管井降水在深基坑中的应用

【摘要】富水地区基坑降水是保证地下结构顺利施工的必要条件。结合工程实例，介绍管井降水在深基坑中的应用，为本地区同类项目提供参考。

【关键词】管井;深基坑;降水

1、工程概况

常德碧桂园朗州府项目位于常德市武陵区。项目区南侧为紫菱路，东侧为紫缘路，西侧为规划道路（暂未建），北侧为一在建楼盘。场地整平后标高32.5m～34.2m。拟建一层地下室底标高29.9m，局部二层地下室底标高26.0m，两层地下室基坑最深处为7.8m。距场地约1km外为穿紫河，该段河宽约150m，常年有水流。

1.1工程地质条件

依据地勘报告，场地自上而下分别是：

（1）杂填土①（Q4ml）：人工堆填，灰色、灰褐色、黄褐色夹杂色，成分以粉质粘土为主，松散，稍湿。平均厚度为 2.45m。

（2）淤泥②（Q4l）：灰色、灰黑色，流塑，成分以粘性土为主，含有大量有机质，有腥臭味。平均厚度为 0.56m。

（3）粉质粘土③（Q4al）：灰褐、黄褐色，可塑状为主，局部硬塑。平均厚度为 4.14m。

（4）粉土④（Q4al）：黄色、黄褐色、褐灰色，稍湿，稍密状，干强度、韧性低。平均厚度为 2.91m。

（5）卵石⑤ （Q4al+pl）：灰褐色、灰色夹杂色，砾石母岩成分为石英砂岩、砂岩、燧石等，颗粒多呈次圆状，风化程度中等，粒径一般 2～5cm，部分 6～8cm，大者大于 10cm，粒径大于2cm 颗粒质量约占总质量 60%，余为泥砂相充充填。中密状，含水饱和。全场地分布，仅高层建筑钻孔揭穿该层，揭露该层的厚度为 13.2m～23.7m，揭露平均厚度为18.45m。

（6）粉砂⑥（Q4al）：灰色、灰褐色，饱和，松散状，粒径大于 0.075mm含量约占 62.48～71.69%，余为泥砂充填。

（7）粉质粘土⑦（Q4al）：黄褐色，坚硬—硬塑状，土质较均匀，粘性较好，干强度、韧性中等。

1.2水文地质条件

（1）上层滞水：主要分布在场地杂填土①中，水量不大;

（2）孔隙承压水：主要赋存在卵石⑤和粉砂⑥中，含水饱和，富水性好，水量较大，与沅水及穿紫河水系有水力联系，地下水水位、补给、排泄受穿紫河制约。稳定水位标高 26.14～28.60m， 近 5 年内，场地承压水的最高水位标高约 32.0m。二层地下室底标高26.0m，低于常水位标高28.6m。

根据勘察报告工程地质剖面图显示，负二层地下室底板部分进入卵石⑤层，卵石中赋存有承压水，基坑开挖地下水会涌入基坑，因此应采取必要的降水或止水措施。

2、管井布置及施工

2.1管井设计

负二层地下室区域电梯井及集水坑需降水至24.2米，降水水头约4.4米，依据《建筑基坑支护技术规程》E.0.4条，负二层含水层承压水非完整井计算为28987.56m3/d。计算过程如下表1：

表1

其中降水影响半径R=10S=894.4m，S小于10m时取10m。基坑等效半径γ0= =40m。

管井单井出水量：q0= =

=3246m3/d。管井个数n=1.1*Q/q0=9.82取n=10。采用φ500钢管，长度15.0m，滤水管长度8m 。为减少降水对北侧在建楼盘的影响，在该侧设置回灌井，回灌井采用φ800 钢管，长度15.0m。降水井及回灌井布置见图1。

2.2管井施工

2.2.1测量定位

按设计要求放出降水井的坐标点。井位应设立显著标志。

2.2.2钻孔定位

以定好的管井坐标点为中心放护筒。

2.2.3桩机就位

桩机要保证稳、正、平。

2.2.4钻井

钻进过程中需采用泥浆护壁。

2.2.5换浆

在钻到设计深度后注入清水继续启动反循环砂石泵替换泥浆。

2.2.6下管

在检查井管符合要求之后再下管。管顶部比自然地面高500mm左右。

2.2.7填料

下完井管后，在管外与井壁之间填砾料。在井口1.5m以内采用粘土封填，地面雨水流入。

（上接152页）

2.2.8洗井

洗井在填料完成后应尽快进行，不得超过8小时，以免护壁泥皮逐渐老化，难以破坏洗出，影响降水过程中的渗水效果。

2.2.9安装抽水控制线路

安装抽水控制线路完成之后需进行抽水试验，满足设计要求后方可进行降水工作。

2.2.10封井

祛除坑底以上钢管，井内填级配碎石并澆注C15砼封井口。

总结：

本项目存在平均厚度18.5m的卵石层，管井降水相比于止水帷幕更经济。通过降水，地下室和塔楼的电梯井能正常施工，保障了项目进度，同时回灌井的设置减小了降水对周边环境的影响，说明降水方案的可行，为本地区同类的工程提供了参考。但是应该注意的是，基坑边上的河流在不同季节水位不同，对基坑降水的影响也不同，因此在制定降水方案时需综合考虑，本项目降水时间为1～4月，属枯水期。

参考文献：

[1]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012，中国建筑工业出版社，2012.

[2]《基坑工程手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2009.

作者简介：

刘礼科（1988.10-），男，汉，江西新余，水工环地质工程师，主要工作方向：岩土工程设计。