浅谈高层建筑施工深基坑降水的技术应用

沈建华

【摘要】本文笔者根据自己实际工作经验，结合浙江省某工程实例，浅谈高层建筑施工深基坑降水的技术。该工程主楼采用了深井降水，辅楼采用轻型井点降水。两者相结合的降水方法保证了深基坑围护结构安全。确保了基坑施工顺利实施。

【关键词】高层建筑 深基坑 深井 技术 降水 轻型井点降水

1 工程概况

工程位于某省某工程主楼内区，设2层地下室。该工程基坑面积约为9 000 m。，呈长方形。主楼区域呈矩形，长边约为95 m，短边约为55 m，基坑面积约为4900 m2。主楼基坑开挖深度为9.50 m，辅楼为5 m。主楼基坑围护采用钻孔灌注桩，副楼为土钉墙。坑壁止水帷幕采用深层搅拌桩，桩长主楼为21.50 m，辅楼为18.00 m。施工场地相对标高为—1.00 m。地面绝对标高为3.57～3.84 m。拟建场地属滨海平原地貌类型，地下水位埋深在0.5～1.5 m，属空隙潜水类型，受大气降水补给影响较大，因而，基坑降水成效对基坑的顺利施工至关重要。

2 工程降水方案的选用

根据围护设计要求，主楼基坑开挖标高—10.3 m，则降水标高应为—11.3 m；辅楼基坑开挖标高—6.3 m，则降水标高应为—6.8 m。结合该工程场地、水文地质情况，我们选定主楼区域的降水为深井降水、辅楼区域采用轻型井点降水。通过计算，并结合以往在浙江地区施工的经验和工程深基坑实际分布的情况，最终选定27口深井，即控制在160 m2/口。对于轻型井点，亦通过计算，决定选用6.8 m长、由48 mm的井点管，总管管径选用耷65 mm，井点管的间距可根据常规规格选用1.2 m即可满足要求。

3 工程降水方案的总体部署

其中深井在主楼土方开挖前施工，在基础底板钢筋绑扎前拆除。轻型井点：其中轻1、轻2、轻3在主楼开挖前施工，开挖裙房前拆除；轻14、轻15、轻16、轻17在主楼开挖前施工，在底板施工完成后拆除：轻4、轻11、轻12、轻13在裙房开挖前施工，开挖裙房前拆除：轻5、轻7、轻8、轻9、轻10在裙房开挖前施工，在底板完成后拆除。施工顺序为：先施工西辅楼中需进行卸载区域内的轻1、轻2和轻3，再施工主楼南北的轻14、轻15、轻16、轻17，然后施工西辅楼剩下的井点，最后施工东辅楼的井点。

主楼基坑内共布有27口深井，深井在基坑内呈格式形布置，井间距约12.6 m，井深为15.0 m.其中K/17、18轴处的两口井，由于深井正好处在两个深坑内，故这两口井需加深1 m，以便降水能降至深坑底。考虑利用4口降水井作为观察井，以便随时掌握水位情况；西辅楼布置轻型井点7套，东辅楼布置轻型井点6套，主楼南北各布置2套。基坑外侧利用监测井观测地下水位，根据S～T曲线进行降水趋势预报。开挖前要求地下水位降到开挖面以下不小于0.5 m。

4 降水施工工艺及技术要求

4.1深井井点

1施工准备；选用GPS—10型钻机，施工用电以75Kw用电量计算，配ф5 cm水管保持连续供水。

2工艺程序；井位放样→做井口、按护筒→钻机就位、钻孔→回填井底砂垫层→清孔→吊放井管→回填管壁与孔壁间的过滤层→下泵、安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作。

3主要施工工艺；

（1）定位利用测量仪器，根据定位控制点，按降水方案设计图定出井位，严格按照设计井位成孔。钻机就位时必须对准所定孔位，机架水平、周正，井位误差不超过l0 cm。

（2）成孔、采用正循环钻井工艺，成孔ф600 mm，钻井过程中，根据不同的地层合理选用钻压、转速、泵量等技术参数，根据不同孔段采用自然造浆及人工造浆（砂层段用膨润土造浆）护壁，成孔要垂直，误差小于1﹪。

