谈深基坑基础集水坑流沙的处理方法

李 旭 强

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

谈深基坑基础集水坑流沙的处理方法

李 旭 强

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

详细介绍了太原市亲贤北街地下人防工程深基坑基础集水坑流沙处理施工过程，并对其具体操作方法进行了论述，结果表明采用此法实施效果良好，安全可靠，值得推广应用。

深基坑，基础形式，沉井法，钢板护壁

目前建筑工程越来越向“高、深、大、难”发展，城市发展越来越快，四周高层或超高层建筑已拔地而起，而施工现场越来越狭小、地下人防工程越来越深、地质情况错综复杂。伴随而来的则是深基坑基础将会得到更多的应用与发展。深基坑基础中通常设计有低于基础底标高的集水坑，施工时集水坑的开挖经常难度很大，尤其在一些特殊环境、特定的地质条件下，地下水位过高、基础下存在流沙等不良因素。这更使得集水坑的开挖施工成为影响工程质量、工期以及耗费的关键因素。

1 工程概况

本工程为深基坑基础，基础形式采用平板式筏基。根据地质勘察报告，所建工程场地为相对稳定场地，建筑物基础持力层落在第③层粉土层上。地下水位偏高，稳定水位为地表下3.40 m～5.20 m，基坑开挖深度为-14.5 m，局部集水坑开挖深度达-17.8 m，集水坑侧壁及坑底混凝土厚度均为1.3 m。由于粉土的特殊物理性质以及地下水位较高等等因素，导致在侧向土压力以及地下水压力作用下集水坑开挖施工时极易出现流沙，造成集水坑施工难度加大。

2 工艺原理

鉴于本工程集水坑所处位置的地质情况，原计划采用集水井四周砌筑砖胎膜，但由于开挖过程中出现流沙，刚砌筑好的砖胎膜在侧向流沙压力下出现坍塌。经过反复探讨试验，采用在集水坑中设置降水井以利于水位降低；土方开挖时将厚5 mm护壁钢板打入集水坑四周(边打边挖)以防止周边流沙对集水坑施工造成影响；通过在钢板护壁上做防水卷材，完成后向四周浇灌混凝土以防止侧向压力对集水坑的安全稳固性造成影响；降水井封堵分别采用砂石回填、干水泥、微膨抗渗高一强度等级的混凝土回填，且降水井管端口采用钢板焊接封口。集水坑四周采用钢板做护壁，将四块钢板焊接成集水坑大小，中间放钢制降水井管降水，由于采用钢板做护壁，所以阻止了流沙进入集水井内。挖好集水坑铺设垫层，垫层达到设计要求，铺设SBS防水卷材，将防水卷材直接粘贴到护壁钢板上。采用此方法，不仅解决了流沙及水位高的问题，还节省了人工和材料费用，为工程的质量和进度打下了良好的铺垫。

3 工艺流程

工艺流程：集水坑放线→安装临时降水井并抽水→计算集水坑壁侧压力，选用钢板→焊接护壁钢板成四周封闭状→按线机械挖集水坑→吊装护壁钢板→静力或动力下护壁钢板→机械或人工挖护壁钢板内泥砂→用焊接方法接高护壁钢板→继续边下沉护壁钢板边挖集水坑内泥砂→填毛石→碎石找平→浇筑混凝土垫层→做防水卷材层→做防水保护层→绑钢筋→支模板→浇筑下部一半高度集水坑基础混凝土→封闭临时降水井→浇筑上部一半集水坑基础混凝土。

4 操作方法

4.1 集水坑放线

利用所建立平面控制网及图纸所反映相关关系尺寸测设集水坑轴线，各轴线引测出边线或控制线，测设时要以测量控制点位置为准，并用白灰洒出集水坑外壁线。

4.2 放置临时降水井并抽水

采用大型挖掘机挖临时降水井，井下部及井周围用卵石或碎石填塞，降水井管采用直径400 mm钢管(井管下部要做渗水孔)。钢管采用热轧无缝钢管制作，降水井管埋至垫层标高下400 mm处，上部伸入基础筏板内尺寸不得小于基础板厚的一半。降水井钢管外侧周围焊两道止水环，环宽度为100 mm，厚度同钢管壁厚。临时降水井内放水泵抽水，水泵要用滤网包住防止流沙进入水泵内。

