８４ ｉ南枉露 ２０１４年・第１期 本文分析了某基坑 工程降水及其支护的详 细施工方案，并阐述了 降水工程在该工程施工 中的重要性及关键作 用，提出“以水止水” 的降水措施，得出缩短 降水时间是减小降水工 簿囊 ◇苏州工业园区金鸡湖城市发展有限公司董振国朱荣春 １工程概况 程对周围工程环境影响 的关键，另外降水工程 与支护工程等相关工程 系也是基坑施工中的重点。 创建良好的施工配合关 岩水、岩溶水等地下水的水位，满足建设工程的降水深度和时 间要求，并对工程环境无危害性要求。建设工程降水的技术方 法有明排、真空点井、管井等。 根据地区多年来降水设计、施工的经验证明，在该地区采 用管井法降水，是比较科学、经济、合理、安全的。因此，根 据现场具体可操作条件，本工程拟采用管井法降水。 ３．２降水设计计算 时代锦翠工程项目位于成都市新都区大丰镇赵家村，工程 规划总用地面积约４３２８７．８６平方米。基坑开挖深度约为９．５米， 开挖后为了保证基坑的安全性及稳定性，拟采用土钉墙支护及 桩锚支护。根据现场条件和基坑开挖深度综合评定该基坑安全 等级为一级。 ２场地环境 场地属岷江水系一级阶地，地形总体平坦。场地地面标高 ５１２．７３—５１５．７８ ｍ，最大高差３．０５ ｍ。在改线管线勘探范围内地 （１）降水计算基本参数 降水范围：为了不影响基础施工，降水井布置在基坑开挖 线外１．０米处。 层主要为第四系全新统素填土（Ｑ ），第四系上更新统冲洪积 层（Ｏ ）组成。从上至下分述如下。 降水深度：要求将地下水降至自然地坪１０．５米以下。 地下水静止水位：ｈｏ＝３．１米。 （１）素填土：褐黄色，松散，稍湿，为粉土、粉土经人工 耕作而成。见少量的植物根茎。分布于表层，厚０．５０—０．６０ ｍ。 渗透系数：Ｋ＝２５．００ ｍ／ｄ。 （２）井数确定计算公式 Ａ、基坑涌水量计算 （２）粉土：褐色、褐黑色。中密，稍湿。摇震反应中等， 无光泽反应，干强度低，韧性低。见铁锰质结核，含灰色粉砂 土团块。厚度１．９０～２．００ ｍ。 （３）卵石土：褐黄～棕黄色，稍密，卵石由中等一强风化 的花岗岩、石英岩、砂岩、辉绿岩等组成，含量５０％一７５％，粒 径一般３—１０ ｃｍ，大者可达２０ ｃｉｎ，圆 亚圆形，泥、砂质混合 充填，局部微胶结，本次勘察未揭穿此层。 场地范围地下水赋存于卵石层中的孔隙潜水，靠大气降 水、河水、地下迳流补给，水量丰富。每年７～９月为丰水期，１ —设施引用半径ｔｏ＝√Ｆ／Ⅱ 设施引用影响半径Ｒ１＝２Ｓ √Ｋ×Ｈｏ＋Ｒｏ 基坑总涌水量 Ｑ总＝ Ｂ、降水设计及降水深度验算 设计井径ｄｗ＝０．１８米；ｒｗ＝０．１５米 降水井影响半径 降水井引用影响半径 单井出水量 其中：Ｎ为井数。 Ｒ。＝２Ｓ ＃Ｋ ｘ Ｈｏ Ｒ产Ｒ ＋ Ｑ＝ ３月为枯水期，勘察时为枯水期，地下水位埋深３．１０—４．６０ｍ， 标高５０９．７１—５１１．１８ ｍ，根据区域地质水文资料，地下水年变幅 ３．０—４．０ １１１。该场地砂卵石层渗透系数可按Ｋ＝２０—２５ ｍ／ｄ采用。 ３降水方案概述 ３．