汉江II级阶地下的深基坑降排水关键技术探讨

贺方圆 雷露 李旭 从朋 彭义飞

摘要：降排水是深基坑工程施工的重点，关系到地下开挖及后续工程施工的安全。河流II级阶地是高于河漫滩的第二级阶地，往往地下水位较高，下层地质渗透性较大，降排水的水量较大。针对此类深基坑，如何进行科学的降排水施工尤为重要。本文以汉江II级阶地上某工地为例，对此进行了探讨。

关键词：汉江II级阶地;深基坑;降排水

引言

基坑降排水施工是保证基坑安全建造的重点之一，良好的地质条件能为深基坑的安全建造创造有利条件，然而我国有大量可开发的土地都处于河流的堆积阶地上，而河流的堆积阶地是相对不利地质：所谓堆积阶地是由河流侧向侵蚀展宽河谷谷底，同时发生大量堆积形成河漫滩，然后河流强烈下蚀形成。通常呈一种下粗上细的二元相结构。上部为细粒物质，多为亚砂土或亚粘土;下部为粗粒物质，多为砂、砾。因此，河流阶地底层土质一般渗透性较强，靠近河流的一二级阶地地下水位也较高，在基坑施工中需要重点关注降排水问题。

一、项目概况

本项目为襄阳市某医院项目，规划建设总用地面积约30000㎡，基坑占地面积约18000㎡，包括两层地下室，平均基坑开挖深度10.8m，位于汉江的II级阶地上。

根据项目勘察报告和基坑支护设计文件，本工程地下水类型主要为上层滞水和承压水。上层滞水赋存于场区表层填土中，水量一般不大，且无统一地下水位，受大气降水和地表水补给，主要以蒸发和地表径流形式向地势低洼处排泄。承压水主要赋存于<3>层粉土、<4>层粉砂、<5-1>圆砾及<5-2>层圆砾中，该含水层主要通过地下水径流补给和排泄。勘察期间测定水位埋深10.50～11.00m，水位标高57.90～59.68m，根据当地区域水文地质资料，本场地承压水头年变幅1.0m左右。

二、施工工艺流程

施工工艺流程：井点测量定位→挖井口安护筒→钻孔→洗井→吊放井管→回填过滤层→下水泵、安装控制电路→试抽水

三、降水施工

（1）施工准备

为避免降水井施工与工程桩相互影响，在降水井施工前，应确保降水井周边半径8m的范围内工程桩已施工完成。降水井施工时必须待井管、滤料、粘土球等质量符合要求并到位后方可开始井孔施工。

（2）井点定位测量

准确地将降水井的位置测放到实地现场。测放位置误差不大于±10cm;钻机到位后，钻机要安装稳、正，钻孔开凿圆、正、直，井身倾斜度不能超过1?。

（3）护筒埋设

钻进前，在孔口埋设护筒。护筒采用6～8mm的钢板制作，直径比钻头大200mm，每节护筒长1.5m。钢护筒采用埋入法，确保垂直度控制在1/200以内，护筒埋设深度应大于1m。钢护筒埋设过程中如有偏差应及时校正，使保持垂直，用粘性土分层填实，护筒中心与设计桩位中心偏差应≤10mm，护筒顶部开设1～2个溢水孔。

（4）钻至设计深度

降水井成孔方法采用机械成孔，自成浆护壁，孔口埋设护筒。启动钻机进行成孔，钻至设计深度。

（5）吊放井管

按设计井深事先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔、焊接垂直，完整无隙，确保焊接强度，以免脱落，为了保证井管不靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度，在滤水管上下各加两组扶正器，保证环状填砾间隙厚度大于150mm，过滤器应刷洗干净，缝隙清楚。下管要准确到位。自然落下，稍转动落到位，不可强力压下，以免损坏过滤结构，下好井管后，把井管居中固定。

（6）回填过滤层

滤料应从井管两侧慢慢对称填入，以防滤料中途卡塞及井管错位，填至井口1—2m米时用粘土填实。填滤料要一次性完成，在填滤时如发生井口反砾现象，应及时停止填砾，查明原因进行处理。

（7）洗井

洗井必须在下井管、填砾、封孔止水等工作完成后及时进行，采用压缩空气洗井，井管应安放垂直。洗井的质量应符合下列要求：

管井出水应清净，且水中不含有泥浆等施工物质;

出水量宜接近设计要求或连续两次洗井单位出水量之差不小于10%;

在连续洗井过程中，井水含砂量趋于稳定;

观测井洗至水位变化反应灵敏。

（8）安裝水泵

安放水泵前应清洗滤井，冲除沉渣。抽水系统安装完成后应进行试抽，一切满足要求后再转入正常工作。

（9）排水管安装

根据现场实际情况安装排水主管和支管。排水主管坡度为0.3%，放坡时按最低点高于原地面60cm左右控制。排水管主管采用螺旋钢管，钢管直径φ426mm，钢管壁厚不小于6mm，排水支管采用无缝钢管，钢管直径φ89mm，钢管壁厚不小于4.5mm。

每5～8m设主管砖砌托台，排水管居中放置。在排水管进入市政管线接口入处设置沉淀池，沉淀池采用砖砌筑，池内做防水处理，水泥砂浆抹面，定期清理淤沙。

所有排水井应安装水量计量装置和单向阀，统一接入排水管经沉砂池排入市政排水系统。

（10）试抽水

排水管道及电源线路连接好后，进行3天的试抽排水，测定井内水位及观测孔水位变化，以检验现有的降水井及排水管线能否满足本次基坑降水的要求。

（11）降水井运行

降水时应严格控制按需“减压降水”的原则，综合考虑环境因素、安全承压水位埋深与基坑施工工况之间的关系，确定各施工区段的阶段性承压水位控制标准。降水运行过程中，如基坑施工工况发生变化，应及时调整或修改降水运行方案。

（12）封井

对于分布于地下室内的降水井，承台底板施工时，在降水井管壁加焊两层止水圈，阻挡承压水沿井壁上涌。对于分布于作业面内的降水井，基坑施工完毕后，采取“以砂还砂，以土还土”的原则，封堵井孔，并加焊封口钢板。

对于在坑外且对基坑安全没有影响的井，下部填入黏土球或黏土、上部（基坑底板下2m至地面）可用素混凝土回填或处理。

四、总结

对于处于特殊地质条件下的深基坑降排水，重点要做好监测。降水正式运行前一周内应测定环境背景值等，以便后期地质变化能及时掌握;降水过程中要及时监测地下水位情况，以便安排降水井的运行数量，逐步启动，最大限度减少对地面沉降的影响;降水停止时也要做好地下水位与上部结构的计算，确保满足抗突涌和抗浮要求后才可封井。