1、.巖土工程與勘察 第16卷 第1期總第25期 2004年6月：.；某基坑管井降水方案與施工孫會哲1 鄭中慶2【摘 要】某高層住宅基坑范圍有一層承壓水，根據(jù)基坑降水的詳細(xì)要求和場地地質(zhì)條件，設(shè)計了合理的管井降水方案，本文引見了管井降水的設(shè)計方案及施工過程。關(guān)鍵詞：基坑降水、管井1、工程概略某高層住宅位于北京市朝陽區(qū)，東臨東風(fēng)西路，交通便利。擬建高層住宅樓地上25層，地下2層?；油庑纬省巴棺中?，長40m，寬24.5m，基坑開挖面積約1000m2，基底標(biāo)高-8.16m自然地坪以下7m，消防水箱需開挖至-10.61m，地下水位較淺靜止水位自然地表以下6.4m，消防水箱地段已被水淹沒，明排抽水過程中出

2、現(xiàn)涌砂、坍塌等景象，且水量較大,基坑內(nèi)周邊滲水嚴(yán)重，無法繼續(xù)開挖施工，需進展基坑降水。2、場地巖土工程條件2.1工程地質(zhì)條件擬建場地地貌單元屬永定河沖洪積扇的東北邊緣，地形平坦，地基土為永定河沖洪積扇構(gòu)成的沖洪積物，主要由新近堆積粉質(zhì)粘土以及第四系堆積粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土、粉細(xì)砂構(gòu)成：新近堆積粉質(zhì)粘土 = 1 * GB3 ：黃褐色，濕，可塑，土質(zhì)不均，含鐵、錳氧化物，偶見磚屑。本層上部為素填土薄層。層厚1.402.00m。 粘質(zhì)粉土 = 2 * GB3 ：褐黃色，飽和，土質(zhì)不均，含鐵、錳氧化物及云母片，屬中高低緊縮性土。層厚3.303.80m。粉質(zhì)粘土粘土 = 2 * GB3 -1：褐

3、黃色，飽和，軟塑可塑，土質(zhì)不均，含少量姜石及鐵、錳氧化物。呈透鏡體分布于粉質(zhì)粘土層中。屬中中高緊縮性土。粘質(zhì)粉土 = 3 * GB3 ：灰色，飽和，土質(zhì)不均，含鐵、錳氧化物及云母片，屬中低緊縮性土。層厚1.805.90m。粉質(zhì)粘土 = 3 * GB3 -1：灰色，飽和，軟塑可塑，土質(zhì)不均，含少量姜石及鐵、錳氧化物及鈣質(zhì)條紋。呈透鏡體分布于粉質(zhì)粘土層中。砂質(zhì)粉土 = 3 * GB3 -2：灰色，飽和，土質(zhì)不均，含細(xì)砂團及云母片。呈透鏡體分布于粉質(zhì)粘土層中。粉細(xì)砂 = 4 * GB3 ：灰色褐黃色，飽和，密實，主要礦物成分以石英、長石。層厚1.505.20m。夾砂質(zhì)粉土1透鏡體。中粗砂 = 5 *

4、 GB3 ：灰黃色，飽和，密實。主要礦物成分為長石、石英，含少量礫、卵石。層厚0.505.00m。粉質(zhì)粘土 = 6 * GB3 ：灰黃褐色，飽和，可塑硬塑，土質(zhì)不均，含鐵、錳氧化物斑點，夾粘質(zhì)粉土薄層，屬中低低緊縮性土。層厚2.506.80m。1、2：中國兵器工業(yè)北方勘察設(shè)計研討院2.2水文地質(zhì)條件擬建場地地貌上位于永定河沖洪扇之東北邊緣，地層顆粒較細(xì)。據(jù)巖土工程勘察報告，本場地有二層含水層，本次降水的目的層是第一層含水層，含水層巖性為粉細(xì)砂、中砂，含水層埋深7.110.7m，層厚2.26.6m，據(jù)本次觀測，地下水靜止水位埋深6.46.8m左右，地下水具承壓性質(zhì)。根據(jù)本地域工程閱歷，含水層浸透

5、系數(shù)按照5.0m/d思索。下部含水層有較厚的粉質(zhì)粘土及粘土為較好的隔水層，對本次基坑開挖影響故不予思索。2.3周邊工程環(huán)境擬建住宅樓所處位置較開闊，東、南側(cè)為圍墻，圍墻外分別為道路及樹林，基坑西側(cè)10米處為正在施工的3#住宅樓，基坑北側(cè)為施工場地，水位降深較小，對周邊環(huán)境不會產(chǎn)生較大影響。3、基坑降水方案設(shè)計3.1降水技術(shù)方法選擇及布置：根據(jù)勘察報告所提供水文地質(zhì)條件，含水層厚2.26.6m，含水層巖性為粉細(xì)砂及中砂，浸透系數(shù)120m/d，底板埋深12.914.3m，降水方案可選擇放射井點及管井降水方案，結(jié)合北京地域的降水閱歷及施工工藝等特點，本次優(yōu)先采用管井降水疏干。管井降水施工簡單，質(zhì)量易