１降水方案的选择 降水深度水头值Ｈ ＝ ｈ 、／Ｈ。 ＿一 ［１ｇＲ０－言 ｇ（ｒｌ …．．ｒｎ）】 １． 降水工程是指利用水文地质学原理，通过降水设计和降水 降深值验算公式 施工，排除地表水体或降低地层中的滞水、潜水、承压水、基 降深值ＳＡ＝Ｈｏ—Ｈ 群井干扰抽水的有效疏干率 ａ：Ｑ干，Ｑ总×１００％ Ｃ、确定井数、井深、井位 经反复验算，布置３１口１５．０及２２．５ ｍ深降水井，能够满足降 水要求。该工程基坑开挖以后可根据需要增加明排降水。 ３．３降水沉降预测分析 根据《建筑基坑工程技术规范》（ＹＢ９２５８—９７）中１３．２．７提 供的最终沉降量计算公式： Ｓ∞＝∑（ａｉ１—２ＡＰｉＡｈｉ）／（１＋ｅ０ｉ） 式中Ｓ∞一固结沉降量，ｍｍ；ａｉ１—２一第ｉ层Ａ１００～２０１）ｋＰａ的压缩系 数，ｋＰａ一１；ｅ０ｉ一第ｉ层土的初始孔隙比；△ｐｉ—ｇｉ￣￣ＣＳ图降水产生的 附加应力，ｋＰａ；Ａｈｉ一第ｉ层土的的厚度，ｍｍ。 根据该工程的地质勘察报告提供的相关参数经计算分析： 该降水沉降量均符合规范要求，且不会对周边建筑造成影响。 ３．４降水井施工工艺概述 （１）测量放线：根据基础轴线并按我公司《降水井平面 图》测放出各井位。 （２）成孔：钻机就位安装好后，核对井位，确认无误后， 人工开挖０．５ ｍ深，埋好护壁管，管径７００ ｍｍ，护壁管埋设完毕 后开始钻进成孔（孔径５００ ｍｍ），采用泥浆护壁，保持孔内泥 浆高度，防止垮孔。孔深达到设计深度后终孔。 （３）吊装井管：经现场技术负责人验收合格后，用抽筒清 孔，吊装井管。做到井管之间焊接牢固、安装垂直。 （４）填砾：在井管外填入规格８～１５ ｍｍ砾石滤料，填至距 地面２ ｉｎ左右，洗井完毕后填入粘土封井。 （５）洗井：采用空压机活塞联合洗井，每井活塞洗井不少 于两次，每次提拉活塞不少于２小时，空压机洗井不少于２个台 班以确保洗井质量，达到出水含砂率少于１／１００００要求。 ４支护方案概述 ４．１四周环境调查 由于本工程基坑开挖深度较深已达Ｎ９．５米左右，且基坑 ＡＢ段离原有道路教近，基坑ＣＤ段离已建售房部较近，不具备放 坡条件，为了保证基坑四周建（构）筑物及基坑壁的安全和稳 定，拟采用排桩支护。基坑其余段均具备放坡条件，拟采用土 钉墙支护。挖孔孔护壁桩设计及桩间锚索设计如表１和表２。 ｌ： ｝ ： ｉ： ｌ表１挖孔孔护壁桩设计 ｌ第一排ｌ：｝ １８ ｏ ｌ １５ ｌ ｉ杆筋４ ｘ ｓ１５．２ｍｍ锚索Ｊ ２ ５ Ｉ ３．０ Ｉ ２ ７ ５ＫＮ ｌ １ ００ Ｉ 表２桩间锚索设计 ４．２喷锚支护锚杆设计 土钉墙由土钉体、土钉墙范围内的土体和面层组成，土钉 体是置入于现场原位土体中以较密间距排列的细长杆件，如钢 筋或钢管等，外裹水泥浆或水泥砂浆浆体。其特点是沿通长与 周围土体接触，与周围土体形成一个土钉体，在土体发生变形 的条件下，通过与土体接触面上的粘结力或摩擦力，使土钉体 被动受拉，给土体以约束加固使其稳定，弥补了土体自身强度 的不足，充分调动土体自身结构强度，土钉体、土钉墙范围内 的土体与喷射混凝土配钢筋结构的面层一起，减小边坡变形， 技术创新ｌ ８５ 增加土体自身稳定性，达到基坑侧壁支护的目的。