深基坑承壓水降水施工技術(shù)

王生林

（上海綠地建筑工程有限公司， 上海 200232）

0 引言

深基坑建設(shè)是建筑體施工建設(shè)的初始步驟，也是關(guān)鍵步驟。良好的深基坑承壓水降水施工不僅可以改善整個(gè)建筑的基礎(chǔ)承壓降水屬性，同時(shí)可有效增加整個(gè)城市建設(shè)的安全性。在城市的地下建設(shè)中，通過增加系統(tǒng)的多樣化構(gòu)建，除了可以較大程度在改善原有建筑施工技術(shù)基礎(chǔ)上，還可以較大程度地增加整個(gè)工程建設(shè)的效率。本項(xiàng)目考慮到地區(qū)的地質(zhì)以其結(jié)構(gòu)的特殊性，在地基開挖過程中，往往較容易出現(xiàn)涌突、塌陷等多種現(xiàn)象，處理好深基坑承壓對(duì)于安全建設(shè)非常重要。

1 工程概況

1.1 工程地質(zhì)條件

本項(xiàng)目以鹽城環(huán)保產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目為對(duì)象展開，該工程的建設(shè)場(chǎng)地稍有起伏，地貌上處于瀉湖相沉積平原，地面高程在2.10～3.05m 之間，整個(gè)工程建設(shè)類型屬于黃海高程，其黃海高程為2.71m。

地基土的依據(jù)工程建設(shè)用地主要表現(xiàn)類型主要包括有：

素填土:灰黃，濕，主要成份為粉土，表層含少量植物根莖，土質(zhì)松散，不均勻。溝塘部位厚度較大，下部為淤泥，黑色，厚20～30cm。

粉土:灰黃色，濕～很濕，稍密，夾粘性土薄層， 薄層厚3～10mm，層理清晰，搖振反應(yīng)中等，無光澤反應(yīng)，韌性及干強(qiáng)度低，土質(zhì)欠均勻。溝塘部位該土層缺失。

淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰色，微臭，飽和，流塑，夾粉土團(tuán)塊或薄層，局部互層狀，薄層厚3～15mm，層理清晰，無搖震反應(yīng)，切面稍有光滑，韌性及干強(qiáng)度中等，土質(zhì)不均勻。

粉砂:黃灰色，濕，密實(shí)，含少量貝殼和云母碎屑，粘粒含量平均為5.1%，土質(zhì)欠均勻。淤泥質(zhì)粉土:灰色～灰黃色，飽和，流塑，夾大量淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土薄層， 薄層厚1～20mm，層理發(fā)育，韌性及干強(qiáng)度低，土質(zhì)不均勻。

粉砂夾粉土:灰色～灰黃色，粉砂：濕，密實(shí)，局部中密，含貝殼碎屑，粘粒含量平均為8.3%等

1.2 水文地質(zhì)條件

本項(xiàng)目場(chǎng)地地下水類型主要為孔隙潛水，其次為承壓水。

孔隙潛水主要賦存于第8A 層以上土層中，其補(bǔ)給來源主要為大氣降水及地表水，其排泄方式主要為自然蒸發(fā)和側(cè)向徑流，水位呈季節(jié)性變化；承壓水賦存于含水土層中，其補(bǔ)給來源主要為同一含水層的側(cè)向補(bǔ)給，其排泄方式主要為側(cè)向徑流，地下水徑流緩慢，處于相對(duì)停滯狀態(tài)。

對(duì)本工程有影響的地下水類型主要為孔隙潛水，勘察期間測(cè)得場(chǎng)地內(nèi)初見水位標(biāo)高為0.86～1.04m，黃海高程穩(wěn)定水位標(biāo)高為0.96～1.14m。擬建場(chǎng)地近3～5年內(nèi)黃海高程最高地下水位為1.88m，歷史最高地下水位為1.90m，最低地下水位為0.38m，年變化幅度約為1.40m。場(chǎng)地環(huán)境類型為Ⅱ類。

1.3 工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

工程建設(shè)的特點(diǎn)是項(xiàng)目施工繁雜，流程較多元。難點(diǎn)主要有：受到季節(jié)性影響較大，在施工總工期內(nèi)逢四季，因此合理安排和組織是項(xiàng)目管理中的重中之重。其次是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，設(shè)有后澆帶，地下室防水、抗?jié)B要求高，施工難度大。

本工程在施工附屬消防泵房時(shí)，由于設(shè)于地下，且緊鄰寶瓶湖，地下水位較高對(duì)于施工難度稍大，故采取了相關(guān)降水施工措施，以滿足施工的正常進(jìn)行。

2 基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)

