漢江II級階地下的深基坑降排水關(guān)鍵技術(shù)探討

賀方圓 雷露 李旭 從朋 彭義飛

摘要：降排水是深基坑工程施工的重點，關(guān)系到地下開挖及后續(xù)工程施工的安全。河流II級階地是高于河漫灘的第二級階地，往往地下水位較高，下層地質(zhì)滲透性較大，降排水的水量較大。針對此類深基坑，如何進行科學(xué)的降排水施工尤為重要。本文以漢江II級階地上某工地為例，對此進行了探討。

關(guān)鍵詞：漢江II級階地;深基坑;降排水

引言

基坑降排水施工是保證基坑安全建造的重點之一，良好的地質(zhì)條件能為深基坑的安全建造創(chuàng)造有利條件，然而我國有大量可開發(fā)的土地都處于河流的堆積階地上，而河流的堆積階地是相對不利地質(zhì)：所謂堆積階地是由河流側(cè)向侵蝕展寬河谷谷底，同時發(fā)生大量堆積形成河漫灘，然后河流強烈下蝕形成。通常呈一種下粗上細的二元相結(jié)構(gòu)。上部為細粒物質(zhì)，多為亞砂土或亞粘土;下部為粗粒物質(zhì)，多為砂、礫。因此，河流階地底層土質(zhì)一般滲透性較強，靠近河流的一二級階地地下水位也較高，在基坑施工中需要重點關(guān)注降排水問題。

一、項目概況

本項目為襄陽市某醫(yī)院項目，規(guī)劃建設(shè)總用地面積約30000㎡，基坑占地面積約18000㎡，包括兩層地下室，平均基坑開挖深度10.8m，位于漢江的II級階地上。

根據(jù)項目勘察報告和基坑支護設(shè)計文件，本工程地下水類型主要為上層滯水和承壓水。上層滯水賦存于場區(qū)表層填土中，水量一般不大，且無統(tǒng)一地下水位，受大氣降水和地表水補給，主要以蒸發(fā)和地表徑流形式向地勢低洼處排泄。承壓水主要賦存于<3>層粉土、<4>層粉砂、<5-1>圓礫及<5-2>層圓礫中，該含水層主要通過地下水徑流補給和排泄。勘察期間測定水位埋深10.50～11.00m，水位標高57.90～59.68m，根據(jù)當?shù)貐^(qū)域水文地質(zhì)資料，本場地承壓水頭年變幅1.0m左右。

二、施工工藝流程

施工工藝流程：井點測量定位→挖井口安護筒→鉆孔→洗井→吊放井管→回填過濾層→下水泵、安裝控制電路→試抽水

三、降水施工

（1）施工準備

為避免降水井施工與工程樁相互影響，在降水井施工前，應(yīng)確保降水井周邊半徑8m的范圍內(nèi)工程樁已施工完成。降水井施工時必須待井管、濾料、粘土球等質(zhì)量符合要求并到位后方可開始井孔施工。

（2）井點定位測量

準確地將降水井的位置測放到實地現(xiàn)場。測放位置誤差不大于±10cm;鉆機到位后，鉆機要安裝穩(wěn)、正，鉆孔開鑿圓、正、直，井身傾斜度不能超過1?。

（3）護筒埋設(shè)

鉆進前，在孔口埋設(shè)護筒。護筒采用6～8mm的鋼板制作，直徑比鉆頭大200mm，每節(jié)護筒長1.5m。鋼護筒采用埋入法，確保垂直度控制在1/200以內(nèi)，護筒埋設(shè)深度應(yīng)大于1m。鋼護筒埋設(shè)過程中如有偏差應(yīng)及時校正，使保持垂直，用粘性土分層填實，護筒中心與設(shè)計樁位中心偏差應(yīng)≤10mm，護筒頂部開設(shè)1～2個溢水孔。

