摘要：深基坑工程施工中，深基坑的止降水施工是改善工程施工条件，降低工程施工风险的重要部分，具有不可取代的作用。本文结合临江复杂条件下的深基坑工程施工实例，对临江复杂条件下深基坑止降水关键技术进行了详细的介绍，以望能为有关需要提供参考借鉴。
关键词：复杂条件；深基坑；降水技术
随着我国城市建设的不断加快，深基坑工程施工越来越多，其施工技术也取得了巨大的进步。而深基坑止降水施工是深基坑工程施工中的重要组成部分，关系到工程施工的环境条件及工程施工的安全。因此，研究临江复杂条件下的深基坑止降水技术，采取措施有效地改善工程的施工条件，保证深基坑工程安全具有十分重要的工程意义和社会价值。基于此，笔者进行了相关介绍。
1 工程概况
1.1项目基坑工程概况
A基坑工程周边条件复杂，三边为市政道路，基坑南侧为规划中的地铁线路。基坑开挖面积8714m2，基坑周长约423.70m，基坑普遍挖深21.60m，塔楼局部挖深28.10m。基坑总体支护方式为落底式超深地下连续墙（三墙合一）结合坑内竖向4道混凝土支撑。基坑降水采用“周边嵌岩落底地下连续墙隔水+坑内深井降水与坑外备用中深井降水”相结合的地下水处理措施。基坑内共设置27口深井降水井，井深38m，基坑外设置13口观测井，基坑降水井平面布设如图1所示。
图1 A基坑降水井平面布设
1.2 项目基坑工程概况
B基坑工程四周为市政道路，并且东侧和北侧为市内湖泊，同时基坑北侧紧邻一超高办公楼，基坑周边环境非常复杂。基坑垂直开挖面积约7590m2东西长约128m，南北宽约68m周长约367m。基坑普遍挖深21m，局部坑中坑挖深23m。本基坑支护体系采用“三墙合一”地下连续墙作为围护体，地下连续墙既是主体结构的一部分，又作为支挡结构，同时还作为基坑止水帷幕；采用3层临时钢筋混凝土支撑作为水平支撑结构，采用临时型钢格构柱及立柱桩支承钢筋混凝土支撑。基坑止降水采用“降隔结合”方式进行地下承压水处理设计，以确保基坑开挖和地下室施工的顺利进行，防止由于坑壁流水（砂）、坑底突涌等地下水水患而造成的周边地面和建（构）筑物的变形过大，继而引起城市次生地质害。基坑内设置27口降水井、3口备用井同时兼观测井，基坑外设置8口承压水观测井（图2）。
图2 B基坑降水井平面布设
1.3 场地工程地质条件概述
2个基坑同属临江地区，地层为典型的二元地质结构，均为第四系全新统冲积成因的一般黏性土和砂土、卵石层。场地地下水类型可分为上下2层：上层为赋存于杂填土层和粉土层中的上层滞水，稳定水位埋深0.50～3.50m，下层水为赋存于下部粉细砂至卵石层中的承压水。上下层地下水因黏性土隔离而无水力联系。依据抽水试验结果，2个工程场地内孔隙承压水埋深在5.50m左右。抽水试验测得2个工程场地内承压含水层的渗透系数为13.20m/d和16.00m/d，影响半径为201.76m和251.90m。
2 基坑工程对比分析
1）2个基坑开挖深度、开挖面积、基坑平面形式、基坑竖向支护体系和内支撑布设形式都基本相似，开挖面积都在8000m2左右，基坑都为长方形，基坑都采用嵌岩地下连续墙作为竖向支护，内支撑都采用对顶撑结合角撑、边桁架的布设形式；
2）基坑所处地质环境相似，都处于临江、临湖的地质条件，所处地层都属于二元地层结构，地下水分为3层：上层填土和黏性土中潜水含水层，表现为极弱的透水性，相当于隔水层。中间过渡相弱透水性承压水，承压水赋存于该层中，相对于下伏砂层，岩性为粉质黏土与粉土、粉砂互层。下层砂性土承压含水，强孔隙承压水赋存其中，该层的上部为粉砂与细砂，中底部为粗砂、卵砾石层，总体而言，该层以粉砂、粉细砂和细砂为主，其中粉砂的渗透系数为7～12m/d，细砂的渗透系数为12～30m/d，中底部粗砂、卵砾石层的渗透系数则更高；
3）基坑止降水采用“降隔结合”方式进行地下水处理设计：基坑止降水设计都采用嵌岩地下连续墙结合三轴搅拌桩的止水帷幕形式，在地下连续墙存在施工渗漏点时，三轴搅拌桩可以起辅助止水作用；基坑内外同时设置降水井，坑外降水井主要起备用井作用。
3临江基坑降隔结合的降水设计研究
基坑采用落底式止水帷幕时，原则上不需要设置大量的坑内外降水井，只需要基坑内部设置少量疏干井，降低基坑内的地下水和从基坑底部强风化层渗透进入的少量地下水；但地下连续墙属于地下隐蔽工程，在基坑施工过程中，可能存在施工薄弱渗漏点，地下连续墙各槽段连接之间也可能存在地下水的渗人通道，同时嵌人深度等的不确定性都将导致止水帷幕不能完全形成竖向和坑底截水。所以基坑降水井设计时，主要为布设备用井形式，防止因地下连续墙施工问题和强风化岩面起伏较大引起的地下水渗漏及基岩裂隙渗水。
在进行基坑降水井布设时，主要采用深井减压井，降低基坑内地下水水位。基坑内外降水井布设数量和位置按敞开式基坑布设，计算时不考虑基坑的止水帷幕深度，只考虑基坑周边环境的地下水边界条件和地层的水文地质条件，如渗透系数和影响半径等。在按敞开式基坑布设出降水井数量和降水井位置后，采用经验折减系数折减，一般取折减系数为0.50；即在敞开式基坑降水井布设的基础上，坑内外折减一半降水井，但坑外折减数量较基坑内部大，降水井布设主要考虑基坑内部。基坑外降水井作备用井和观测井用，在基坑内部降水井全开情况下仍不能满足土方开挖施工要求时才允许开启坑外降水井，因在临江、临湖地区，在基坑外大量抽取地下水将对周边环境产生较大影响，造成大面积地面沉降和差异沉降。
4 基坑止降水效果研究
为研究在临江水文地下条件下，嵌岩落底式地下连续墙止水帷幕止水效果，对基坑开挖降水过程的坑内外水位进行了持续的监测。基坑内外水位变化如图3～图6所示。
图3 A基坑内降水井水位变化曲线
图4 A基坑外降水井水位变化曲线
论文作者:林伟健
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/6
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