基坑ＡＤ、 ＢＣ段喷锚支护设计如表３。 锚杆采用气动冲击钻机将ｄ）４８ ８ ３．０规格焊管打入土层、砂 层、园砾层中，并通过锚杆前端灌浆孔高压灌入１：０．５水泥浆形 成全摩擦型锚杆。 锚 杆 长度 倾角 杆 筋 间距（米） 联成孔直径 结方式 排 数 （米） （。） Ｓｘ Ｓｙ （ｒａｍ） 第一排 ９ ０ ｌ ５ ４８钢管 １ ４ ２ ０ １４钢筋与锚杆焊接 Ｓ０ 第二排 ９，０ １ ５ 由４ ８钢管 １ ４ ｌ＿５ 击１４钢筋与锚杆焊接 ５０ 第三排 ６ ０ １ ５ 出４８钢管 １ ４ １ ５ １４钢筋与锚杆焊接 ５Ｏ 第四排 ６．０ １ ５ 击４ ８钢管 １．４ １ ５ 击１４钢筋与锚杆焊接 ５０ 第五排 ６ ０ １５ 击４８铜管 １．４ １ ５ 击１ ４钢筋与锚杆焊接 ５０ 表３基坑ＡＤ、ＢＣ段喷锚支护表 ５工程方案分析 本方案中采取了一种特殊的降水井布置方法，也有效的缩 短了降水周期，减少了抽水总量。本方案对基坑最外排降水井 进行了加密，实际上是形成了一种水帷幕。众所周知，任何一 个基坑范围的地下水量都是有限的，是可以在短时间内抽掉 的，但降水工程之所以周期过长，是由于周边地下水不停的补 给，导致基坑内水位不能迅速下降到基坑底以下而造成的。将 有限的水抽掉，防止四周地下水的迅速补给，这才是缩短降水 工期的关键，才能有效的减少总的抽水量。例如利用地层中的 不透水土层或人工制造隔水层与帷幕桩形成抽“杯中水”的方 式就是一种常用的办法。由于本方案中地层条件的约束，无法 达到抽“杯中水”的效果，那么利用降水井形成“水帷幕”， 同样也减缓了外界地下水补给的速度，当坑内水位下降时，外 界水位向坑内补给，在遇到最外排的降水井时就被及时抽走， 坑内抽水速度大大的大于补水速度，就会在最短的时间内达到 最满意的降水效果。降水效果好，基坑支护工程自然容易了许 多，本方案中同时采用的土钉墙支护从设计到施工都很好的满 足了建设单位的要求，经济合理，同时不占用施工工期，也直 接为缩短降水时间提供了有效的支持。 ６结语 在地质条件恶劣，周边环境复杂的建筑工程中，基坑降水 及支护是最为复杂的施工难点，影响其施工的不确定因素很多 且难以预料，这就要求设计施工人员要在方案的确定和执行上 严格缜密，把握好每一个技术环节，并做好应急预案；同时， 在确定方案时要灵活运用各种施工工艺，相互配合，不要拘泥 于单一模式，拓展思路，这样在一些特殊条件的工程中，往往 可以起到意想不到的效果。 【参考文献】 【１】张恩庆．岩土工程勘察治理实用手册【Ｍ】．天津：中国建筑材 料工业地质勘察中心，２００１ 【２］薛禹群．地下水动力学【Ｍ】．北京：地质出版社，１９８６ 【３１王大纯．水文地质学基础【Ｍ］．北京：地质出版社，１９９４ Ｉ４Ｉ雷振华．深基坑工程降水技术浅析ＵＪ．隧道建设，２００６，２６（４）： １０－１２ ［５】刘新喜，刘贵应，魏新颜．北京京华大厦深基坑降水方案的 设计与施工卟岩土钻掘工程实录选辑，２００２（２）：１７０—１７２