（4）鉆至設(shè)計深度

降水井成孔方法采用機械成孔，自成漿護壁，孔口埋設(shè)護筒。啟動鉆機進行成孔，鉆至設(shè)計深度。

（5）吊放井管

按設(shè)計井深事先將井管排列、組合，下管時所有深井的底部按標高嚴格控制，并且保持井口標高一致。井管應(yīng)平穩(wěn)入孔、焊接垂直，完整無隙，確保焊接強度，以免脫落，為了保證井管不靠在井壁上和井管外有一定的填礫厚度，在濾水管上下各加兩組扶正器，保證環(huán)狀填礫間隙厚度大于150mm，過濾器應(yīng)刷洗干凈，縫隙清楚。下管要準確到位。自然落下，稍轉(zhuǎn)動落到位，不可強力壓下，以免損壞過濾結(jié)構(gòu)，下好井管后，把井管居中固定。

（6）回填過濾層

濾料應(yīng)從井管兩側(cè)慢慢對稱填入，以防濾料中途卡塞及井管錯位，填至井口1—2m米時用粘土填實。填濾料要一次性完成，在填濾時如發(fā)生井口反礫現(xiàn)象，應(yīng)及時停止填礫，查明原因進行處理。

（7）洗井

洗井必須在下井管、填礫、封孔止水等工作完成后及時進行，采用壓縮空氣洗井，井管應(yīng)安放垂直。洗井的質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：

管井出水應(yīng)清凈，且水中不含有泥漿等施工物質(zhì);

出水量宜接近設(shè)計要求或連續(xù)兩次洗井單位出水量之差不小于10%;

在連續(xù)洗井過程中，井水含砂量趨于穩(wěn)定;

觀測井洗至水位變化反應(yīng)靈敏。

（8）安裝水泵

安放水泵前應(yīng)清洗濾井，沖除沉渣。抽水系統(tǒng)安裝完成后應(yīng)進行試抽，一切滿足要求后再轉(zhuǎn)入正常工作。

（9）排水管安裝

根據(jù)現(xiàn)場實際情況安裝排水主管和支管。排水主管坡度為0.3%，放坡時按最低點高于原地面60cm左右控制。排水管主管采用螺旋鋼管，鋼管直徑φ426mm，鋼管壁厚不小于6mm，排水支管采用無縫鋼管，鋼管直徑φ89mm，鋼管壁厚不小于4.5mm。

每5～8m設(shè)主管磚砌托臺，排水管居中放置。在排水管進入市政管線接口入處設(shè)置沉淀池，沉淀池采用磚砌筑，池內(nèi)做防水處理，水泥砂漿抹面，定期清理淤沙。

所有排水井應(yīng)安裝水量計量裝置和單向閥，統(tǒng)一接入排水管經(jīng)沉砂池排入市政排水系統(tǒng)。

（10）試抽水

排水管道及電源線路連接好后，進行3天的試抽排水，測定井內(nèi)水位及觀測孔水位變化，以檢驗現(xiàn)有的降水井及排水管線能否滿足本次基坑降水的要求。

（11）降水井運行

降水時應(yīng)嚴格控制按需“減壓降水”的原則，綜合考慮環(huán)境因素、安全承壓水位埋深與基坑施工工況之間的關(guān)系，確定各施工區(qū)段的階段性承壓水位控制標準。降水運行過程中，如基坑施工工況發(fā)生變化，應(yīng)及時調(diào)整或修改降水運行方案。

（12）封井

對于分布于地下室內(nèi)的降水井，承臺底板施工時，在降水井管壁加焊兩層止水圈，阻擋承壓水沿井壁上涌。對于分布于作業(yè)面內(nèi)的降水井，基坑施工完畢后，采取“以砂還砂，以土還土”的原則，封堵井孔，并加焊封口鋼板。

對于在坑外且對基坑安全沒有影響的井，下部填入黏土球或黏土、上部（基坑底板下2m至地面）可用素混凝土回填或處理。

四、總結(jié)

對于處于特殊地質(zhì)條件下的深基坑降排水，重點要做好監(jiān)測。降水正式運行前一周內(nèi)應(yīng)測定環(huán)境背景值等，以便后期地質(zhì)變化能及時掌握;降水過程中要及時監(jiān)測地下水位情況，以便安排降水井的運行數(shù)量，逐步啟動，最大限度減少對地面沉降的影響;降水停止時也要做好地下水位與上部結(jié)構(gòu)的計算，確保滿足抗突涌和抗浮要求后才可封井。