深基坑水文地质参数的确定及降水措施

■杨瑞生

（广东省地质局第四地质大队 广东 湛江524049）

深基坑水文地质参数的确定及降水措施

■杨瑞生

（广东省地质局第四地质大队 广东 湛江524049）

在工程项目施工中，水文地质参数直接影响到基坑降水措施的选择，其参数的确定关系到基坑降水的成功与否。本文结合某工程项目实例，通过抽水试验，对该深基坑工程的水文地质参数进行了确定，并分析了该深基坑工程的降水方案，介绍了降水对周边环境的影响程度，取得了良好的降水效果。

深基坑抽水试验降水措施

0 引言

随着我国社会经济的快速发展以及城市建设的不断进步，我国的建设行业得到了迅猛的发展，工程项目建设中深基坑工程的应用也越来越广泛。在深基坑工程施工中，需要通过基坑降水为工程的施工创造合适的施工条件，基坑降水方案的设计直接影响工程施工的质量及安全，并关系到工程施工对周围环境影响，而深基坑水文地质参数的确定是基坑降水设计的关键。基于此，笔者进行了相关介绍。

1 建筑工程地质分析

1.1 工程项目

此次研究主要选取在某市中心的一个商业区，占地面积为43398.4m2。该商业区主要包含：3幢住宅楼（地上48层）、1幢地标楼（地上73层）、商业裙房(地上6-7层)，所有场地下面有4层地下室，其中，1、2是商品区，3、4层设计为停车库。地标塔楼基坑开始挖的深入预估在25.6m左右，1幢、3幢住宅塔楼基坑的开挖深入大约为23.2m，商业裙房深度大约为21.4m，而基坑总面积大约为39663m2，周长在822m左右，所设计的基坑为一级的深基坑。

1.2 工程项目水文地质情况

所建设的场地地形较平坦，据地质勘察报告结果显示，基坑的影响区域内地层的结构为：层黏土，其层厚在0.8m至3.8m之间；层粉土，其层介于20.5至25.2m间，层顶的埋深控制在1.0至8.5m间；层淤泥质、粉质黏土，其层厚控制在0.7至3.0m间，层顶的埋深介于1.6至5.4m；层细砂，其层厚介于0.9至8.5m间；层粉质黏土、夹粉砂，其层厚控制于0.6至3.6m间；层黏土夹粉砂，其层厚为9.5至20.6m；层细砂，其层厚介于1.1至6.3m；层中砂，其所揭露的最大厚度大约为12.0m；层黏土，其层厚控制于0.7-5.7m间；层黏土，所揭露出的最大厚度大约为98.1m。

本次建设的场地包括四层地下水，主要是两层承压水、两层潜水，其中，潜水含水层的埋深控制在2.6-2.8m左右，其水位的标高设置为11.6m左右，而含水层中间厚度则保持在9.7m左右；承压水的含水层的埋深控制在7.7-7.9m、15.8m，水位的标高控制在6.3-6.6m与-1.5m左右，其含水层的平均厚度控制在2.9m、12.0m；层粉土与1层的细砂有潜水性质，⑤2层的细砂与⑥1层的中砂有承载压水的性质。

2 深基坑水文地质参数的确定

2.1 抽水实验

由于深基坑需要开挖的深度、平面尺寸相对大以及⑤2层呈现透镜体的分布，因而，在进行抽水实验的过程中，所选项的实验井需透水层大、较集中。此次试验一共设置两组实验井和十组观测井，且均根据施工期的观测井、降水井规定要求进行设置，主要试验研究区域内的重点含水层进，见表1。

表1 各个实验井设置和井深表

2.2 抽水实验方法

此次研究以稳定流的实验方法展开抽水实验，并与非稳定流法的具体计算标准相结合，以便观测实验结果，待洗井和试验性的抽水完成之后，相关人员需立即查看静止的水位是否发生改变，待抽水试验完成后，马上将水位恢复便于观测，值得关注的是，所恢复水位的稳定标准和静止的水位观测要求一致。

2.3 确定渗透系数

计算公式中，K代表渗透系数/(m·d－1)，Q代表涌水量/(m3· d－1)，M代表含水层的厚度/m；S1、S2代表观测孔的降深/m，r1、r2代表抽水孔与观测孔间的距离/m。计算结果如表2所示。

