维普资讯 http://www.cqvip.com 总第１１８期 ２００６年第２期 西部探矿工程 ＷＥＳＴ—ＣＨＩＮＡ ＥⅪ）Ｌ０ＲＡＴｌ０Ｎ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．１１８ Ｆｅｂ．２００６ 文章编号：１ｏ０４—５７１６（２ｏｏ６）Ｏ２一Ｏ０Ｏ５一Ｏ２ 中图分类号：ＴＶ５５］．４１２文献标识码：Ｂ 某深基坑工程降水方案设讦 ， 杨生彬 ，高彦花 ｆ １（１．中国地质大学＜北京＞工程技术学院，北京１０００８３；２．河北中地志诚土术工程有隈Ｉ公司，河北石家庄０５００００） 摘要：通过对某深基坑降水方案的设计度分析，阐述了深基坑降水方案的选择原则、降水方法的设计思路与步碌，并 提出了一些可能遇到的问题及处理措施． 关键词：基坑降水ｆ管井ｌ基坑等效半径，明沟排水 １概述 １．１工程概况 该工程拟建一综合办公楼，由主楼及裙楼组成。主楼地上 １６层，设４层地下室。均为框剪结构ｌ裙楼地上６层，设２层地下 室，均为框架结构。士０．００－－４５，２０ｍ，室外场地平均绝对标高为 ４３．７０ｍ，士０．００与自然地面的高差按１．５０ｍ计，基坑开挖深度 （自然地面下）分别为：主楼１８．５ｍ，裙楼７．０ｍ。 １．２工程地质、水文地质条件 １．２．１工程地质条件 根据现场钻探、原位测试及室内土工试验成果的综合分析， 在本次岩土工程阶段性勘察最大勘搽深度范围内（３０．００ｍ）的地 层，按沉积年代基本可分为人工堆积层、第四纪沉积层两大类（不 排除局部分布有新近沉积层的可能）。 。 ＝从空间分布规律上看，浅部地层受人类活动的影响厚度、岩 性变化明显，深部地层岩性在水平方向上大致均匀，主要为粘性 土、粉土层和砂、卵石土层的多个沉积旋回。按照岩性、物理力学 性质及工程特性，进一步将本场区的地基土初步划分为７个大 层．土层白上而下的分布情况如下 第一大层：人工堆积层： 粘质粉土填土、粉质粘土填土①层：一般厚度在２．６Ｏ～ ６．５０ｎ￣＿间（不排除局部场地厚度较大的可能），结构松散，在浅 部地下水作用下对基坑开挖具有不利影响。层底标高４３．２１～ ４４．２５ｍ。 ’ 第二大层ｔ第四纪沉积层： 砂质粉土⑦层：该层土质较不均匀，是裙楼主要持力层之一， 与施工降水、基坑支护结构和地下室外墙土水压力分布密切相 关。层底标高３６．７１￣４１．１４ｍ。 中砂、细砂③层：夹粉质粘土③１、圆砾③２，该组地层工程性 质良好。承载力较高，在场区分布亦较稳定，层底标高３４．５４～ ３６．０１ｍ。 圆砾、卵石④层：该组地层工程性质好，承载力高，在场区分 布稳定，层底标高３１．４２￣３１．９６ｍ。 砂质粉土⑤层：为主楼主要持力层，其空间分布规律及工程 特性是勘察中需要重点查明的内容。层底标高２６．５２￣２７．４６ｍ。 中细砂⑥层：深基础或复合地基方案可选择的桩端持力层。 层底标高２２．８５￣２３．９４ｍ。 卵石、圆砾⑦：深基础或复合地基方案可选择的桩端持力层。 层底标高１９．５５￣２２．２１ｍ。 １．２．２水文地质条件 ｉ 拟建场地现ｌ勃钻探期间大部分钻孔见地下水。场地地下水 分为三层。其中第１层为上层滞水，由大气降水和地表水补给，随 季节变化影响较大，第２层为层间潜水，第３层为承压水，埋深及 标高见表１。 衰１ 地下水埋耀厦标膏 ２降水工程分析及方案选择 ． 