透水层与不透水层分界面的滞水排水施工方法

2020-07-20李士超汪安华

四川建筑 2020年2期

任刃，李士超，汪安华

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川成都 610072)

1 概述

基础坑持力层为透水层局部埋深较深的区域，如电梯坑、集水井、独立基础等存在穿透透水层进入不透水层时，不透水层上部砂卵石层滞水因水头压力过小无法通过坑外管井降水等措施降排净。在进行电梯坑、集水坑等处开挖时因上部滞水的汇流影响，上部边坡易出现垮塌引发安全事故，且后期采用混凝土回填成本较高。若对上层滞水及岩层裂隙水不采取降排措施，在基底开挖至完成面后由于裂隙水及上部滞水的汇集导致坑底无法进行下一道工序的施工。本文从滞水的形成机理出发，采用坑外管井降水与坑底明排水相结合的措施能有效解决局部较深区域坑底汇水及边坡垮塌情况，借助本降排水措施在成都某地下停车场工程成功应用。

2 上层滞水形成原因

常规基坑降水中基坑底部水位标高与管井深度成反比，在基坑设计时通过调整管井深度能将坑水位降至设计要求(图1)。若坑底位置有浅埋不透水层时，按照不透水层为分界线不透水层上部满足“基坑底部水位标高与管井深度成反比”规律，不透水层下部水位与管井深度没有必然联系(图2)。

图1 砂卵石层降水水位示意

图2 坑底存在不透水层时降水水位示意

实际浅埋不透水层埋深标高不统且无自然坡面，易形成下凹型储水空腔。基坑底至不透水层之间的砂卵石中的滞水因为水力梯度过小无法通过渗透的方式进入管井，且受雨水影响较大。因基坑外设置的管井降水的降水范围、降水深度均有限，因此在基坑开挖至一定深度后管井降水仅能作为将坑底地下室水位维持在一定范围，坑底局部位置需借助明排水辅助降水，达到施工要求。

3 明排水措施施工

3.1 明排水井施工

为避免砂卵渗水等造成边坡垮塌事故应分层开挖，开挖深度应与基坑开挖范围内地下水位下降速度相适应，在开挖过程中应时刻观察坑底地下水位标高是否低于基坑开挖面标高500mm以下，否则停止开挖作业待地下水位达到作业条件后再开挖。大面机械开挖完成后进行明排水井施工。

在集水坑、电梯坑开挖前需在集水坑、电梯坑等部位结构边线1m范围内施工明排水降水井及降排水配套设施。明排水井成孔深度视开挖深度而定宜较开挖面深1.5m，抽水泵宜采用吸水口在中部电机在下部的水泵进行持续抽水，防止抽水过程中由于水位陡降孔隙水将透水层细砂带出影响地基承载力，排水管采用钢制排水管沿垫层底暗敷排至基坑外。

3.2 坑底盲沟施工

集水坑、电梯坑等开挖较深部位处地下水降至不透水面之后开始开挖，开挖至设计坑底标高后沿砖胎膜砖胎膜外侧踢打一条环形300mm×300mm的排水沟，向明排水点找坡，沟内采用φ200mm的钢制滤水管，滤水管外缠绕由外到内采用50目、100目、150目滤网缠绕，周边空隙用碎石填充，滤水管沿坑底接至坑边明排水井点，降水完成后施工垫层及上部结构。

3.3 明排水点的封堵

为防止后续防水施工至混凝土浇筑达到设计强度前地下水上涌破坏主体结构产生裂缝，明排水井点应持续降水直至集水坑、电梯坑混凝土浇筑完成并达到设计强度时停止降水。

明排水井应在垫层施工后进行封堵，先将直径约为200～300mm的鹅卵石填筑管井底部，在水泵周围形成有效渗水路径，上部填筑级配碎石至管井口800mm位置处，上部用塌落度较小的细石混凝土封堵。在封堵过程中应避免直接抛石，可采用半开放布袋轻放至孔底，在封堵前应将检查水泵的可靠性。封堵完成后再进行防水及后续施工，管井部位防水施工需设置防水加强层。