管井降水在深基坑中的應用

【摘要】富水地區基坑降水是保證地下結構順利施工的必要條件。結合工程實例，介紹管井降水在深基坑中的應用，為本地區同類項目提供參考。

【關鍵詞】管井;深基坑;降水

1、工程概況

常德碧桂園朗州府項目位于常德市武陵區。項目區南側為紫菱路，東側為紫緣路，西側為規劃道路（暫未建），北側為一在建樓盤。場地整平后標高32.5m～34.2m。擬建一層地下室底標高29.9m，局部二層地下室底標高26.0m，兩層地下室基坑最深處為7.8m。距場地約1km外為穿紫河，該段河寬約150m，常年有水流。

1.1工程地質條件

依據地勘報告，場地自上而下分別是：

（1）雜填土①（Q4ml）：人工堆填，灰色、灰褐色、黃褐色夾雜色，成分以粉質粘土為主，松散，稍濕。平均厚度為 2.45m。

（2）淤泥②（Q4l）：灰色、灰黑色，流塑，成分以粘性土為主，含有大量有機質，有腥臭味。平均厚度為 0.56m。

（3）粉質粘土③（Q4al）：灰褐、黃褐色，可塑狀為主，局部硬塑。平均厚度為 4.14m。

（4）粉土④（Q4al）：黃色、黃褐色、褐灰色，稍濕，稍密狀，干強度、韌性低。平均厚度為 2.91m。

（5）卵石⑤ （Q4al+pl）：灰褐色、灰色夾雜色，礫石母巖成分為石英砂巖、砂巖、燧石等，顆粒多呈次圓狀，風化程度中等，粒徑一般 2～5cm，部分 6～8cm，大者大于 10cm，粒徑大于2cm 顆粒質量約占總質量 60%，余為泥砂相充充填。中密狀，含水飽和。全場地分布，僅高層建筑鉆孔揭穿該層，揭露該層的厚度為 13.2m～23.7m，揭露平均厚度為18.45m。

（6）粉砂⑥（Q4al）：灰色、灰褐色，飽和，松散狀，粒徑大于 0.075mm含量約占 62.48～71.69%，余為泥砂充填。

（7）粉質粘土⑦（Q4al）：黃褐色，堅硬—硬塑狀，土質較均勻，粘性較好，干強度、韌性中等。

1.2水文地質條件

（1）上層滯水：主要分布在場地雜填土①中，水量不大;

（2）孔隙承壓水：主要賦存在卵石⑤和粉砂⑥中，含水飽和，富水性好，水量較大，與沅水及穿紫河水系有水力聯系，地下水水位、補給、排泄受穿紫河制約。穩定水位標高 26.14～28.60m， 近 5 年內，場地承壓水的最高水位標高約 32.0m。二層地下室底標高26.0m，低于常水位標高28.6m。

根據勘察報告工程地質剖面圖顯示，負二層地下室底板部分進入卵石⑤層，卵石中賦存有承壓水，基坑開挖地下水會涌入基坑，因此應采取必要的降水或止水措施。

2、管井布置及施工

2.1管井設計

負二層地下室區域電梯井及集水坑需降水至24.2米，降水水頭約4.4米，依據《建筑基坑支護技術規程》E.0.4條，負二層含水層承壓水非完整井計算為28987.56m3/d。計算過程如下表1：

表1

其中降水影響半徑R=10S=894.4m，S小于10m時取10m。基坑等效半徑γ0= =40m。

管井單井出水量：q0= =

=3246m3/d。管井個數n=1.1*Q/q0=9.82取n=10。采用φ500鋼管，長度15.0m，濾水管長度8m 。為減少降水對北側在建樓盤的影響，在該側設置回灌井，回灌井采用φ800 鋼管，長度15.0m。降水井及回灌井布置見圖1。

2.2管井施工

2.2.1測量定位

按設計要求放出降水井的坐標點。井位應設立顯著標志。

2.2.2鉆孔定位

以定好的管井坐標點為中心放護筒。

2.2.3樁機就位

樁機要保證穩、正、平。

2.2.4鉆井

鉆進過程中需采用泥漿護壁。

2.2.5換漿

在鉆到設計深度后注入清水繼續啟動反循環砂石泵替換泥漿。

2.2.6下管

在檢查井管符合要求之后再下管。管頂部比自然地面高500mm左右。

2.2.7填料

下完井管后，在管外與井壁之間填礫料。在井口1.5m以內采用粘土封填，地面雨水流入。

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2.2.8洗井

洗井在填料完成后應盡快進行，不得超過8小時，以免護壁泥皮逐漸老化，難以破壞洗出，影響降水過程中的滲水效果。

2.2.9安裝抽水控制線路

安裝抽水控制線路完成之后需進行抽水試驗，滿足設計要求后方可進行降水工作。

2.2.10封井

祛除坑底以上鋼管，井內填級配碎石并澆注C15砼封井口。

總結：

本項目存在平均厚度18.5m的卵石層，管井降水相比于止水帷幕更經濟。通過降水，地下室和塔樓的電梯井能正常施工，保障了項目進度，同時回灌井的設置減小了降水對周邊環境的影響，說明降水方案的可行，為本地區同類的工程提供了參考。但是應該注意的是，基坑邊上的河流在不同季節水位不同，對基坑降水的影響也不同，因此在制定降水方案時需綜合考慮，本項目降水時間為1～4月，屬枯水期。

參考文獻：

[1]《建筑基坑支護技術規程》JGJ120-2012，中國建筑工業出版社，2012.

[2]《基坑工程手冊》（第二版），中國建筑工業出版社，2009.

作者簡介：

劉禮科（1988.10-），男，漢，江西新余，水工環地質工程師，主要工作方向：巖土工程設計。