軟土地區某工業園區深基坑降水施工方案

楊豫皖　徐飛　張友杰　李亞偉　管寧　顏峻生

摘 要：軟土地區開挖面以下有層含水量較高的淤泥質粉質土層，淤泥質粉質土層的土質較差，土體含水量較高，滲透性較小，如果沒有強有力的降水措施，當基坑開挖至該層土時，地下水在水頭差產生的動水壓力作用下易發生土體流變、回彈隆起現象，嚴重的會導致坑壁坍塌，坑底失穩。基于此，本文以軟土地區某工業園區項目為例，介紹了軟土地區深基坑降水施工方案，通過對工程地質進行分析，結合項目特點制定了降水方案，經過項目實踐得出，該方案切實可行，滿足了各方要求。

關鍵詞：軟土地區;深基坑;降水方案

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）26-0093-03

1 工程概況

該項目位于軟土地區某工業園區，建設用地面積14 354.1m2，總建筑面積32 542.14m2，其中地上建筑面積28 708.2m2，地下建筑面積3 833.94m2。主要建設內容包括：4個單體、1個地下車庫以及1個垃圾房。地下一層設置人防區，為甲類附建式人防工程，人防總面積為1 678m2，人防總使用面積為1 340m2，1個防護單元，平時使用功能為汽車停車庫，戰時為二等人員掩蔽所。本工程樁基礎采用PHC預應力混凝土管樁;1#樓為框架剪力墻結構，樁筏基礎;2#樓為框架結構，樁承臺基礎;3#樓為框架結構，樁承臺基礎;4#樓為框架剪力墻結構，樁承臺基礎;5#垃圾房為框架結構，柱下獨立基礎，如圖1所示。

2 工程地質分析與降水對策

2.1 工程地質分析

通過勘察可知，本場地在勘察深度（最大深度為45.45m）范圍內揭露的地基土均屬第四紀沉積物，主要由黏性土、粉性土及粉砂組成。根據地基土的成因、時代、結構特征及物理力學性質指標等綜合分析，可劃分為6個工程地質層及分屬不同工程地質層的亞層。根據本工程圍護結構特征和擬建場地的水文地質特征，本基坑工程的安全極大程度上依賴于基坑降水的成功與否，這使得降水設計的可靠性變得十分重要，本降水工程的特點及難點分析如下。

①本工程基坑開挖深度范圍內砂質粉土層，夾砂較多，開挖揭露時，在一定動水壓力的作用下，易發生流砂現象，開挖范圍內主要為淤泥質黏性土、軟塑狀黏性土，由于淤泥質土強度低、靈敏度高，穩定性差，降水難度大，基坑內可采用輕型井點進行降水。

②本工程下伏-粉砂層頂埋深較淺，根據基坑抗突涌驗算，該層存在突涌危險，在基坑深坑邊布置該層的減壓降水井。

③前期勘探孔最深達60m左右，已進入承壓含水層中，若前期勘探孔未進行有效封堵，則在基坑開挖過程中，承壓水將會在高水頭壓力作用下沿勘探孔孔壁上涌至基坑開挖面，影響基坑正常開挖施工。

④針對本工程場地的地質與水文地質條件以及本基坑工程特點，成井后及時做群井試驗抽水，驗證降水效果和現場降水電路、排水情況，對所提出的基坑降水方案進行調整或優化。

2.2 降水對策分析

本工程基坑開挖深度為5.20m，開挖范圍內主要以粉、黏質土為主，開挖面以下有層含水量較高的淤泥質粉質土層。針對本工程淤泥質粉質土較差的特點，我們將采用每臺真空泵抽4口疏干井的抽真空方法來確保降水效果，并采用單級加長濾水管來增強疏干井的匯水能力。本工程工期較緊，土方開挖兩層土到坑底，不像是多次分層開挖那樣有足夠的預降水時間。鑒于以上情況該工程單井影響半徑在9.0m以內為宜，即單井影響面積為250㎡。

針對本工程特點，參考相關文獻[1-4]，并充分利用降水設計及地下水控制方面的經驗，采用以下措施解決降水工程中的難點：①對于坑內淺層潛水，采用真空管井降水措施，對坑內淺層土體進行真空疏干降水;每臺真空泵帶4口疏干井，真空度不小于-0.05MPa;②開挖過程中，確保降水井不間斷工作，并由專人定時抽水，合理控制水位，確保土方的正常開挖和墊層的澆搗。

4 降水運行及保證措施

4.1 降水試運行

在開始降水運行之前，準確測定各井口和地面標高，測定靜止水位，安排好抽水設備、電纜及排水管道作試運行，以保證抽水系統完好。抽出來的水應排入場外市政管道中，以免抽出的水就地回滲，影響降水效果，坑內的降雨積水應立即排出坑外，盡量減少大氣降水和坑內積水的入滲。

4.2 疏干深井正式運行

①降水運行應與基坑開挖施工互相配合。

②在開挖前提前抽水，開挖前須保證有15～20d的預抽水時間，開挖階段的降雨積水派專人負責，及時抽干。

③降水運行階段，對于壞掉的泵，應及時調整并修整。

④降水階段開始時排在自然地坪上，隨著施工進程和降壓深井的運行，疏干深井井管可以割下去，井管暴露部分隨開挖進度分層分割并回收。對于濾水管一部分在土體中一部分暴露出來的這種情況，要把土體里的部分用人工挖出，連同暴露的部分一起用密封帶進行密封處理，確保抽真空的效果。當基坑開挖到底后，疏干深井直接拔除或井里灌入混凝土埋入墊層下，不需要特殊的封井處理。

真空疏干井抽水示意圖如圖2所示。

4.3 降水運行注意事項

①所有降水深井的井管口設置醒目標志，做好標識工作，與挖機施工人員做好井管保護工作。

②降水運行期間，現場實行24h值班制，值班人員應認真做好各項質量和觀測水位變化的記錄，做到準確齊全。

③降水運行階段，必須保證電源，如遇電網停電，須提前2h通知，以便及時采取措施，確保降水效果。

5 結語

以軟土地區某工業園區項目為例，介紹了深基坑降水施工方案。通過對工程地質進行分析，結合項目特點制定了降水方案，對于坑內淺層潛水，采用真空管井降水措施，對坑內淺層土體進行真空疏干降水;開挖過程中，確保降水井不間斷工作;并安排專人定時抽水，合理控制水位，確保土方的正常開挖和墊層的澆搗。經過項目實踐可知，該方案切實可行，能滿足各方要求。

參考文獻：

[1]孫國梁，宋文智.緊鄰既有建筑物含流砂層深基坑管井降水施工技術[J].施工技術，2018（17）：83-88.

[2]李安東.臨近建構筑物地鐵車站基坑降水施工設計與風險管理[J].建筑技術開發，2018（13）：44-45.

[3]蔣明星.深基坑施工中的“坑內、坑外”聯合降水技術[J].建筑施工，2016（11）：1531-1532.

[4]鄒玉生，陳福明.井點降水在地鐵深基坑施工中的應用[J].施工技術，2009（S1）：91-94.