某工程深基坑降排水施工技术方案控制

毛鸿煜

1 工程概况

1)本工程为某房地产开发有限公司开发的棚户小区改造项目，A，B座高层住宅楼及裙楼地下停车场基坑止水、支护、降水工程，施工现场位于某市和某路东南角，为剪力墙结构体系，主楼地下2层，地上32层，裙楼地下1层，地上2层，基础埋深为 -6.950，±0.000 绝对高程784.150。

2)基坑止水、支护、降水工程由某建筑工程设计研究院设计，由某基础工程有限公司施工，基础止水帷幕采用三排深层搅拌桩(喷浆工艺)，基础支护采用灌注桩加冠梁和土钉墙结合支护，降水工程采用井点降水。

3)岩土工程勘察报告表明:场地地下水位在地表下1.5 m，地下水类型为潜水性质，主要含水层为杂填土、粉土、粉细砂层。该场地为中等液化地基，液化指数3.74～16.5。

根据岩土工程勘察报告(详勘)场地土类为三类，场地地下水位为地表下1.5 m，地下水为潜水性质，地下水对混凝土机构中的钢筋为弱腐蚀性。该场地为中等液化地基，液化指数3.74～1.65。

地基土分层及主要物理力学指标为:

①杂填土:杂色，层厚0.94 m～1.8 m。②其余成分为粉土，0.9 m～1.8 m。③粉土:层厚 4.8 m ～9.0 m。④粘性粉土互层14.2 m ～16.5 m。

根据基坑侧壁安全等级不同，相对采取支护方式也不同，根据JGJ 120-99建筑基坑支护技术规范中安全等级划分标准，将本基坑的安全等级定为二级。

地下水对混凝土结构具腐蚀性，对钢筋结构具弱腐蚀性。抽水试验结果:现有水位降至地下6 m，基坑面积为(210×300)m2，半径为132 m时，基坑涌水量Q建议取值4 236 m3/d，降水影响半径R取值313 m，渗透系数k取值40.1 m/d。

2 深基坑降排水方案的选择

因场地地下水埋深1.50 m，基坑开挖深度6.5 m，大部分地段揭示含水量丰富的粉土，所以为防止开挖过程中出现基坑突涌及对周围建筑物造成不良影响，基坑开挖前应对基坑周边做好止水和降水技术措施。

止水降水措施一般有井点降水、帷幕止水防砂、坑内降水等。针对本场地的工程地质特点，在基坑开挖施工前，应先进行坑内降水，因此从施工安全技术、确保工期和工程质量等方面综合比较分析井点降水是普通采用的经济而有效的降水方法。

由于基坑降水后，不可避免地造成基坑周围地下水位的下降，从而使基坑周边地面原有建筑物和地下构筑物因不均匀沉降而受到倾斜，裂缝等危害，因此要采取回灌措施。根据本基坑的地层特点和现场条件，回灌措施采用坑内回灌井，此外为了解地下水位变化，及时调整回灌水量，还在基坑周围设置五处水位观测井，为保证观测准确，观测井采用300 mm无砂管。

3 深基坑止水、降水技术措施的工艺和做法

由于原状土是旧有建筑物的基础，土质较为密实，地下水位浅，现状道路在建筑物西侧，距离基坑较远，不会产生大的影响，但其他三个方向都有建筑物，为此需要设置止水帷幕。

为保证基坑支护施工顺利进行和周围建筑物的安全，降水施工前，需要先施工止水帷幕。止水帷幕，采用深层搅拌桩，设计主要依据JGJ 120-99建筑地基处理技术规范及《岩土工程勘察报告》等。止水帷幕桩沿开挖的基层一周，使其完全闭合成桶状，在降水过程中，使基坑外的水不易涌入基坑，也有利于对周边底层水位的回补。而且，止水帷幕做完后，降水过程结束后，土方分层开挖，及时采用土钉墙封土，对基坑起到了挡土墙的作用。

本工程深搅桩主要设计参数为:桩径500 mm，桩心距0.35 m，桩间搭接15 cm，桩长9 m，固化材料采用32.5 MPa，水泥掺入量不小于55 kg/m，水灰比0.55 ～0.7，土钉墙采用 φ6.5@200 ×200钢筋网片，网筋之间用绑扎丝间隔绑扎，钢筋搭接牢固，另外网片筋上翻至基坑边1.5 m，间隔2 m打入长度1 m的竖直锚钉，焊接通长筋，与加强筋连接成整体。上述工序完成后，可喷射混凝土，厚度为8 cm，强度等级为C20。

3.1 降水井

降水井为40口，单井出水量不小于30 m3/d，回灌井为9口，直径均为400 mm，降水井长度为20 m，回灌井为25 m，全部采用无砂滤水管，壁与井管填充级配滤料。降水井在基坑内均匀布置。