2.1 止水帷幕

整個(gè)基坑采用雙軸深攪樁作為止水帷幕和重力式擋墻。工程基坑設(shè)計(jì)采用雙軸攪拌樁作為止水帷幕和重力式擋土墻，具體為靠近湖的基坑南側(cè)采用4 排止水帷幕樁，樁長(zhǎng)為14 米，基坑其他三側(cè)采用8 排止水帷幕樁，樁長(zhǎng)為12 米，另考慮基坑局部有深基坑，開挖深度超過6 米，故靠近深基坑周圍采用10 排止水帷幕樁，樁長(zhǎng)為12 米，電梯井部位采用深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，故在電梯井四周采用4 排止水帷幕樁加固土體，由于本基坑開挖較深，為防止基坑土體隆起，在基坑內(nèi)另打4 排止水帷幕樁加固土體。

2.2 地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻建設(shè)是地塊基坑支護(hù)及土方開挖工程的重要建設(shè)基礎(chǔ)。在該項(xiàng)目建設(shè)中，地庫東側(cè)及北側(cè)均為施工現(xiàn)場(chǎng)辦公用房，為二層樓活動(dòng)板房。土方開挖施工過程中，由于止水帷幕墻局滲水較重，以至出現(xiàn)流沙現(xiàn)象，致使東側(cè)活動(dòng)房年地面開裂，在此需要根據(jù)墻體狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)更正，保證地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

在進(jìn)行地下連續(xù)墻的建設(shè)上，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加以及時(shí)勘察；地下地庫的連續(xù)墻東側(cè)為彩鋼板搭設(shè)的二層辦公活動(dòng)板房沿圍護(hù)樁東側(cè)約1m 左右有間斷不規(guī)則裂縫，底層地面縫寬約20-30mm。圍護(hù)樁坑內(nèi)側(cè)，因局部滲漏，未及時(shí)處理封堵，水泥土樁洗蝕成孔洞，且塌孔附近有一口降水管井離圍護(hù)樁較近。針對(duì)上述地下連續(xù)墻的建設(shè)中所出現(xiàn)的滲漏與地面開裂現(xiàn)象，在該工程建設(shè)中的主要原因包括以下幾個(gè)方面：首先是在基坑降水管井布置欠妥；其次在管井抽水的速率大；最后就是對(duì)于圍護(hù)樁塌陷未及時(shí)處理，造成了圍護(hù)樁頂位移、地面開裂、樁滲漏的發(fā)生。

地下室墻外側(cè)面積較大，如不注意回填質(zhì)量，則極易造成將來室外地坪開裂。土方采用分層回填，避免雨季影響，確保回填土質(zhì)量。清除基坑內(nèi)的建筑垃圾，包括碎磚及廢樁頂混凝土，保證基坑內(nèi)無雜物。先在基坑內(nèi)用碎石回填原為排水所開的排水溝作為盲溝處理，便于多余水流運(yùn)通道，采用機(jī)械挖土，并卸在基坑邊，由人力車?yán)M(jìn)基坑回填。回填土的含水量不能過小，也不能過大；過小不能夯實(shí)，可適當(dāng)灑水，過大則易成橡皮土，應(yīng)翻松、晾干后回填。回填土方須分層夯實(shí)，每層厚度控制在300mm 左右，各層之間盡量采用同一層土填筑。夯實(shí)密度試驗(yàn)。合格后方可回填上一層。回填土從一端向另一端進(jìn)行，嚴(yán)禁載重車輛直接碾壓地梁及承臺(tái)結(jié)構(gòu)，在覆土面厚度不夠的地域，要求采用人工裝土，手推車運(yùn)土進(jìn)行回填。

3 基坑降水分析

基坑內(nèi)共布置91 口潛水降水井，基坑外圍布48 口觀測(cè)井，該建設(shè)包括輔助用房部位。在降水上首先是疏干井的成井施工階段應(yīng)邊施工邊抽水，即完成一口投入降水運(yùn)行一口，在基坑開挖前，水位保持在坑底開挖面以下0.5～1m。封井采取在井管內(nèi)先填瓜子片然后再灌注混凝土的封堵方法。

其次是減壓井施工結(jié)束后，注意觀察水位，必要時(shí)才進(jìn)行降水減壓，防止基坑底部突涌，按需降水，盡量減少減壓降水引起的對(duì)周圍環(huán)境的影響。

最后是井的開啟與封閉：對(duì)于減壓井，待第一層土方開挖完成后開啟，待底板澆筑完成后封閉；對(duì)于疏干井，土方開挖前15 天開始降水，具體封井時(shí)間及封井?dāng)?shù)量現(xiàn)場(chǎng)開挖情況及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求而定。

4 抽水降水試驗(yàn)

