綜合降水施工技術在高層建筑深基坑工程中的應用

何賢克　謝佳云　李寶園

【摘要】深基坑工程是高層建筑前期的重要分項工程之一，其施工難點較多，常需應用綜合降水施工技術。本文主要結合實際案例對綜合降水施工技術在高層建筑深基坑工程中的應用進行了分析，旨在給相關施工工作帶來一點有用的參考。

【關鍵詞】綜合降水施工技術;高層建筑;深基坑工程;應用

近年來，隨著我國城市化的發展，城市土地資源緊缺問題正日益嚴峻，因此城市中建設了越來越多的高層建筑，以將大部分建筑空間延伸到上層，實現節省土地資源、緩解城市土地資源緊缺壓力的目的。降水施工是高層建筑深基坑工程中的一項重要施工環節，常用的降水施工技術較多，但單一技術的局限性較大，只有采取綜合降水施工技術，才能夠滿足實際施工要求。以下就結合實際案例來談談綜合降水施工技術在高層建筑深基坑工程中的應用，僅供參考。

1、項目概況

某高層建筑項目為高層住宅建筑，總占地面積3333743.78平方米，建筑面積10776平方米，主要由2棟住宅樓+地下室組成，住宅樓地上高度均53.9米，標準層層高2.95米，底層層高3.6米，基坑開挖深度3.5米，基坑面積4400平方米。本項目位于東部沿海地區，區域內地下水水位較高（鉆孔測量0.5-4.6米，標高1.5-5米）且與河流互動性強，水系豐富，地面徑流密布，周圍多水渠、塘及溝壑，土質主要為砂性土和粉質土，滲透性較強。

2、本項目的深基坑降水施工難點分析

經分析發現，本項目在深基坑降水施工過程中，存在著以下幾項施工難點：①由于本項目的基坑開挖深度較大、范圍較廣，且邊坡采用的是放坡處理法，需要分兩次開挖基坑，放坡開挖深度和下部垂直基坑開挖深度分別達到了7米和8米，總計開挖深度達到了15米，因此在實際基坑開挖施工中難以采用一次降水施工技術;②由于本項目的基坑采用的是無支撐體系，上部進行放坡開挖，放坡坡度為1：1.5，放坡級別為2級，下部則應用了雙排鉆孔灌注樁+樁間攪拌樁的重力壩圍護結構，因此上部邊坡的降水效果在很大程度上影響了下部圍護結構的安全性與穩定性;③由于本項目所處區域內地下水水位較高且與河流互動性強，水量補給充足，因此若想保證深基坑施工的安全性，必須要在施工期間進行不間斷的降水施工;④由于本項目的深基坑施工時間處于汛期內，區域短期降水量可高達100mm/h，因此若想保障施工工作的順利開展，需要在施工場地內配置完善的地面排水設施。

3、綜合降水施工技術在本項目深基坑工程中的應用

3.1方案對比與選擇

常見的幾種降水施工技術分析：①明溝降水技術：該技術是通過在地表設置排水溝和集水井，利用水泵抽出集水井中的水以實現快速排水，其比較適用于開挖深度不高、地質密實、降水深度和范圍小及坑壁穩定性高的基坑工程中，優點是設備需求少、操作簡單、成本低，缺點是容易因排出的地下水沿基坑坡面涌出而導致基坑土體軟化乃至出現泥漿;②輕型井點技術：該技術是通過在基坑周圍隔段設置若干輕型降水井點管并將之深度插入到蓄水層中，使輕型井點構成一個完整整體，利用抽水設備及時抽出地下水，其比較適用于基坑面積不大、降水深度不高的基坑工程中，優點是地下水滲透的攔截效率高、能夠增強邊坡和圍護樁間土體的穩定性，缺點是施工量大、占用場地大、操作繁瑣、成本高;③噴射井點技術：該技術是通過埋設井點管并在其內部設置噴射器，利用抽水設備和高壓水泵輸入高壓水或空氣壓縮機輸入壓縮空氣來抽出地下水，其比較適用于降水深度大、滲透系數小的基坑工程中，優點是降水深度和范圍大，缺點是設備復雜、能耗高;④管井降水技術：該技術是通過鉆孔成井并將降水管井埋設在井內，先利用降水管井使地下水滲透至井內，再利用排水設備排出井內的水，其比較適用于滲透系數大、地下水豐富的基坑工程中，優點是井點直徑大、出水量大、成本低，缺點是容易造成周圍建筑物不均勻沉降。結合本項目的實際情況，綜合經濟性、安全性、可行性及施工效率等各方面因素對幾種降水施工技術進行對比，最終選擇了上部應用輕型井點技術+下部應用管井降水技術的深基坑降水施工方案。

3.2確定井位

由專業測量人員利用專業測量工具準確測量出相關數據，據此確定管井位置，并設置明顯的標志。確定鉆孔位置后，先就位井管、砂料及鉆孔等，再進行鉆機移機就位。之后埋設護孔管，確保其垂直插入地面20-50厘米，外圍用黏土填實。

3.3鉆進清孔

鉆進前先準確測量鉆具長度，鉆進時合理控制鉆進深度，明確含水層巖層。注意泥漿比重宜在1.15-1.25之間。鉆進到終孔設計深度后進行清孔，清孔時將泥漿比重控制在1.10左右，孔底沉渣控制在不超過10厘米。

3.4下井管

下井管前先按照工程設計方案將井管排列組合好，下井管時確保平穩入孔，自然落管，垂直焊接，且在濾水管上、下各安裝2組扶正器，環形填砂礫間隙厚度最小應達到150毫米。

3.5填砂礫沖孔

把鉆桿沉至管底50 厘米，在井口處加上補心，再以填漿循環法填入砂漿至預定高度。

3.6止水封孔

在填砂礫沖孔完畢后的20分鐘后，對上部進行止水封孔。

3.7洗井

利用活塞和空壓機聯合洗井，最少應設置2個洗井臺班，直至抽出清水且井底沉砂在20厘米以下為止。

3.8下泵試抽

洗井結束并恢復水位后進行下泵試抽，下泵試抽確保現場臨時用電可靠連接，下井深度控制在管井下半部，試抽時間為2小時，之后再測定井內水位，安裝水表。

3.9抽水作業

在管井施工完成后進行抽水試驗，選擇合適的抽水井作為試驗井、相鄰管井作為觀測井，根據實際情況確定抽水時間，待水位恢復后測定水位變化及觀測時間間隔，據此確定各土層的含水情況，進而對降水運行方案進行適當優化。

3.10降水作業

派遣專業人員進行現場降水作業，詳細準確的記錄地下水位、水位降深及井涌量等信息，同時利用已抽干的管井觀測地下水位恢復情況。

結語：

綜上所述，在現代城市當中，高層建筑已經成為了主流建筑形式，但高層建筑對施工質量提出了更高的要求，若想切實保障其施工質量，首先應當要保障深基坑工程的施工質量，而綜合降水施工技術作為在高層建筑深基坑工程中的常用技術，它的施工技術水平直接影響著深基坑工程的施工質量。

參考文獻：

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