北方地区深基坑降水处理措施

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一、工程概况

天津市西青区某工程，建筑面积260000，层数为地上4层，地下一层，钢筋混凝土框架结构，地下土层主要为杂填土（厚度8.5米）、淤泥质土厚度（1.5米）、粉质粘土（6米）。地下水比较丰富，渗透系数为K=8m/d，基础开挖深度为5.5m。

二、施工准备

1、测量定位

（1）由建筑方提供永久性水准基点及坐标点，复核后以此为根据进行建筑定位放线测量。

（2）设置建筑的主轴线的控制桩。

（3）定出降水深井井位。

（4）测量建筑场地地形。

2、场地平整，达到四通一平要求。挖掘机整平建筑垃圾作为运输的施工道路。

3、井点降水设备检验与检修。

4、工程水文地质报告熟悉和周围环境调查。

三、基坑降水施工思路

本工程采用深井井点降水，井管埋置深入不透水层（淤泥质土层）的井管，地下水通过渗流源源不断的流进深井井管，再用潜水泵把水抽出，使地下水位低于坑底。该降水方法具有排水量大，降水深（＞15M），不受吸程限止，排水效果好，易于观察；井距较大，对平面布置的相对灵活，可根据需要适当微调管井数量；各种情况不受土层限止；成孔用人工和机械均可，井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快等优点；本工程降水井深井井点布置结合基础施工平面图避开地梁及承台等以便后期施工方便，井点深入到不透水层,本工程降水面积50000m2，按500平方米布置一口降水井，共计100个降水井，在基坑周围每隔50米设置一个观测井。

四、施工要求：

1、根据该工程水文情况，本工程采用潜水钻；用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。孔径应较井管直径每边大150MM以上，钻孔深度必须达到不透水层以下不小于50公分。

2、井管沉放前应先清孔，用吊筒反复上下取出泥渣洗井，与潜水泵联合洗井。

3、本工程深井降水采用无砂混凝土管作井管，可在成孔后，逐节沉入无砂混凝土管，外壁绑长竹片导向，使接头对正，并且在井管外侧缠绕两层土工布。井管安放应力求垂直，并位于井孔中间管顶应比自然地面高500MM左右。井管过滤层应放置在含水层适当的范围内，井管下入后，及时在井管与土壁间用铁锹分层填充砂砾或碎石滤料，填滤料要一次连续完成，从底填到井口1米左右，上部采用不含砂石的粘土封口。管周围填砂石滤料后，安设水泵前应按规定先清洗滤井，冲除沉渣。

4、在降水前认真做好对周围环境的调研工作，查清工程地质及水文地质情况，包括土层分布、透水层情况，地下水位变化情况、各层土的渗透系数，土体的孔隙比和压缩性等。查清上下水管线、煤气管道、电话、电讯电缆、输电线路等各种管、线的分布和类型，埋设年代和对差异沉降的承受能力，考虑是否需要预先采取加固措施。查清周围地面和地下建筑物的情况，包括建筑物的基础形式，上部结构形式，在降水区中的位置和对差异沉降的承受能力。降水前要查清这些建筑物的历年沉降情况和目前损伤的程度，是否需要时先采取加固措施。

5、在本工程降水阶段安排专人记录地下水位变化情况，主要工作为查看地下水是否有混浊现象及水位高低变化，查看地下水中是否带走细颗粒，颗粒的带走不但会增加周围地面沉降，而且会使井管堵塞，为此本工程选用了合适的土工布包裹在滤管周围，高度重视埋设井管时的成孔和回填砂石滤料的质量，认真填写观测井的观测记录，有异常情况逐级汇报。

6、基础施工期间，特别是降水期间，对附近建筑物和马路进行沉降和位移观测。如发现有异常情况，即应与设计和建设单位协商解决的方案，本工程降水期间对靠近场地北侧的铁路及南侧的公路观测没有异常。

五、降水设计计算：

1.基坑等效半径r0

式中：a为基坑长度，约为205m（含每边井点到底板外皮距离暂定为4米）；

b为基坑宽度，约为120m（含每边井点到底板外皮距离）。

即：r0=94.25m，综合考虑r0取97m。

2.影响半径R：

式中：H为含水层厚，取7.3m ；

S为降深，取5m；

k为渗透系数，取10m/d。

则 R≈85m

3.基坑涌水量Q

将以上参数代入上式得：Q≈2428m3/d

4.管井单井出水量能力q：

d为过滤器外径，取500mm；

γ'为经验系数，取0.95

综合考虑，q取50 m3/d

5.确定管井数量n:

6.因渗透系数K由地质报告提供，为了取得该地区实际透水系数，故需作现场降水试验，同时也能真实观测到降水稳定的水位曲线。

a)抽水量标定

利用定量水箱（或水池约2m³），待降水水位稳定后，每两小时向水箱排水箱排水一次，标定每排满定量水所用的时间，连续48h,共24次，累计每次抽水量及累计各次抽水时间，求出平均24小时的流量值Q。

b)测量稳定水位深度，测出x1、x2、y1与y2计算如下：

六、排水

地下水通过深井泵抽到市政排水系统。基坑内明水及雨水利用基坑四周截水沟与集水井，用泵排入市政排水系统。

排水槽底的流水坡度0.5%，沟内最大排水路线约200m，上、下游高差约0.5m，基坑明截水沟排水坡度为1%，集水坑深1～1.5m，井壁进行支护。

七、水泵安装于深井要求

（1）井管要求伸入淤泥质黏土层500mm以上，以防抽水时井底涌砂造成井壁下陷。

（2）井管外包两层土工布滤层。

（3）粒料层厚80～100mm，级配应合理。

（4）井管接口处用200mm宽塑料薄膜两层做防漏保护。

（5）打井成孔后，要做破壁工作，以保证透水效果。

（6）深井井斜度允许偏差为2%。

（7）成井后要求洗井，达到使用要求。

八、结束语

深基坑高水位下的降水处理是保证工程质量的关键，在施工过程中应该针对具体的工程情况，认真查看工程水文地质报告，合理设置降水井，密切关注基坑周围地下水变化，选择合理的降水措施。本文主要结合北方地区某商贸中心作了简单的介绍，井点降水是北方地区比较常用的一种降水方式，降水效果也比较显著。但是在实际操作过程中，一定要注意质量控制要点，每一个环节都按照施工要求进行，否则就会影响降水效果及后期基础施工阶段降水井封堵带来不便，给工程施工质量留下隐患。