幕，高壓旋噴樁樁徑500，樁距350 mm，樁間搭接150 mm。樁頂為路面標高，樁長為24 m/21.7 m。樁間搭接為150 mm，采用兩拌兩噴，噴漿壓力不小于0.4 MPa，前后交錯放置。水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥摻量：250 kg/m，水泥土軸心抗壓強度不小于3.5 MPa。

4.2基坑封閉降水

沉井基坑深7.5 m，為滿足開挖要求，基坑中心水位要比坑底水位低1.0 m，才有利于沉井及底板施工。

基坑內降水采取管井降水，基坑內布設6眼降水井，基坑外布置監測井2眼，井深10 m，隨時監測其水位變化情況，最大限度的減少對周邊建筑物的影響，監測工作請第三方進行。

5 施工方案

5.1施工平面布置

在基坑四周設全封閉硬質圍擋進行圍護，并環繞基坑設置施工便道，便道寬2 m，采用200 mm厚C25混凝土路面，混凝土路面中加鋪雙向HRB400Φ16@150 mm鋼筋網片。

5.2施工排水

沿圍擋設置排水明溝，排水溝斷面尺寸寬30 cm,深30 cm，坡度1%，每隔50 m設一眼集水井。排水溝要定期派人清掏，保持暢通。排水溝橫穿路面時，在排水溝上設置鑄鐵蓖子。

在施工區域大門處設車輛沖洗設施，大門旁設置三級沉淀池，沉淀池平面尺寸5.5 m×3 m，深2.5 m，底板、池壁和隔離壁厚均為200 mm，施工排水排入三級沉淀池沉淀，水質測試合格后，排入市政管網。

5.3高壓旋噴樁

高壓旋噴法廣泛適用于淤泥、粘性土、砂土、黃土、素填土等多種地基，還適用于深基坑側壁擋土或擋水、止水帷幕。它分為單管法、雙重管法和三重管法，本工程采用雙重管旋噴法。

雙重管法是使用雙通道的二重注漿管，工藝原理是：兩個噴射管同時噴射出高壓漿液和空氣，利用噴射流沖擊破壞土體，在高壓漿液流和它外圈環繞氣流的共同作用下，噴嘴一面噴射一面旋轉和提升，最后在土中形成圓柱狀固結體。高壓旋噴樁所用的材料主要是水泥和水，必要時可加入少量的外加劑。水泥漿液的水灰比一般采用1∶0.8或1∶1.1，水泥一般采用32.5R普通硅酸鹽水泥。

5.4基坑封閉降水

5.4.1井點埋設及洗井

降水井孔徑700，采用旋轉鉆機成孔、泥漿護壁，地面泥漿需作排放處理。井管沉放前先進行清孔，清孔采用吊筒反復上下提升洗孔。井管安放垂直，井管與壁間用粒徑3 mm～5 mm碎石填充作過濾層，并設井蓋防護。安放水泵前，再進行一次清洗、濾井，沖除沉渣，保持濾網暢通。污水泵吊入濾水層部位，潛水電機、電纜及接頭保證有可靠的絕緣，并配置保護控制開關。

5.4.2設置水泵

在安裝前，應對水泵本身和控制系統作一次全面細致的檢查，井用潛水泵在陸地上進行試轉時，運轉時間不得超過5 min。

5.4.3降水

降水開始前，所有抽水井觀測靜止水位，統一編號，統一基準。

觀測時采用鋼尺水位計，將儀器探頭沿水位管下放，當碰到水時，接收機會發出蜂鳴聲，讀出鋼尺電纜在管口處的深度讀數，再結合精密水準連測的管口高程，就可以求出地下水位的絕對高程。

每天重復觀測，利用溝槽外地下水位的變化，監測地下水對周邊環境的影響。

根據水位變化情況與預測計算分析，及時發現問題，調整抽排系統，及時建議、確定采用的防治措施。

觀測時間：從開始降水到降水結束為止。做好觀測記錄，每天中午上報一次。規范要求降水至地下構筑物基底以下500 mm，報監理工程師復驗，合格后批復可以進行下一工序作業。

5.4.4排水管路

排水管道利用PVC軟管口接入，出水口設在現狀邊溝或其他可以排水處。

6 結語

本工程深基坑采用高壓旋噴止水帷幕和深井降水進行施工，深基坑開挖后發現，基坑內沒有地下水，周邊建筑物也沒有發生任何沉陷。既降低了施工難度，節約了成本，又保證了沉井施工質量和工期，較好地解決了深基坑施工時所面臨的地下水危害和周邊建筑物保護的難題，為以后的深基坑降水施工積累了一定的經驗。

[1] GB 50202—2002,建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].

[2] JTJ 120—2012,建筑基坑支護技術規程[S].

Introductiontoopencaissonclosedprecipitationofdeepfoundationpitconstructiontechnology

JingJing

(TaiyuanMunicipalEngineerCompany,Taiyuan030002,China)

Open caisson sinking is the key of the pumping station project process, collapse and leakage easily in the construction process. In this paper, combined with a rainwater pumping station project, the paper introduces the drainage sinking of open caisson construction technology, better solve the pump when the open caisson construction of groundwater hazard protection problem and the surrounding buildings.

high-pressure whirling piles, fully closed precipitation, sinking wells

1009-6825(2017)32-0066-02

2017-09-07

荊 靖(1983- ),女,工程師

TU463

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