深基坑施工降水設計與施工分析

文/蒲明 信息產業部電子綜合勘察研究院 陜西西安 710001

深基坑施工降水問題是深基坑施工工程中的重要組成部分。近年來隨著深基坑工程的逐漸增多，深基坑工程質量問題已被提上日程。為保證深基坑工程質量，促進深基坑優化發展，加強深基坑施工降水設計，做好深基坑施工降水施工的有效管理與控制至關重要。基于此，筆者結合實踐經驗，對深基坑施工降水設計與施工進行如下分析。

1、深基坑工程實例

1.1 工程概況

本文工程為復雜環境下的建筑工程，該工程地面標高為398.9米，基坑面積為197.1×25.8米，基坑深度為最深為19.2米，基坑安全等級要求為一級。本文基坑采用“明挖半鋪蓋順筑法”進行具體施工，采用“鉆孔灌注樁加內支撐”的方法進行基坑圍護。

1.2 工程地質情況

該工程地貌相對平坦，地勢南高北低，土層分布情況如下圖所示，除上表層23.5kN/m3重度的雜填土與素填土外（含水率為17.2%），③為粉質粘土層，含水率為21.5%，重度15.4kN/m3，④為卵石、礫石層，含水率為24.1%，重度18.5kN/m3，⑤為粉質粘土層，含水率為28.5%，重度17.7kN/m3，⑥為中砂層，含水率為24.7%，重度19.6kN/m3，⑦層粉質粘質粉土層，含水率為24.3%，重度18.9kN/m3。

圖1 工程地質的剖面圖

1.3 工程水文情況

根據工程勘察報告的數據統計與分析可知，本文工程建設的影響范圍內為地下潛水，含水層大致可分為四層，分別為臺地潛水（水位埋深4.3～6.5米），層間潛水（水位埋深16.9～22.3米），承壓水（水位埋深米24.6～29.7米）；承壓水（水位埋深米30.1～35.6米）由于該層處于結構底板下方，透水性較好，對基坑結構開挖與施工影響性較小。水位年變幅度大約在2.1米左右，本文工程的抗浮設計水位為411米。

1.4 優化設計降水方案

在降水方案設計與選用過程中，首先可通過結合工程周圍已有的深基坑施工工程資料進行參考，并依據本工程深基坑勘察報告進行綜合分析，在資料分析與類比中，合理先用井點降水方法。通常情況下，在深基坑施工降水中，常見的井點降水方法主要有真空井點降水法、管井井點降水法以及噴射井點降水法三種[1]。結合以往施工經驗，本文通過“基坑外布井，基坑內動態檢測”的方法，利用管井井點降水法進行基坑外施工操作，采用明排的方式進行基坑內的疏干作業，用以保證基坑開挖的順利進行。

在明確井點降水方法后，根據工程實際情況（基坑形狀、工程地質與水文情況）以及建設要求，嚴格遵循《建筑基坑支護技術規程》相關要求，根據《建筑施工計算手冊》、《地下鐵道輕軌交通巖土工程勘察規范》等進行降水參數設計，包括降水井深預埋深度（H≧H0+hi+iL+l+l0其中H管井埋置深度；H0地面到基坑地面的距離；hi基坑最深挖掘面與降水曲線的安全距離；i降水曲線坡度；L濾水管長度；l0井底沉砂管長度）、水位降低深度（S）、滲透系數（K）、基坑降水總涌水量（

其中，Q基坑為基坑降水總涌水量；Hw為含水層厚度；R代表降水井影響半徑；H0則代表基坑等效半徑）、單井設計流量（q）、降水井點數量（n）與間距（Lj）、群井涌水量（Q井群）等的計算。并依據計算結果（見下表）進行平面布局與具體施工操作[2]。

表1 計算結果

1.5 基坑降水對周邊環境影響性分析

實踐分析可知，本文深基坑降水在一定程度上可能引發周圍地面、建筑物沉降以及管線沉降等問題的發生。根據檢測資料分析，基坑施工降水過程中最大沉降量可達到18毫米，在一定程度上符合工程建設需求，工程整體設計具有一定的可行性與合理性。

2、深基坑降水施工分析

在實現深基坑施工降水優化設計外，在具體施工過程中，應注重施工管理的有效強化，具體分析如下。

首先，在深基坑施工降水操作中，為保證施工質量，需根據設計方案，遵循一定的設計流程進行具體操作。即完成“基于放線操作確定井管的具體位置—利用鉆機進行就位鉆孔—利用吊機安放井管—完成濾料填充—排水總管合理布設—洗井—抽水試驗檢測——正常抽水操作”的工藝作業[3]。在此過程中，需注重井管定位的準確性以及各階段工藝操作的規范性。

其次，實施深基坑降水施工的全過程管理，根據工程實際情況進行管理的科學規劃，如，材料與設備運輸規劃、現場物料管理規劃、安全施工管理規劃等等。用以保證各項工作的有效落實。做好現場施工維護與動態監管工作，實現對施工過程中水位變化情況、排水管漏水情況以及深基坑周圍邊坡穩定性狀態的及時監測與管理。保證在不破壞地下水環境的基礎上，達到降水設計目標。

此外，制定完善的應急預防方案，保證工程施工的順利進行。其一，根據深基坑施工降水設計方案，對所用施工設備用電需求進行綜合分析，配置符合施工需求的發電機，實現突發性停電現象的有效預防。其二，有上述分析可知，深基坑降水在一定程度上可能對周圍地面、建筑物、管線產生沉降的影響。對此，為降低其影響性，需制定完善的安全預防方案，采用科學、合理的措施，如應用回灌技術、坑內降水方法的進行應急處理。其三，針對地方氣候條件，制定季節特殊情況應急處理方案。如，在多雨季節進行深基坑降水施工時，需通過增設集水井、排水泵、盲溝、圍護結構等實現對突發事件的應急預防，避免雨水對施工工程質量與安全性的影響。其四，在深基坑降水過程中，依據以往經驗，針對可能發生的特殊問題，采取特殊手段進行具體施工。例如，關于深坑邊坡滲水嚴重的問題，可通過增設排水槽，并在槽內填充一定量的碎石，借助坡面排水溝、集水井、抽水泵進行邊坡滲水的排除處理。

結論：

綜上所述，由本文對深基坑降水設計與施工的分析可知，深基坑降水設計與施工應根據實際情況進行具體分析，并從多重角度出發，進行綜合考慮，從而根據勘察報告勘察結果制定具有可行性、合理性的降水方案。在降水井施工嚴格管理中，提升工程質量，保證深基坑降水設計與施工的順利進行。

[1]楊健.深基坑設計及施工技術在復雜土質條件下的分析[J].門窗,2016,04：100-102.