（3）清孔、深井井管沉放前应清孔，将吊筒反复上下取出洗孔。

（4）下管、井管安放力求垂直，井管过滤部分应放置在含水层的适当范围内。

（5）填砾（井管与土壁问的砂滤料）、降水井孔径600 mm，管径273 mm，填砾高度至孔口处，填砾时采用管外返水快投法，封闭井口从管内送入清水，当送入的水从孔中返回时，即可快速均匀的沿着井管四周撒入砾料，这样砾料中的杂质和细砾可顺循环槽排走。

（6）洗井、安放水泵前，应按规定先清洗过滤井，冲除沉渣。洗井工作必须在下管填砾后及时进行，拖延的时间越长，泥浆与砂土、砾料一起凝固后，洗井就越困难，洗井时必须用清水冲洗，孔口返浆达到17S。对主楼来说，为保证降水减少对周边围护桩的影响，在主楼挖第一层土前，先不用真空抽水，而直接用水泵抽出，在挖除第一层土以后，距孔口1 m深度内，用粘土填塞密实，以防止漏气，确保上层土挖完后挖下层土时，降水仍保持良好的势态。

4深井技术要求；为尽量减少抽水对周边围护的影响，考虑挖主楼第一层土时不采用真空抽水，第一层土挖完后再截除高出的井点管，清除井点管周边1 m高的砂砾，用粘土封闭，进行真空抽水。以每三口深井联通一台真空泵提高抽水效果，抽水工作要求做到：

（1）每间隔2～3 h抽一次，每次抽至干为止。（开始每间隔2 h抽一次，每次出水时间小于30 s时改为4 h抽一次，可通过观察井确定）。

（2）上部孔口及时用粘土封闭，确保真空泵工作时达到设计效果。

（3）抽水需要24 h派员值班，并作好抽水记录，以掌握抽水动态。

（4）观察井安装完毕后，要间隔2 h抽一次水，每次至抽干为止，直至抽出清水为止，每日一次（间隔24 h）定时对观察井进行水位观察，观察可采用测绳测量，做好书面记录。观察井设置4口，具体在12/G轴、16爪轴、17/G轴及21轴中的中间设一口井。

4.2轻型井点

1施工准备；配备1台高压水泵冲孔施工，施工用电按7.5 kw计算，配由5 crn水管保持连续供水。根据定位控制点及降水施工图纸定出井点位置及标高，东西辅楼基坑内的井点管距围护间距为1 m。

准备好轻型井点降水所用的一切机具（包括备用机具）。

2工艺程序；透明弯联管将井点管与总管接通→安装抽水设备与总管连通→安装集水箱和排水管→开动离心泵抽水→检查各连接点是否漏气、捉漏→测量观察井中地下水位变化

3工艺要求

（1）定位

根据设计定出井点位置，并严格按照设计井位成孔。就位时必须对准所定孔位，井点位置误差不超过5 cm。

（2）成孔

采用ф50 mm型射流泵冲孔，冲孔ф30 cm左右，冲孔深比井点设计深50 cm—100 cm。

（3）下管、填砾

成孔结束，即插入井点管，井点管与孔壁之间应立即用粗砂灌实。距孔口1 m深度内，用粘土填塞密实，以防止漏气。

（4）安装设备

安装并连通总管，安装集水箱和排水管，开动抽水设备进行排气排水。

4轻型井点技术要求

经常检查真空泵以提高抽水效果，抽水工作要求做到：

（1）检查真空度，集水箱，保证正常运转。抽水机组工作后不得中途停机，以免地下水位回升，造成塌方事故。（2）上部孔口及时用粘土封闭，确保真空泵工作时达到设计要求。经常检查并点管各连接处是否严密，不得漏气，如发现死管，应立即进行反冲清管，如仍达不到要求，必须重新冲孔排管。（3）抽水需要24 h派员值班，每套设置一口观察井，用测绳测试降水的水位，并做好记录。如发现有异常情况，及时采取措施，排除故障，并做好抽水记录，以掌握抽水动态。

结束语

该工程合理地选择了降水工艺，满足了围护结构安全的工况条件，确保了基坑施工顺利实施。使基础施工提前出得到了保障，同时也为同类型的工程实践积累了经验。