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深井降水在地下通道中的应用

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：卢冰

[导读] 摘要：在深基坑施工中，地下水对基坑的影响非常大，地下水的水位控制决定了一个工程是否成功的关键因素，本工程通过地下水降排控制和监测，确保了周边建筑物的安全，同时也保证了本基坑工程顺利进行，直至完成主体结构施工。

        中国一冶集团有限公司湖北武汉 430000
        摘要：在深基坑施工中，地下水对基坑的影响非常大，地下水的水位控制决定了一个工程是否成功的关键因素，本工程通过地下水降排控制和监测，确保了周边建筑物的安全，同时也保证了本基坑工程顺利进行，直至完成主体结构施工。
        关键词：基坑；降水井
        1工程概况
        武汉市二环线汉口段第3标段（6+645.000～7+720.000）场地位于发展大道和青年路交叉路口，临近汉口火车站，属于城市人口密集区，人流和车流量很大。
        通道基坑最深处10.0m左右，泵房基坑深约13.2m，基坑两侧分布有建筑物、构筑物和市政管线等复杂的外环境。下穿通道在青年路50m范围内与地铁2号线范汉段（汉口火车站～范湖站）隧道斜交。隧道结构位于通道下，左线隧道顶与下穿通道结构底的最小净空约2.0m。
        1.1工程地质条件
        根据勘察结果，拟建工程场地地貌单元为河流堆积平原，属长江Ⅰ级阶地。其土层主要由Q4al冲积相一般粘性土、粉土、砂、砂砾石及卵石构成，一般上覆2～3m厚人工填土层，局部地段分布有湖塘淤积的淤泥及淤泥质软土，层厚一般2～8m，最厚可达十余米。下伏基岩为白垩～下第三系及志留系砂岩。根据野外钻孔岩性描述，原位测试结果及室内土工试验成果可将拟建工程场地勘探深度范围内地层划分为八大层十六个亚层，各地层岩性特征见下表。

        1.2水文地质条件
        场区地下水主要为上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于上部人工填土中，水位埋深为0.6～1.6m，平均为0.9m，主要接受地表水与大气降水补给，随地形和季节变化而变化，并受人类活动影响明显，水量有限。孔隙承压水赋存于（5）层及（6）层粉、细砂、中粗砂及砾、卵石中，其与长江水联系密切，互补关系、季节性变化规律明显，根据武汉市区域水文资料，承压水测压水位标高一般为18.5m～19.0m，年度变幅3m～4m，丰水期测压水位标高20m，易造成基坑突涌，对工程影响较大。（4-2）层的粉土夹层中也有少量孔隙水，基坑开挖该层时易引起流土。裂隙水主要为碎屑岩裂隙水，赋存于砂岩、泥岩的强风化层中，水量很小，对本工程施工无影响。
        2 设计方案
        本工程采用减压降水进行设计，降水方案拟在基坑周边区域布置97口降水井。降水维持过程中，考虑不同地段基坑分区开挖，应根据挖土程序的需要及地下室的施工进度，合理调整抽水井开启数量，具体开启数量以现场实测水位降深加以控制调整，并以不发生基坑突涌为施工目的。
        降水井设置在主体结构与支护结构之间，降水井纵向间距20.0m左右，在泵房处设置4口降水井，降水井设计抽水量50～80t/h.承压水位应降到基坑底以下1.0m，降水井深度35m，井顶标高为现状地面标高，井直径550mm。
        3 施工方案
        3.1 降水井施工工艺流程：

        3.2 降水维持施工工艺流程

        3.3施工要点
        （1）确定井管位置，安放冲击钻机。
        （2）挖泥浆池并确定泥浆配比，开动钻机钻孔并泥浆护壁。
        （3）成孔后回填0.5m井底碎石垫层（1-3cm）。下井管，井管安放应垂直，管顶部高出地面0.3m。
        （4）井管安放好后，及时在井管与土壁之间填实小砾石滤层，上部1m处用粘土填实，然后清洗滤井。
        （5）每口井安装1台多级加压泵抽水。抽水前须进行抽水试验，检查有无漏水、漏气及阻塞。抽水过程中对井点系统须随时观测其真空度，防止漏气影响抽水效果。如井管阻塞太多，应有高压水反冲洗或拔出重填。井点使用时，基坑周围井点同时抽水，防止水差过大。
        （6）在基坑顶部两侧围档以内每20米（对应每口井）砌筑一集水井。采用人工开挖1.2m×1.2m×1.15m的坑洞，然后浇筑15cm厚C15砼垫层，在垫层上砖砌0.5m×0.5m×1m（净空尺寸）集水坑，内部采用2cm厚水泥砂浆抹光，外部用素土回填夯实。各集水井用Φ300水泥管与附近雨水管连通，Φ300水泥管距离现状路面下0.7m，降水井里抽排的地下水排入集水井后通过水泥管排入市政雨水管道。
        4.降水效果
        4.1地下水下降情况
        在泵房处按照设计施工完降水井后，进行了整体降水试验，发现地下水水位在泵房底板上1m，后补打了两口降水井，降水井运行后，泵房处的水位降至泵房底板下1m。降水井开启后，其余部位的水位基本在底板下1m。
        4.2开挖及变形情况
        在土方开挖至底板过程中，未出现涌水情况，能保证基坑干作业。从基坑监测结果看，周边建筑物的变形均为超过设计值，满足设计要求。
        5 结束语
        深井降水在地下通道施工中有着很重要的地位，既要保证水位降低到设计值，又要确保周边建筑的安全。施工过程中的监测非常重要，根据监测结果及时调整降水井的运行时间及数量，确保基坑安全。
        参考文献：
        [1]《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-2012
        [2]《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008