谈沉井深基坑全封闭降水的施工技术

荆 靖

(太原市市政工程总公司,山西 太原 030002)

谈沉井深基坑全封闭降水的施工技术

荆 靖

(太原市市政工程总公司,山西 太原 030002)

沉井下沉是泵站项目的关键工序，施工过程中极易发生坍塌和渗漏，结合某雨水泵站工程，详细介绍了沉井排水下沉施工工艺，较好地解决了泵站沉井施工时所面临的地下水危害和周边建筑物保护的难题。

高压旋喷桩,全封闭降水,沉井

1 工程简介

太原市某雨水泵站设计规模17.3 m3/s，泵站建筑总高度13 m，地上1层为管理房，地下1层为泵站主体，泵房宽14.5 m，长19 m，泵站主体拟采用沉井施工工艺。

拟建场地地表高程为782.0 m，北侧、东侧周边地表高程785.0 m，泵站基础底标高773.85 m/779.55 m,基坑深度7.5 m。基坑侧壁安全等级为二级。

2 地质条件

2.1工程地形、地貌与地质分区

拟建场地从大的地貌单元上看属于平坦的冲击平原，工程地质分区均属于太原盆地次稳定工程地质亚区。场地地形相对平坦，各勘探点高程介于781.43 m～782.14 m之间，最大高差0.71 m。

2.2场地岩土构成与工程特征

新建场地在勘探深度范围内场地土主要由第四系全新世粉土、粉质粘土及砂类土构成。

2.3地下水情况

本次勘察在勘探新建场地静止地下水位埋深介于3.7 m～3.9 m之间，静止水位标高介于777.63 m～778.24 m之间。地下水类型为潜水与微承压水的混合水。

2.4地质灾害作用

拟建场地在本次勘察深度范围内未发现有影响该工程稳定与安全的岩溶、滑坡、崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、活动断裂等不良地质作用和地质灾害。

2.5地勘描述

①层填土：杂色，含粉土、云母、煤屑、砖屑及零星石块、砂砾等，成分杂乱，稍密、稍湿。该层厚度介于3.50 m～3.70 m之间，层底标高介于777.83 m～778.64 m之间。

②层细中砂：褐黄色，含石英、长石、云母、氧化物等，局部夹薄层粉土，松散，湿～饱和。该层土的曲率系数平均值为1.013，不均匀系数平均值为5.660。该层土实测标准贯入锤击数平均值为9.1击，标准贯入试验修正锤击数平均值为8.3击。该层厚度介于3.60 m～4.20 m之间，层底标高介于774.15 m～774.44 m之间。

③层中砂：褐黄色，含石英、长石、云母、氧化物等，局部夹薄层粉土，稍密，饱和。钻孔ZK3在该层的顶部7.4 m～8.6 m处揭露有约1.2 m的混凝土。该层土的曲率系数平均值为1.208，不均匀系数平均值为3.394,该层土实测标准贯入锤击数平均值为12.8击，标准贯入试验修正锤击数平均值为10.1击。该层厚度介于9.80 m～10.60 m，层底标高介于763.63 m～764.64 m之间。

④层细中砂：褐黄色，含石英、长石、云母、氧化物等，局部夹薄层粉土，稍密～中密，饱和。该层土的曲率系数平均值为1.115，不均匀系数平均值为3.125。该层土实测标准贯入锤击数平均值为14.7击，标准贯入试验修正锤击数平均值为10.4击。该层厚度介于3.80 m～4.20 m，层底标高介于759.80 m～760.74 m之间。

⑤层粉质粘土：褐色，含云母、氧化物及少量煤屑等，局部夹有粉土与薄层中砂。软塑，粘性一般，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，压缩性中等，湿、中密。该层土的天然含水量平均值28.5%，天然孔隙比平均值0.78，液性指数平均值为0.91，压缩系数平均值为0.26 MPa-1。该层土实测标准贯入锤击数平均值为14.8击，标准贯入试验修正锤击数平均值为10.3击。该层厚度介于1.40 m～3.80 m，层底标高介于756.03 m～758.74 m之间。

⑥层中砂：褐色，含石英、长石、云母及氧化物等，局部加薄层粉土中密。

3 周边施工环境

雨水泵站位于道路交叉口的绿化带内，基坑东侧紧邻一座6层的居民楼，楼房为砖混结构，条型基础，道路西侧为城市主干道。

经勘探施工现场没有埋设任何地下管线。

4 沉井深基坑支护、降水设计

沉井基坑挖深7.5 m，基坑开挖深度范围内主要是填土、砂土、粉质粘土等，土质松软，地下水位较高，加之深井基坑距离周边建筑物较近，贸然采取深井降水必定会给周边建筑物带来不利的影响。所以为安全起见，基坑四周采取高压旋喷桩边坡支护和止水帷幕设置，对沉井基坑进行封底处理，在基坑内采取封闭降水措施，基坑内布设6眼降水井。