拟建建筑物基础埋深不一，根据本场区水文地质、工程地质 条件，裙楼基坑埋深范围内的地下水主要为上层滞水，本方案不 考虑大面积降水。对于基坑上部的滞水，采取水平井结合明排措 施。可确保施工干作业。主楼基坑由于开挖较深，位于地下潜水 水位以下，含水层主要为砂痈层，渗透系数较大，连通性强，因此 采用间距较小的管井降水，可以在较短的抽降周期内最大程度 地达到疏干效果。 由于含水层的变化，加上抽降周期短的原因，地下水不会完 全疏干，基坑开挖后，初期局部地段坑壁仍会有少量地下水渗人 基坑内，须在基坑边坡的含水层底板渗水部位埋设导水管，及时 将残余水排出。 ，３降水工程设计 ３．１基坑降水的．目的 ｊ｛ （１）确保基坑１土方的顺利开挖。 （２）确保基坑边坡的稳定与安全。 （３）确保基础施工时千槽作业。 （４）预防管涌、突水等影响地基稳定性的地质灾害。 （５）维持降水。预防地下水水位上升，引起基础上浮。 （６）控制地下水，减少因降水对周围环境带来的危害。 ３．２水文地质参数选择 根据地质勘察报告，并考虑几年来本场区地下水变化及地 下水水位的季节性变化，综合确定本场区的水文地质参数，砂卵 石层渗透系数取８Ｏｒｎ３／ｄ。 ３．３裙楼部位基坑排水方案设计 维普资讯 http://www.cqvip.com 西部探矿工程 Ｆｅｂ．２００６ ６ 设计水平井结合明排井将基坑内滞水排至坑底以下。水平 井井径１５０ｒａｍ，井深５ｍ，水平井仰角不小于１５。；在槽底做盲沟 将水引至明排井，然后用水泵抽到沉淀池排走。 ３．４主楼基坑降水方案设计 ３．４．１管井降水设计 （１）基坑等效半径ｒｏ： １＂ｏ＝Ｏ．２９（ａ＋ｂ） 式中：ｒｏ——矩形基坑圆形概化后的等效半径，ｍ； ａ、 基坑的长、宽，ｍ，取ａ＝８１．３ｍ，ｂ＝２８．０ｍ。 计算得ｌｒｏ ３１．７０ｍ。 （２）降水井深度Ｈ： Ｈ≥Ｈ１＋ｈ＋ｉＬ＋１＋１１＋１２ 式中：Ｈ——井点管井的埋置深度，ｍ； Ｈ１——井点管埋设面至基槽底面距离，取Ｈ１：１８．７２ｍ； ｌｒ——基坑最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离， ｈ要求值为０．５ＯｍＩ Ｉ．——井点管中心至基坑中心的短边距离，取Ｌ－＝２６ｍ； 卜－＿降水曲线坡度，ｉ＝０．１； ｌ——滤管有效长度，取１＝２．ｏ０ｍ； １ｌ——新【砂管长度，取Ｉｌ＝ｚ．０Ｏｒｅ； １２——井拖高度，取１ｚ＝Ｏ．Ｉ５ｍ。 计算得ｌ Ｈ一２５．６９ｍ，取２６．０ｍ。 （３）降水影响半径Ｒ： Ｒ＝２Ｓ偶 式中。Ｒ——降水影响半径，ｍ， 水位降低值，Ｓ＝５．Ｏｍ； ｋ——含水层的渗透系数，取ｋ＝８０ｍ／ｄ， Ｈ一含水层厚度，取Ｈ＝５．０ｍ。 计算得：Ｒ＝２００ｍ。 （４）基坑涌水总量Ｑ： Ｑ＿－１．３６６ｋ（２Ｈ—Ｓ）Ｓ／ｌｇ（１＋Ｒｆｒｏ） 计算得：Ｑ＝ａ１４ｆｉ．１３ｍ２／ｄ，根据附近施工经验，基坑涌水总 量取｛Ｑ ＝１．２Ｑ＝３７７４．１６ｍａ／ｄ。 （５）降水井井点数量ｎ： ｎ＝１．１Ｑ／ｑ 式中：ｒ设计单井出水量，ｍ ／ｄ，ｑ—ｊ・１２０，ｒｄｌ・３ ，其中ｊ 为经验系数取０．１３，ｄ为滤管直径，取０．４０ｍ。 计算得：ｑ＝１６８．８５￣ｄ／ｄ，ｎ＝３３．３５，根据实际情况布设３７眼 （６）降水井平面布置：围降抽水管井位于基坑周边，沿基坑布 置，井间距６．０ｍ 井的平面布置与护坡形式相关，采用喷锚护 坡，井中心线距基坑上Ｉ：１线１．