深基坑及排水

1、深基坑及排水措施一、引言在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑， 由于含水層被切斷，在壓差 作用下，地下水必然會(huì)不斷地滲流入基坑，如不進(jìn)行基坑降排水工作， 將會(huì)造成基坑浸水，使現(xiàn)場施工條件變差，地基承載力下降，在動(dòng)水 壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象，因此，為確保 基坑施工安全，必須采取有效的降水和排水措施。一般情況下，在進(jìn)行深基坑開挖施工時(shí)應(yīng)具備如下條件：1）基坑在開挖期間保持干燥狀態(tài)；2）保持基坑邊坡的穩(wěn)定和基坑底板的穩(wěn)定；3）不影響鄰近建筑物及地下管線的正常使用。二、工程概況各土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1。表1各土層物理力學(xué)指標(biāo)（推薦值）丫 kN土層名稱/m3W%素填土（粘土）18

2、.519.22.60.718.-0.60ai-2.MPa0.4EMc kPK m/fk kPaPa4.5240.030100粘土18.632.92.670.9121.70.240.286.68.7110.0076160粗砂19.916.52.720.5930103.0180礫砂19.9252.720.65325.05.0200礫質(zhì)粘性土18.9272.60.815.0.00.44.825.160.1300.38134911全風(fēng)化花崗巖19.421.02.690.6812.60.000.425.030100.5300場地內(nèi)的地下水埋深3.36.8m,主要含水層為砂層，為第四系孔隙潛水，主要補(bǔ)給來

3、源附近江河。三、基坑降水方案設(shè)計(jì)3.1 降深要求因本工程基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用人工挖孔樁，為保證排樁的人工開發(fā) 安全，降水設(shè)計(jì)時(shí)，將基坑降水和支護(hù)排樁的施工降水作統(tǒng)一考慮， 務(wù)必保證使地下水位降到排樁樁底 0.5m以下，且基坑中心線處要求 降深S應(yīng)低于開挖基底不少于0.5m?？辈炜椎牟贾脩?yīng)考慮多種因素，應(yīng)能反應(yīng)場地降水地質(zhì)條件，根 據(jù)溝梢或基坑的施工條、周圍建筑物及地下管線等應(yīng)保持足夠的安全 距離，勘察孔布置在溝梢或基坑外，但應(yīng)控制降水含水層的空間分布。 對于第四系地下水補(bǔ)給徑流方向、 基巖裂隙構(gòu)造和巖溶發(fā)育方向，降 水條件下有可能發(fā)生補(bǔ)給的越流含水層，要有足夠的勘察資料和勘察 孔（井）?？辈炜祝ň?/p>

4、）由勘探孔、試驗(yàn)井、觀測孔組成，應(yīng)按表 2 進(jìn)行布置。表2降水勘察孔（井）數(shù)量表復(fù)雜程度勘探孔試驗(yàn)井觀測孔簡單111中等231-22-4復(fù)雜>3>2>4注 每個(gè)含水層不應(yīng)少于一個(gè)勘探孔/ 一個(gè)抽水試驗(yàn)井/一個(gè)觀測孔.勘探孔布置應(yīng)能控制降水范圍內(nèi)地層的平面分布和查明坑基底部以下的含水層.勘探孔的深度，均質(zhì)含水層最低要求在基坑深度 2倍以上；雙層或多層含水層應(yīng)了解基坑底以下可能產(chǎn)生水力聯(lián)系的所有含水層.勘探孔的孔徑不小于90mm3.1.2試驗(yàn)井布置試驗(yàn)井的布置應(yīng)結(jié)合降水工程的需要，深度不小于降水深度的3.2 倍。試驗(yàn)井結(jié)合生產(chǎn)井，管井直徑不小于 300mm孔直徑不小于500mm我

5、國多數(shù)潛水泵外形尺寸為 288mm可以置入試驗(yàn)井中。置入深度位于降水深度下不少于 2m3.3 .3觀測孔布置觀測孔用于觀測試驗(yàn)井抽水試驗(yàn)時(shí)的水位變化情況。觀測孔與試驗(yàn)井的距離為含水層厚度的12倍。觀測孔深度應(yīng)達(dá)到需要觀測某 一含水層的地層。孔徑為 50100mm在降水深度范圍內(nèi)，當(dāng)遇有軟土、鹽漬土、紅粘土、凍土、膨脹 土、污染土、殘積土等特殊土?xí)r，應(yīng)增加勘察孔和室內(nèi)特殊項(xiàng)目試驗(yàn)。3.2 降水方案適用于本地區(qū)的深基坑降水常用的只有明溝降水和管井井點(diǎn)降水。由于基坑明溝降水適用于降水深度不大的工程，因此，本工程采 用管井井點(diǎn)降水，同時(shí)基坑開挖也應(yīng)設(shè)計(jì)明溝，但它只是收集基坑中 和坑壁局部滲出的地下水和