表2 渗透系数结果表

S1、S2代表观测孔的实际降深/m；r1、r2代表抽水孔到观测孔间的距离/m，结果见表3。

表3 承压水影响半径R计算结果

其中，Q表示涌水量/(m3·d－1)；S1、S2表示观测孔的实际降深/m；r1、r2表示观测孔与主孔之间的距离/m。

其中，Q代表涌水量/(m3·d－1)；r代表抽水井的半径/m；M代表过滤器的长度/m；S代表抽水井的降深/m。以各种计算方法及公式进行计算，所得出的结果也不相同，但是从总体上看，其计算结果和规定要求相符，去除异常值，并和地区的实际经验值、工程场地的地质条件、每一层水文地质实际参数建议值。

3 深基坑的有效降水对策

3.1 设计合适的降水方案

该工程项目的基坑开挖的深度在25.7m左右，由于基坑开挖比较深、四周环境复杂、平面尺寸大、施工场地的含水层厚度非常大、且渗透性能良好，地下水非常丰富等优势，选用管井井点的降水法较适用。入若基底埋深的深度为25.7m，那么需将基坑中的水位下降到26.5m，且将降水完全疏干时，同时把③、④1、⑤2层也完全疏干。

第一，基坑等效半径r0，因基坑不规则形，所以计算等效半径的按照以下公式：

A代表基坑的面积(39663m2)，得出的结果是r0=112.39m

第二，基坑降水影响半径R。如果基坑降水达到所设计水位26.5m的时候，深度可直接进至⑤1层的黏土夹砂土层当中，可疏干抽水至⑤1层底板。

第三，影响半径(R)计算公式如下：R=2SWHK

姨

其中，R代表含水层的综合影响半径/m；Sw代表抽水孔内中的水位降深/m，假设Sw=23.84m；K代表含水层的渗透系数/(m·d－1)，取得含水层的渗透系数加权平均值K0=27.81(m·d－1)；H代表静止的水位和含水层得底板间的距离/m，假设H=39.44m，将数据直接代入公式，可计算出R=1579.08m

第四，基坑涌水量。按照面状的基坑潜水完整井计算公式进行计算。

Q代表基坑的涌水量/(m3·d－1)；K代表含水层的渗透系数/(m· d－1)，取得含水层的渗透系数加权平均值K0=27.81m/d；H代表静止水位与含水层的底板间的距离/m，设H=39.44m；S代表基坑设计的水位降深值/m，设S=26.5m；R代表影响半径/m，第三式计算出R=1579.08m；r0代表基坑的等效半径/m，设r0=112.39m，则基坑涌水量Q=45933m3/d。

第五，降水井布设，降水井数量n根据以下公式计算。

Q代表基坑的总涌水量(m3·d－1)；q代表管井单井的涌水量(m3· d－1)，可计算出降水的井数量n≈127(口)。因此，此次研究可设计大约127口降水井，其中，井深大约42m，井径大约300mm。

3.2 降水影响降水与场地效果

相关人员进行验槽的过程中，经开挖段进行现场测试，其地下的水位能降到坑底以下大约1.5m-2m，经仔细检测四周道路、建筑物及管道，未显示严重裂缝、沉陷。表明抽水实验数据精准、安全、可靠，且涉及的降水方案可以实施。为防止挖掘部位的地下水不断降低，造成四周地区的地下水位也快速下降，可以设计相应的回灌井点，并在井点降水的时候，把地下水完全抽出并经回灌井点连续灌至地基土层当中，以将降水井点影响半径控制在回灌井点标准范围之内，以免影响降水效果。

4 结语

总之，本文经以某工程项目建设为例进行分析，了解该工程概况、水文地质情况等，进一步探究深基坑水文地质参数的确定，主要包括：抽水实验区域选取、抽水实验方法选择及确定渗透系数等，以制定相应的深基坑降水对策，如设计合适的降水方案、降水影响降水与场地效果等。经对本文进行阐述，重点凸显深基坑水文地质参数确定在工程建设中所表现的优势，这对之后确保工程项目建设的安全性、实用性等具有重要参考意义。

[1]周萍.深基坑降水施工技术研究 [J].科技风.2015(22)

[2]邱晓华.浅谈深基坑水文地质参数的确定及降水设计 [J].建材与装饰.2016(19)

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-12-19-2