深基坑及排水

1、深基坑及排水舉措一、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,為保證基坑施工平安,必須采取有效的降水和排水舉措.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枯燥狀態(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)推薦值粘土18.632.92.670.9121.70.240.286.

2、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)平安,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

3、樁樁底0.5m以下,且基坑中央線處要求降深S應(yīng)低于開挖基底不少于0.5m.3.1.1 勘察孔井布置勘察孔的布置應(yīng)考慮多種因素,應(yīng)能反響場地降水地質(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)保持足夠的平安距離,勘察孔布置在溝梢或基坑外,但應(yīng)限制降水含水層的空間分布.對(duì)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.勘察孔井由勘探孔、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?dāng)?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

4、/一個(gè)抽水試驗(yàn)井/一個(gè)觀測孔.勘探孔布置應(yīng)能限制降水范圍內(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1.5 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2m1.6 .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)到達(dá)

5、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)特殊工程試驗(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

6、.影響半徑R查?深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?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+4d.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°-不基坑涌水量為-1.366A(2/-S)SQ=Je.計(jì)算每根井點(diǎn)最大出水量.n=I*1衛(wèi)qf.確定井點(diǎn)數(shù).l.366£(2"-S)S斗-RIn-門/口g.降深驗(yàn)算.s,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

7、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;lo過濾器工彳局部長度,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.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、本錢低,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：1500Q

8、J20-39/6.3.4方案制訂根據(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,并在基坑中央布置觀察井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)能比擬后確定,但由于土層地質(zhì)條件的復(fù)雜性,有關(guān)計(jì)