２ｍ；采用护坡桩支护，井中心线距 护坡桩中心线１．５ｍ。 （７）根据以上计算，主楼基坑管井降水设计如下： ①井深：２６ｍ； ②井径：６００ｍ； ③井数：人防指挥所部位３９眼； ④井管：ｊｚ『４００无砂砼管，过滤器与井管材料相同，孔隙率 ２５ －－￣３０ ； ⑤滤料：粒径３￣５ｍｍ石屑｝ ⑥水泵：采用扬程＞２７ｍ潜水泵，水泵下入深度为２５ｍ。 ３．４．２明排降水系统的设计 Ｎｏ．２ 明排降水系统包括坑底排水沟、集水井、潜水泵及基坑上排 水池等。 （１）在坑底四周布置集水井：每隔２０￣－３０ｍ设置一个集水井 （井间距根据水量大小确定），集水井深１．３０ｍ，井径６００ｍｍ，井 内设置 ３００无砂砼滤管。 （２）集水井内放置３ ／ｈ潜水泵，将水抽至地面集水池。 （３）为了便于混凝土等工程施工，排水采用如下方法：在基坑 外附近分段设集水池，将集水井内的水抽至集水池，视集水池与 场区内排水出Ｉ：１的距离，采用布置排水管或拉水车将集水池内 的水排入市政排水管线。 （４）基坑内电梯井坑或集水坑内有水，可在坑内用人工挖集 水井，井径５００ｍｍ，井深进入坑底以下１．０ｍ，埋设无砂砼井管， 四周填滤料，下泵抽水。打底板时，基坑内降水井作封井处理。 ３．４．３排水管网 排水总管采用直径１５０ｍｍ钢管、ＰＶＣ管，根据现场排水出 Ｉ：１位置，沿降水井周边布置，排水管线坡度３％０ 在排水管线转 角连接处、排水管网进入市政管线接口处设置沉淀池。 ４降水对周边地面、建筑物的影响分析及后备处理措施 ４．１降水对周边地面、建筑物的影响分析 降水对周围环境的影响一般是土壤排水圆结，产生地面沉 降，其次是由于抽水时，出砂量大，导致周围地面塌陷。含水层主 要赋存在卵石中，不会产生大量出砂现象 可通过加强对周围建筑物的沉降观测，及时调整降深，控制 抽水强度及尽量减少已有建筑物附近抽水井的维持降水时间， 以达到降水对周围环境的最小影响。 ４．２后备处理措施 基坑降水开始的同时对基坑周围地面和临近建筑物进行严密 观测，当出现异常沉降时，应立即分析发生异常沉降的原因，并尽 快采取处理措施。针对本基础工程的实际情况可采取的措施如 下： （１）采用跟踪注浆方法。沿沉降区域边缘或建筑物周边打出 注浆孔，孔深根据建筑物基础埋置深度和发生压缩变形、下沉土 层的位置确定。孔径１２７ｍｍ，孔间距约２～３ｍ，然后向孔内注入 一定配比的水泥浆。注浆设备可采用Ｓ３２０、ＢＷＳ０泥浆泵，注浆 量和注浆压力根据发生沉降的实际情况确定。 （２）当基坑坡顶发生较大位移时，可采用加强支护措施进行 控制，确保临近建筑不会因边坡位移而发生变形、破坏。 （３）当距基坑较远的建筑物发生均匀沉降时也可采用地下水 回灌的方法进行处理，即在沉降相对较大区域打出一定数量的回 灌孔，下入回灌花管，回灌量和注水压力根据沉降具体情况确定。 ５结束语 基坑降水方案设计，要全面考虑整个降水区域土层的水文 地质参数的差异，并结合一定的工程施工经验，使得设计中的各 项参数的取值尽可能地符合实际。在施工降水井的过程中，要做 好各单井和群井的抽水试验，发现异常及时对降水井的设计方 案做出调整。 参考文献： ［１］岩土工程勘察规范（ＧＢＳＯ０２１—９４）［ｓ］．中国建筑工业出版社， １９９４． ． ［２］ 江正荣．地基与基础施工手册［Ｍ］＇中国建筑工业出版杜，１９９９．
