關于在超長軟土富水地基深基坑的降水理論研究

楊東祥 劉新忠 王森林 陳宇

摘 要：在地下水位豐富的地區進行深基坑開挖施工時，管井降水以其排量大、降水深度大成為了降水施工的首選。降水方案編制前，依據相關規范，對基坑涌水量、單口降水井的降水量、降水井間距等進行計算確定，能有效的提高降水施工的科學性、可行性。

關鍵詞：深基坑，管井降水，無壓非完整井，涌水量，降水量

隨著工程技術不斷進步，工程所涉及的基坑愈大愈深，而基坑施工作業時總是伴隨地下水帶來的風險，所以降水施工的重要性顯而易見，在基坑工程降水可以防止涌水、穩定邊坡、防止管涌、減少橫向荷載、防止流砂等發生。地下水位高于開挖底面，尤其在這種富水地基的地質條件，地下水會不斷滲入基坑，甚至發生邊坡失穩、坑底隆起、基礎流沙等問題，而且地下水還會使地基承載土沉降不充分，對結構的使用壽命有較大的影響。

一、工程概況

江陰市芙蓉大道快速化改造工程虹橋隧道，采用明挖的方式進行施工，工程所在地地質軟弱，地下水豐富，對本工程有影響的主要為孔隙型潛水及微承壓水，其中孔隙潛水主要賦存于淺部填土、粘性土層中，富水性差，水位埋深為2～3.2m;微承壓水主要賦存于2-3層粉土、3-3層粉土、5-2層及5-4層粉土夾粉砂中，各含水層相互連通，整體厚度較大，含水層頂板埋深約4.60m，底板埋深約64.20m，含水層厚度約59.60m。采用SMW工法樁、三軸攪拌樁等作為止水帷幕，與封堵墻一起將隧道分為多個封閉的區域，基坑內根據開挖深度情況等距設置φ325管井降水。管井降水計算分別以開挖深度6m、13.5m兩種方式進行，基坑尺寸分別為96m×32m、128m×32m。

二、降水方案設計

（一）具體情況說明

1、自然地面上部是透水層兼滯水，局部土層為中等弱透水，部分土層有微承壓的特征，管井底部達不到不透水層，降水類型為無壓非完整井。

2、工程基礎處于秋季施工，屬于常年水位。地下水位取自然地面-2.0m。降水分別以開挖深度6.0m、13.5m計算，基底干燥厚度1.0m。

開挖深度6.0m，有效降水深度Sd=6.0-2.0+1.0=5.0m

開挖深度13.5m，有效降水深度Sd=13.5-2.0+1.0=12.5m

3、潛水含水層厚度計算：

（二）涌水量計算

（三）管井數量計算

當開挖深度為6m時，土層弱透水，具有滯水和承壓水的特征，取單座管井經驗值q=30.0m3/d，此時n=24座;當開挖深度為13.5m時，土層中等透水，主要受微承壓水控制，取單座管井經驗值q=60.0m3/d，此時n=24座。

降水井間距的計算：

（四）基坑降水井布置

根據以上計算，降水井布置如下：

虹橋隧道基坑降水采用管井降水，降水井采用φ800鉆孔樁機施工，施工完成后安裝φ325混凝土管井，外側采用濾料回填。開挖深度6.0m范圍內的基坑內疏干管井深度采用14.0m，約26座;開挖深度7.0～13.5m范圍內基坑內疏干管井深度為22.0m/座，約34座，降水井在基坑內分兩排均勻進行布置。降水井布置數量及間距需根據現場降水試驗進行復核驗證，以確保降水井設置滿足基坑開挖需求。

四、結語

隨著社會經濟的快速發展，地表構筑物越來越多，建筑施工逐漸向地下空間延伸，深基坑施工越來越普遍，深基坑施工安全問題急劇突出。施工前，依據施工場地的水文地質結合相關規范進行涌水量等計算，進而編制完成具有科學性、可操作性的降水施工方案指導進行基坑降水施工，能有效確保基坑開挖過程中的施工安全，節約施工工期及施工成本。

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