4.3 计算集水坑壁侧压力，选用钢板并加工焊接

经计算基坑侧向压力，本工程采用5 mm钢板，四角及中部增加40 mm×40 mm×4 mm角钢加强肋，连接采用焊接，加工成1.5 m高护壁钢板(四边角竖向焊接成方形桶状)，上下口均无底，如图1所示。

采用塔吊将桶状护壁钢板按集水坑线吊装到位。

4.4 静力或动力下沉护壁钢板并挖泥砂

采用塔吊吊重物静力下压或人工重锤打击的方法，使护壁钢板均匀、平衡的下沉，边下沉边挖护壁钢板内泥砂，挖一段下沉一段护壁钢板，这样周围的流沙就无法进入护壁钢板内。

4.5 用焊接方法接高护壁钢板并继续挖泥砂

当一截(每截1.5 m高)护壁钢板下沉到其上口距集水坑上表面地坪100 mm～200 mm时，采用焊接接高护壁钢板，继续静力或动力下沉护壁钢板,并继续挖泥砂，如此反复直到挖到比集水坑基底标高低600 mm处。

4.6 填毛石并用碎石找平采用反铲挖掘机将400 mm厚毛石填在集水坑下部，并用反铲向下压实毛石，上部采用200 mm碎石填缝找平。

4.7 做混凝土垫层、防水层、防水保护层、绑钢筋、支模

当碎石填至垫层底标高时，采用C15细石混凝土进行垫层浇筑，待垫层达到一定强度后，然后在垫层上铺设SBS防水卷材，基坑侧面防水卷材直接铺设在钢板护壁上。防水卷材铺设完成后浇筑防水保护层，然后绑扎钢筋，支设集水坑内侧模板。集水坑侧壁绑钢筋时，要注意保护侧壁防水卷材，避免划伤或破坏。

4.8 浇筑集水坑基础混凝土并封闭临时降水井

集水坑内灌注C35 P8的抗渗混凝土，先浇筑集水坑基础高度一半混凝土，然后开始封闭临时降水井：抽出水泵，集水坑基础(降水井管内)下采用1∶1干水泥砂浆封闭，基础上部采用高一标号抗渗混凝土封闭，在临时降水井管顶部采用焊接钢板封口，然后再浇筑集水坑基础上部另一半混凝土，以压住临时降水井。集水坑剖面图见图2。

5 应用效果

通过在土方开挖时采用沉井法有效的解决了存在的流沙问题。通过在集水坑中设置降水井、安置降水钢管，顺利的将局部地下水位平稳地降了下去，为基础施工做好了铺垫，既保证了工程质量，也缩短了工期，还成功的减少了施工费用。

6 结语

该施工方法操作简便，所需材料简单易得。通过采用此施工方法，深基坑基础集水坑内的地下水、流沙得到了有效的处理，保证了工程的质量，缩短了工期。为本工程基础顺利施工做了良好的铺垫，并为以后同类工程集水坑施工提供了借鉴。

[1] JGJ 79—2002，建筑地基处理技术规范[S].

[2] GB 50204—2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

On treatment methods for sump quicksand of foundation at deep foundation pits

Li Xuqiang

(ShanxiFirstConstructionCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

The paper mainly introduces the construction process of the sump quicksand treatment at underground civil-defense project at Qinxianbei Street in Taiyuan, indicates the operation points, and proves by the result that the method has better effect with safety and reliability, so it can be further extended.

deep foundation pit, foundation form, drop shaft sinking, steel plate protection wall

2015-02-09

李旭强(1978- )，男，工程师

1009-6825(2015)11-0064-02

TU463

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