超深基坑施工过程中的承压降水技术

赵 昊

中建三局集团有限公司(沪)

超深基坑施工过程中的承压降水技术

赵 昊

中建三局集团有限公司(沪)

在超深基坑的施工中，降低承压水是整个基坑施工中的一个重要问题。根据现场施工情况及对周边环境监测的数据分析。连续调整开放式承压水时间和水位，实践表明，降水时间是与开挖密切配合的，施工时，按实际计算，确定承压水的提取和停止泵送数值。确保结构和周围环境的稳定性。

超深基坑承压；减压井结构；稳定性

1 减压和降水方案

1.1 减压井的配置基础

稳定条件：基坑底面底板对含水层顶板压力值应大于或等于承压水的基础顶推力。

1.2 减压井的结构和设计要求

(1)井口：井口应高于地面0.50米，以防止地表水渗入井内。井管一般是用高质量的粘土或水泥浆封闭的，其深度不小于3米。(2)轴壁管：壁管为焊接钢管，壁管为250毫米(内径)。(3)过滤器(过滤管)：采用桥式滤管，滤水管上覆盖有一层60目的尼龙网，滤管的直径与井壁的直径相同。(4)降水管：降水管在防止沙堵塞过程中，过滤器起主要作用。沉淀管与过滤管的底部连接，其直径与过滤管相同，长度为1米，筒底部有铁沉淀口密封。(5)砂砾料(砂)：过滤管从底部到1米以上的部分用砂砾料回填。(6)粘性土的填土密封：在砾石砂面上方和优质的粘土表面进行填充和压实，并做好关闭工作外井口的工作。

2 降水减压施工

2.1 抽水试验

抽水试验是根据基坑承压水施工方案的要求，利用原有设计布置的7口威尔斯泵进行的。本次抽水试验是非稳定流的抽水试验。

2.1.1 抽水试验的目的。通过现场抽水试验测定承压含水层的水文地质参数，验证减压井设计和布置的合理性。

2.1.2 抽水试验方法。利用非完整井的非稳定流动进行抽水试验，并在同一时间进行坑内水位观测，历时2769分钟。

2.1.3 分布的合理性验证。开挖至设计标高，根据抽水试验时测得的压力水头高度，开4个威尔斯泵(单井抽水量为600 m3/d)7d后，已能够满足基坑的要求需要降低承压含水层水头和基坑稳定性的要求。当设计高程的深基坑开挖到底时，只要增加2个威尔斯泵抽水(单井抽水能力为600立方米/天)1d后，也可以满足需要，以减少深基坑的最高水位要求范围。以上的分析计算结果表明：抽水试验只需6个威尔斯泵就能满足工程深基坑的降水要求，所以相比于7个威尔斯泵的总体设计，可留下1口降水井备用威尔斯泵，安全储备保证基坑稳定。因此，合理地解释这种降水井的设计和布局。

2.2 孔(井)施工技术及技术要求

选择QJl50-1型钻机及其配套设备，工程机械，孔和管壁的过程中，过滤管正循环回转钻井泥浆、复垦的砾石和黏土等钻井技术。其过程如下：(1)测量位置：根据威尔斯泵布置的测量井，当井点布置受地面障碍物或施工条件影响时，现场可进行调整。(2)埋管：管口应插入原状土的底部，采用管外土或草编织密封，防止管内回浆的施工。护口管上部应高出地面0.10米～0.3米。(3)安装钻机：钻机安装应稳固水平，钩对准孔中心，钩、旋转台和中心孔三点成一线。(4)钻孔：钻孔直径550毫米。钻孔时应将吊钩钢丝绳，轻压慢转，以保证孔的垂直度。钻井泥浆密度控制在1.10至1.15，当起重钻关闭时，孔必须用泥浆压实，防止孔壁坍塌。(5)换浆：钻孔至设计标高后，提钻前从在0.50米的一端开始冲孔清理，逐渐向钻孔泥浆密度为1.10的沉孔机底部进行，先打开空气压缩泵，水钻管活塞中的水必须在洗井后从下部的滤水管的小孔进入。当活塞被拉动时，活塞可以在过滤区上下移动，冲击孔壁是泥。当活塞被拉出的水中有沙子时，用空气压缩机泵洗井，吹出沉积在管底部的沙子，直到水中没有沙子为止。(6)一次泵送试验：在施工完成后，及时下放潜水泵、布设排水管、电缆等。抽、排水系统安装完成后，即可启动抽水试验。(7)排水：洗涤和排水操作应使用管道排水，排水管周围的工地通过排水管道外的市政管道入口排水。

2.3 沉淀的操作

2.3.1 试运行。(1)在试验运行前，准确定位井口和地面标高，仍需降水的水位，然后开始尝试检查抽水设备，确保抽排系统能满足降水的要求。(2)定位结束后，开始水泵的抽水试验，以防止过滤器堵塞滤管。(3)抽水试验结束，根据降水的影响，如果威尔斯泵的数量不能满足降水施工的要求，可以调整或采取补救措施。

2.3.2 泵操作。由于该基坑施工结构的反演方法，当施工时间较长的基坑开挖时，可以减少对地面沉降的影响，泵的操作应根据基坑开挖深度要求改变抽水效果。通过检查基坑开挖的稳定性，基坑开挖到15.95米时，根据顶板上顶力与地下含水层的单位土荷载，应该开始抽水作业。在抽水作业过程中，根据不同开挖深度的开挖深度控制，需要降低水头值，增加威尔斯泵数。在泵运行过程中，对Y7威尔斯泵动水位逐日观测，水位的深度与开挖深度应根据降低水位值，调整威尔斯泵数，并及时分析原因。

2.3.3 降水曲线。操作过程中的沉淀，根据水深记录每日价值曲线的水位和降雨的时长，Y7井测量值的动态水位和计算水位深度的计算，威尔斯泵对应的数字表明，动态测量水的深度接近动水位深度，水头的高度降低了计算值与实际情况相符。

4 结论

根据现场施工情况和周边环境监测对压力的时间和量化数据分析，对承压水的水位控制非常好，保证了结构和周边环境的稳定，保证了地铁2号线的正常运行。实践表明，深基坑承压水问题是整个基坑施工中的一个重要问题。必须认真对待，并通过现场非稳定流抽水试验确定承压水的渗流系数。其次，降水的时间是与基坑的开挖和施工密切配合的，根据实际计算确定承压水的抽排和停泵数值。密闭水的提取效果虽然不是直接影响周围环境，但影响范围比较大，施工时必须谨慎。

[1]秦夏强.超深基坑工程承压水控制实践与研究《西安建筑科技大学》- 2008

[2]长江漫滩高承压水超深基坑分区组合式降水关键技术研究郭立华-《低碳世界》