抽水降水試驗(yàn)是用來驗(yàn)證整個(gè)景觀數(shù)量的多少以及其景觀建設(shè)的深度對(duì)于降水效果的排泄能力。

抽降水結(jié)合根據(jù)本項(xiàng)目采用水泥土攪拌樁雙重加固特點(diǎn)，圍護(hù)樁樁長(zhǎng)為12-14m，不僅要將減壓降水布置在基墳的內(nèi)部，而且必須保證減壓井過慮器底端的埋設(shè)深度不超過隔水帷幕底端的深度，才是真正意義上的坑內(nèi)減壓降水。當(dāng)?shù)貛煸摬课煌翆油谥翗?biāo)高-6.000m 左右時(shí)，由于地下土質(zhì)層的成因不確定性，出現(xiàn)了滲水與流沙現(xiàn)象，我們立即停止開挖，在池坑?xùn)|、西與南側(cè)開始開槽布置輕型井點(diǎn)降水管線進(jìn)行坑內(nèi)輸干減壓降水。采用￠48×3.5 的鋼管制作成真空吸附強(qiáng)降水管，管長(zhǎng)6m，降水幅度如剖面圖所示。同時(shí)要注重滿足基坑底部抗?jié)B穩(wěn)定與抗突涌穩(wěn)定性要求。

5 輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)及實(shí)施

輕型井點(diǎn)施工是整個(gè)深基坑承壓水降水處置的關(guān)鍵性施工步驟，在工程建設(shè)上是按照按平面布置圖U 形式布置的，在整個(gè)的工程建設(shè)布局上是依據(jù)以適當(dāng)?shù)拈g距埋入井點(diǎn)管道，在排污池上部，即地庫基坑內(nèi)用水平鋪設(shè)的總管將各井點(diǎn)管連接起來，在一定的位置設(shè)置真空泵和離心泵。當(dāng)開動(dòng)真空泵和離心泵時(shí)，地下水在真空吸力的作用下經(jīng)慮管進(jìn)入管井，然后經(jīng)集水總管排出，從而降低地下水位。在開始降水施工前，應(yīng)先進(jìn)行試抽水，且抽水量不小于設(shè)計(jì)出水量。進(jìn)管內(nèi)的真空度不宜額定壓力值，宜在井管與真空泵的吸氣位置處安裝高靈敏度的真空壓力表監(jiān)測(cè)。同時(shí)對(duì)降水范圍內(nèi)在地質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量控制，防止涌砂現(xiàn)象發(fā)生。通過輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)及實(shí)施可有效的增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的降水的容納，進(jìn)而使得工程在降水處置過程中可較大程度地緩解對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的影響，而增強(qiáng)系統(tǒng)的基坑內(nèi)外壓水的承受性。

6 降水實(shí)施效果

通過深基坑承壓水降水施工后，得到了較為良好的降水試試效果。在主體工程施工建設(shè)中，對(duì)于降水過程的實(shí)施效果其結(jié)構(gòu)，除了使用鋼筋混凝土作為整個(gè)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，還應(yīng)該考慮整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)中所涉及到的內(nèi)部排水問題。在項(xiàng)目建設(shè)上，應(yīng)該注意混凝土雙排孔砌塊；內(nèi)隔墻一般需要加氣混凝土砌塊，以而實(shí)現(xiàn)整個(gè)地域的良好防水性。

在該建設(shè)中，防水、防潮是整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容，地下室和屋面均為一級(jí)防水。地下室外墻鋼筋混凝土自防水等級(jí)為P8，外側(cè)為所設(shè)定的改性瀝青防水卷材；屋面除自防水板外加防水作法與地下室外墻作法等同。屋面部分為網(wǎng)架及鋼架結(jié)構(gòu)。

在整個(gè)降水實(shí)施過程中，所實(shí)施的方向是針對(duì)該系統(tǒng)架構(gòu)為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)而設(shè)定的，地下部分采取砼實(shí)心磚砌體。各墻體防水等級(jí)良好。通過上述措施，全面性地采取了相關(guān)降水施工措施，以滿足施工的正常進(jìn)行。

7 結(jié)論

本文對(duì)深基坑綜合建設(shè)施工中，主要針對(duì)涉及基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)、基坑降水、抽水降水試驗(yàn)、輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)四部分內(nèi)容加以建設(shè)過程分析，對(duì)過程中所使用到的建設(shè)施工方法進(jìn)行總結(jié)，明確各類建設(shè)過程中的差異性。在此就針對(duì)鹽城環(huán)保產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目為研究對(duì)象，開展深基坑綜合建設(shè)施工中的多要素分析。對(duì)系統(tǒng)建設(shè)中難點(diǎn)分析與施工難點(diǎn)應(yīng)對(duì)措施，總結(jié)給類項(xiàng)目建設(shè)中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)提供參考。