6、控制，降水效果明顯，水位抽降至-10.6m以下，降深為3.0m。3.2 基坑涌水量確實定按照承壓含水層完好井計算基坑涌水量： 式中 Q基坑總涌水量(m3/d) M承壓含水層厚度(m)，按照4m思索； k浸透系數(shù)(m/d)，按照5m/d思索； R 影響半徑(m)；根據(jù)R=10sk計算，R=67m； r0 概化基坑圓半徑(m)，根據(jù)r0=A/計算，r0=30m；s水位降深m，按照3.0m思索；經(jīng)計算，基坑總涌水量為322m3。3.3 單井出水量及出水才干的計算單井出水才干計算： 式中 q單井出水才干(m3/d)； d 過濾器外徑(300mm)； L過濾器浸沒長度(2m)，L=12m； a與含水層k

7、值有關(guān)的閱歷系數(shù)130；單井出水量為55m3。由于場地非常狹窄，基坑兩側(cè)堆滿建筑資料，且土釘長度為6米，所以抽水井都布在基坑邊6米以外。基坑?xùn)|北部分是消防水箱設(shè)置地段，水位降較大，基坑北側(cè)加密布設(shè)，井間距為10米，布井5個，其他三個方向井間距1522米見圖2。3.4 降水井深度確定及井位布設(shè) 根據(jù)基坑總涌水量及單井出水才干，思索場地條件共布降水管井10個，井間距1022m根據(jù)現(xiàn)場詳細(xì)條件確定。管井深度根據(jù)下式確定： EQ 式中 Hw降水井深度m；Hw1基坑深度m，Hw1=9.45;Hw2降水水位間隔 基坑底要求的深度m，Hw2=0.50；Hw3基坑內(nèi)水位與井內(nèi)水位差m=ir0，Hw3=3m;H

8、w4降水期間地下水位變幅m，Hw4=0m；Hw5降水井過濾器任務(wù)長度m，Hw5=2m；Hw6沉砂管長度m，Hw6=3m；依此確定降水井深17m，孔徑為600mm，井徑300mm，濾水管采用水泥礫石管， 根據(jù)含水層粒徑，管外濾料選用3-5mm礫石。4、降水管井施工2003年3月14日進場開場施工，于2003年5月10日完成降水施工義務(wù)，施工降水井10個，降水歷時58天，保證了2#住宅樓根底施工的正常進展。4.1 降水井施工鉆探采用30型回轉(zhuǎn)鉆機，清水鉆進，成孔后下入內(nèi)徑為300mm礫石水泥管，填入厚度為100mm濾料，濾料為粒徑35mm礫石，洗井采用3 m空壓機進展，洗至水較清時為止。4.2 泵

9、組設(shè)備安裝由于時間要求急，成井洗井后立刻進展安裝，每口井下出入水量為3 m3/h水泵，本場地地下水位埋深在6.4m左右。為保證一定的過水?dāng)嗝?，水泵下入深度?213m，由于場地不允許用排水溝，所以每口井用2寸塑料管直接接入集水池中，沉砂后排入城市下水道中。4.3 降水作業(yè)設(shè)備安裝完成后即進展抽水作業(yè)，正式抽水于3月22日開場，至4月3日基坑水位降至-10.61m，但基坑周邊有滲水基坑開挖與抽降同步進展，因粉細(xì)砂含水層中分布有粉質(zhì)粘土及粉土透鏡體，部分地段地下水難以疏干，在消防水池中部設(shè)置強排井一個，以快速疏干隔水層上部地下水，廢棄后用碎石回填密實。到4月10日-10.61m基坑已枯燥，水位已降

10、到-10.61m以下，使根底施工正常進展，抽水延續(xù)至5月9日，筏板根底已澆注終了，防水已做至地下水位以上，降水任務(wù)全部終了。水位觀測：抽水前一致觀測地下水靜止水位。動水位控制在12米左右，每日觀測2次電測水位計。流量觀測：由于降水井出水量較小，用容積法觀測流量，經(jīng)多次觀測，基坑總出水量200260m3/日，單井出水量10m3/d43m3/d左右。降水運轉(zhuǎn)過程管理：現(xiàn)場值班人員按時準(zhǔn)確丈量水位，隨時察看每個井的出水量及水泵運轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時改換水泵或電纜，以保證抽水正常進展。5降水效果正式抽水于3月22日開場，至4月3日基坑水位降至-10.61m，但基坑周邊有滲水基坑開挖與抽降同步進展，到4月10日-10.61m基坑已枯燥，水位已降到-10.61m以下，使根底施工正常進展，抽水延續(xù)至5月9日，筏板根底已澆注終了，防水已做至地下水位以上，降水任務(wù)全部終了。本基坑降水工程降水設(shè)計方案合理，降水施工各工序符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求，降水效果明顯，保證了2#住宅樓根底施