4.1高压旋喷桩止水帷幕

拟建泵站周围环境复杂，为确保沉井下沉及降水期间对周边环境没有明显影响，基坑施工安全，在基坑外侧0.65 m位置设计高压旋喷桩止水帷幕，高压旋喷桩桩径500，桩距350 mm，桩间搭接150 mm。桩顶为路面标高，桩长为24 m/21.7 m。桩间搭接为150 mm，采用两拌两喷，喷浆压力不小于0.4 MPa，前后交错放置。水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量：250 kg/m，水泥土轴心抗压强度不小于3.5 MPa。

4.2基坑封闭降水

沉井基坑深7.5 m，为满足开挖要求，基坑中心水位要比坑底水位低1.0 m，才有利于沉井及底板施工。

基坑内降水采取管井降水，基坑内布设6眼降水井，基坑外布置监测井2眼，井深10 m，随时监测其水位变化情况，最大限度的减少对周边建筑物的影响，监测工作请第三方进行。

5 施工方案

5.1施工平面布置

在基坑四周设全封闭硬质围挡进行围护，并环绕基坑设置施工便道，便道宽2 m，采用200 mm厚C25混凝土路面，混凝土路面中加铺双向HRB400Φ16@150 mm钢筋网片。

5.2施工排水

沿围挡设置排水明沟，排水沟断面尺寸宽30 cm,深30 cm，坡度1%，每隔50 m设一眼集水井。排水沟要定期派人清掏，保持畅通。排水沟横穿路面时，在排水沟上设置铸铁蓖子。

在施工区域大门处设车辆冲洗设施，大门旁设置三级沉淀池，沉淀池平面尺寸5.5 m×3 m，深2.5 m，底板、池壁和隔离壁厚均为200 mm，施工排水排入三级沉淀池沉淀，水质测试合格后，排入市政管网。

5.3高压旋喷桩

高压旋喷法广泛适用于淤泥、粘性土、砂土、黄土、素填土等多种地基，还适用于深基坑侧壁挡土或挡水、止水帷幕。它分为单管法、双重管法和三重管法，本工程采用双重管旋喷法。

双重管法是使用双通道的二重注浆管，工艺原理是：两个喷射管同时喷射出高压浆液和空气，利用喷射流冲击破坏土体，在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。高压旋喷桩所用的材料主要是水泥和水，必要时可加入少量的外加剂。水泥浆液的水灰比一般采用1∶0.8或1∶1.1，水泥一般采用32.5R普通硅酸盐水泥。

5.4基坑封闭降水

5.4.1井点埋设及洗井

降水井孔径700，采用旋转钻机成孔、泥浆护壁，地面泥浆需作排放处理。井管沉放前先进行清孔，清孔采用吊筒反复上下提升洗孔。井管安放垂直，井管与壁间用粒径3 mm～5 mm碎石填充作过滤层，并设井盖防护。安放水泵前，再进行一次清洗、滤井，冲除沉渣，保持滤网畅通。污水泵吊入滤水层部位，潜水电机、电缆及接头保证有可靠的绝缘，并配置保护控制开关。

5.4.2设置水泵

在安装前，应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，井用潜水泵在陆地上进行试转时，运转时间不得超过5 min。

5.4.3降水

降水开始前，所有抽水井观测静止水位，统一编号，统一基准。

观测时采用钢尺水位计，将仪器探头沿水位管下放，当碰到水时，接收机会发出蜂鸣声，读出钢尺电缆在管口处的深度读数，再结合精密水准连测的管口高程，就可以求出地下水位的绝对高程。

每天重复观测，利用沟槽外地下水位的变化，监测地下水对周边环境的影响。

根据水位变化情况与预测计算分析，及时发现问题，调整抽排系统，及时建议、确定采用的防治措施。

观测时间：从开始降水到降水结束为止。做好观测记录，每天中午上报一次。规范要求降水至地下构筑物基底以下500 mm，报监理工程师复验，合格后批复可以进行下一工序作业。

5.4.4排水管路

排水管道利用PVC软管口接入，出水口设在现状边沟或其他可以排水处。

6 结语

本工程深基坑采用高压旋喷止水帷幕和深井降水进行施工，深基坑开挖后发现，基坑内没有地下水，周边建筑物也没有发生任何沉陷。既降低了施工难度，节约了成本，又保证了沉井施工质量和工期，较好地解决了深基坑施工时所面临的地下水危害和周边建筑物保护的难题，为以后的深基坑降水施工积累了一定的经验。

[1] GB 50202—2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[2] JTJ 120—2012,建筑基坑支护技术规程[S].

Introductiontoopencaissonclosedprecipitationofdeepfoundationpitconstructiontechnology

JingJing

(TaiyuanMunicipalEngineerCompany,Taiyuan030002,China)

Open caisson sinking is the key of the pumping station project process, collapse and leakage easily in the construction process. In this paper, combined with a rainwater pumping station project, the paper introduces the drainage sinking of open caisson construction technology, better solve the pump when the open caisson construction of groundwater hazard protection problem and the surrounding buildings.

high-pressure whirling piles, fully closed precipitation, sinking wells

1009-6825(2017)32-0066-02

2017-09-07

荆 靖(1983- ),女,工程师

TU463

A