降水井施工时的控制要点:

1)护筒顶端高出地面50 cm，防止掉入异物。2)打孔施工时要做到一径到底不留沉渣，井孔要求正、直、圆、孔斜率小于1%。3)严格控制下管速度，缓慢下管，并保证良好连接。4)泥浆及时运走，不得堆积在孔口周围。5)滤料要严格按照设计级配拌合，均匀分层回填。6)降水井成型后，为防止掉入杂物，井口采用特制的木盖板覆盖。7)严格控制水位，定期观测，使水位平稳，缓慢下降，防止过快造成不均匀沉降，影响周边环境。8)严格按照临时用电要求，使用钻机设备和配电箱。

3.2 水位观测和回灌

1)设置观测井，及时观测水位变化情况是否影响土方开挖。2)水位观测，每天记录观测数据，观测排水量，含砂量大小，如有异常，加以调整。3)降水过程中，注意观察基坑边坡动态，及时反馈信息，修整方案，确保基础施工顺利进行。

3.3 排水沟

为防止地下水浸泡软化土体，及时排除明水，有利于基坑内的作业施工，按照设计要求，在基坑外沿周边设置一排水沟。用砖砌水泥砂浆抹面修筑，水沟宽1.0 m、深0.8 m，并设置沉淀池，收集的水用水泵抽入市政管网。在基坑挖好后，在坑内沿基坑壁底部设置盲沟，宽0.8 m、深0.5 m，内置级配碎石，在两端设置集水坑，尺寸为1 m×1 m，放置水泵，及时排水。

3.4 降水设备选用

依据降水井的出水量和数量，每口降水井中安放一台1.5寸潜水泵，并备用8台～10台，便于更换使用。

4 沉降观测

为确保周边建筑物的安全，在降水和开挖施工时，要安排专人对周边建筑物和基坑边坡进行定时观测，主要检测项目有:

1)支护过程中的边坡位移观测;2)土方开挖过程中的地下水位观测;3)周边建筑物的沉降观测;4)周边市政道路和地下管线的位移观测。

5 确保深基坑降、排水施工顺利进行的控制要点

1)降、排水施工前一定要提前做好排水管线的通畅。

2)要有充足的抽水设备和熟练的施工技术人员。

3)要有专业电工，随时检查设备的使用情况和配电设备的正常运行情况。

4)要准备应急电源(发电设备)，防止出现电源中断，造成水位反弹。

5)为确保施工安全和施工进度，降、排水施工现场需设置围挡设施，但不能影响施工机械的正常运作。

6)降水井口要统一覆盖，专人检查，设警示标志、防止杂物和来往的技术工人掉入。

7)做好降水记录，及时检查降水设备，对不能正常使用的水泵及时维修或进行更换。

8)做好现场明水的收集排放工作，防止水进入基坑，造成基坑内积水，影响施工的正常进行。

9)及时观测，降水过程中，参照给定的参数，控制水位的降深，如水位降深过大，要首先控制抽水量，关闭部分抽水设备，必要时组织实施回灌，对周边建筑物进行压闭注浆，固化建筑物基础。

10)回灌井与降水井是相辅相成的，在它们同时正常工作时，才能体现出降水的效果，才能保证水系的出入平衡。哪个方面出现差错，都会导致降水施工的失败，因此回灌与降水在正常施工中必须同时启动，同时停止，同时恢复。

11)回灌水可直接使用基坑内抽出的地下水，但回灌前必须经沉淀过滤后方可使用;用其他水源作回灌水时，水质要洁净未受污染。

6 降水施工措施小结

深层搅拌桩帷幕和基坑内降水、土钉墙的完美组合，使该工程的基坑开挖取得了很大的成功，比预定工期提前20天完成，工程造价控制在合理的预算范围以内。但它不是深基坑降排水施工技术的唯一方案，它对本工程适用，并不能保证在其他地质条件下也可以适用。各个工程降水施工方案，必须参考其《地质勘查报告》和周边建筑物分布情况，依其水文地质资料和周围环境情况认真进行深入细致地分析论证和设计，方可得出合理、可行的深基坑降排水施工技术方案或措施。

实施深基坑降排水的工程项目，不管其降排水的施工方案多么周密、完善，都需要有完整的管理控制体系，在施工过程中，也会出现各式各样的问题，比如建筑物沉降，流沙或管涌、基坑积水等等，必须充分考虑相应的应急预案或处理措施也是很有必要的。降排水方案是否妥当，在很大程度上也是决定着深基坑施工技术方案是否成功的主要因素之一。

[1]周 磊，海 琴.淤泥质深基坑降水设计与施工[J］.山西建筑，2011，37(7):67-68.