6、其它施工時(shí)的地下水。3.3 基坑涌水量計(jì)算和井點(diǎn)設(shè)計(jì)基坑降水的涌水量與場地水文地質(zhì)條件、 基坑的形狀大小及補(bǔ)給 水邊界條件等有關(guān)。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告所提供的工程水文地質(zhì)條 件，本工程降水按無壓完整井計(jì)算。a.最小要求降深S。b.影響半徑R查深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范（SJG05-96） 表12.2.5取R=100m滲透系數(shù)K取降水深度范圍內(nèi)各土層的滲透系數(shù)加權(quán)平均值，經(jīng)計(jì)算取 K=1.0m/dc.確定井點(diǎn)管的埋置深度。假定井點(diǎn)管間距20m/=/ +竽+d.基坑涌水量。采用大口井法來預(yù)測基坑涌水量。把窄長式基坑看作一個(gè)“大井”，其計(jì)算半徑一工基坑涌水量為八 1.366K(2/ - S)Se

7、.計(jì)算每根井點(diǎn)最大出水量。f.確定井點(diǎn)數(shù)。1 366K(2/ - $)$£哈不g.降深驗(yàn)算3 士 E - 2rKH r根據(jù)現(xiàn)場具體情況，計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，是否滿足設(shè)計(jì)要求以上各式中：Q基坑71水量，m3/d;K 含水層滲透系數(shù)，m/d;L基坑長度，m;H潛水含水層水頭高度，m;S 地下水位要求降深，m;S'地下水位降深，m;R影響半徑，m;H0井點(diǎn)管的埋設(shè)深度，m;H井點(diǎn)管的埋設(shè)面至基坑底的距離，m;i 地下水降落坡度；b基坑寬度，mXo基坑的假想半徑，mq單井出水量，m3/d ;l o過濾器工彳部分長度，m;ro井點(diǎn)管半徑，m;ri 各井點(diǎn)管至水位降深驗(yàn)算點(diǎn)之間的距離，mh

8、.抽水設(shè)備選擇。管井井點(diǎn)降水每一個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵進(jìn)行抽水以降低地下 水位。由于本工程降水深度較大，考慮到潛水泵安裝簡單、耗能少、 效率高、成本低，可采用深井泵式潛水泵。根據(jù)管井井點(diǎn)的進(jìn)水量, 選用潛水泵號(hào)為：1500QJ20-39/6。根據(jù)基坑涌水量的理論計(jì)算和降深驗(yàn)算的結(jié)果， 結(jié)合本工程的特 點(diǎn)，沿縱向在基坑內(nèi)南北兩側(cè)各布置一排井點(diǎn)，每排井點(diǎn)距排樁 13 按20m間距布置26根井點(diǎn)管，并在基坑中心布置觀察井 4個(gè)，以觀 測水位降深情況。四、排水方案設(shè)計(jì)1）排水溝和集水井設(shè)置在排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)之外 1m處。2）基坑中的明溝與集水井隨基坑的不斷開挖而逐步加深，其離開排樁不小于0.3m,明溝的斷面

9、采用梯形，其溝底寬度為 0.3m。3）集水井設(shè)置在基坑角或每隔3040m設(shè)一個(gè)，其直徑為0.5m, 深約1.0m。井壁可用擋土板作臨時(shí)支護(hù)，井底鋪 0.3m厚的礫石，以 防泥砂堵塞水泵。4）排水溝與集水井保持一定高差，集水井比排水溝應(yīng)低0.51.0m,排水溝應(yīng)比挖土面低 0.30.5m。5）用抽水設(shè)備將集水井中的水排至基坑外部， 嚴(yán)禁排出的水回流 于基坑內(nèi)。6）雨期施工前應(yīng)檢查現(xiàn)場的排水系統(tǒng)，保證水流暢通。7）人工挖孔樁施工時(shí)，降水以管井降水為主，輔以樁孔內(nèi)污水泵 明排抽水，邊抽邊挖。5、結(jié)束語基坑降水工程設(shè)計(jì)，根據(jù)土層的滲透系數(shù)，要求降水的深度和工 程特點(diǎn)，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和節(jié)能比較后確定，但由于土層地質(zhì)條件的復(fù)雜性，有關(guān)計(jì)算