关于在超长软土富水地基深基坑的降水理论研究

杨东祥 刘新忠 王森林 陈宇

摘 要：在地下水位丰富的地区进行深基坑开挖施工时，管井降水以其排量大、降水深度大成为了降水施工的首选。降水方案编制前，依据相关规范，对基坑涌水量、单口降水井的降水量、降水井间距等进行计算确定，能有效的提高降水施工的科学性、可行性。

關键词：深基坑，管井降水，无压非完整井，涌水量，降水量

随着工程技术不断进步，工程所涉及的基坑愈大愈深，而基坑施工作业时总是伴随地下水带来的风险，所以降水施工的重要性显而易见，在基坑工程降水可以防止涌水、稳定边坡、防止管涌、减少横向荷载、防止流砂等发生。地下水位高于开挖底面，尤其在这种富水地基的地质条件，地下水会不断渗入基坑，甚至发生边坡失稳、坑底隆起、基础流沙等问题，而且地下水还会使地基承载土沉降不充分，对结构的使用寿命有较大的影响。

一、工程概况

江阴市芙蓉大道快速化改造工程虹桥隧道，采用明挖的方式进行施工，工程所在地地质软弱，地下水丰富，对本工程有影响的主要为孔隙型潜水及微承压水，其中孔隙潜水主要赋存于浅部填土、粘性土层中，富水性差，水位埋深为2～3.2m;微承压水主要赋存于2-3层粉土、3-3层粉土、5-2层及5-4层粉土夹粉砂中，各含水层相互连通，整体厚度较大，含水层顶板埋深约4.60m，底板埋深约64.20m，含水层厚度约59.60m。采用SMW工法桩、三轴搅拌桩等作为止水帷幕，与封堵墙一起将隧道分为多个封闭的区域，基坑内根据开挖深度情况等距设置φ325管井降水。管井降水计算分别以开挖深度6m、13.5m两种方式进行，基坑尺寸分别为96m×32m、128m×32m。

二、降水方案设计

（一）具体情况说明

1、自然地面上部是透水层兼滞水，局部土层为中等弱透水，部分土层有微承压的特征，管井底部达不到不透水层，降水类型为无压非完整井。

2、工程基础处于秋季施工，属于常年水位。地下水位取自然地面-2.0m。降水分别以开挖深度6.0m、13.5m计算，基底干燥厚度1.0m。

开挖深度6.0m，有效降水深度Sd=6.0-2.0+1.0=5.0m

开挖深度13.5m，有效降水深度Sd=13.5-2.0+1.0=12.5m

3、潜水含水层厚度计算：

（二）涌水量计算

（三）管井数量计算

当开挖深度为6m时，土层弱透水，具有滞水和承压水的特征，取单座管井经验值q=30.0m3/d，此时n=24座;当开挖深度为13.5m时，土层中等透水，主要受微承压水控制，取单座管井经验值q=60.0m3/d，此时n=24座。

降水井间距的计算：

（四）基坑降水井布置

根据以上计算，降水井布置如下：

虹桥隧道基坑降水采用管井降水，降水井采用φ800钻孔桩机施工，施工完成后安装φ325混凝土管井，外侧采用滤料回填。开挖深度6.0m范围内的基坑内疏干管井深度采用14.0m，约26座;开挖深度7.0～13.5m范围内基坑内疏干管井深度为22.0m/座，约34座，降水井在基坑内分两排均匀进行布置。降水井布置数量及间距需根据现场降水试验进行复核验证，以确保降水井设置满足基坑开挖需求。

四、结语

随着社会经济的快速发展，地表构筑物越来越多，建筑施工逐渐向地下空间延伸，深基坑施工越来越普遍，深基坑施工安全问题急剧突出。施工前，依据施工场地的水文地质结合相关规范进行涌水量等计算，进而编制完成具有科学性、可操作性的降水施工方案指导进行基坑降水施工，能有效确保基坑开挖过程中的施工安全，节约施工工期及施工成本。

参考文献：

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