于勁勇

（丹東市水利勘測設計研究院，遼寧 丹東 118000）

鴨綠江一級階地廣泛的存在飽水砂層和卵（礫）石層，目前丹東地區(qū)的很多高層建筑多采用箱型或片筏基礎，基礎持力層多為卵（礫）石層，其中富存地下水，無法直接施工，因此常采用基坑降水技術來解決基礎施工難以下挖問題。

1 建筑基坑降水技術

1）基坑涌水量計算

計算邊界按降水井邊界考慮。先對場地的含水層進行統(tǒng)計，選用合理的計算厚度。涌水量計算中，其中最主要的參數(shù)是滲透系數(shù)，為了計算準確，在降水設計前應進行抽水試驗，以便采用準確的滲透系數(shù)。在基本參數(shù)取證后，根據(jù)相關的公式計算整個基坑降至設計水位時的總涌水量Q。

2）降水井點的數(shù)量

取決于單井設計出水量q。相關規(guī)范規(guī)定，可以根據(jù)經(jīng)驗公式，通過相應的井徑、過濾器長度及滲透系數(shù)進行計算。也可以完全通過地區(qū)經(jīng)驗直接選定q。根據(jù)多年的降水設計經(jīng)驗，單井設計出水量q并不是越大越好，設計的最終目的應使降水漏斗穩(wěn)步下降，不可陡然下降。

3）降水井點分布

在鴨綠江一級階地上的降水井的分布，除了考慮正對鴨綠江一側，還需考慮正對距離基坑較近鴨綠江支流側。正常情況下，正對鴨綠江一側，以15 m左右最佳；正對鴨綠江支流一側，降水井的間距15～20 m；背離鴨綠江一側，降水井的間距25～30 m。

如果基坑局部（如電梯井、沉降池等）開挖深度大，則應根據(jù)實際情況在該部位設人工挖孔井。

4）降水井設計與施工機械

降水井主要包括井壁管、濾水器，其外部為濾料和封井材料。目前常用的降水井有2種方式，即一種為PVC塑料管井，一般井徑為φ250～φ280；另一種為水泥管與竹籠組合式管井，一般井徑為φ300～φ350。

PVC塑料管井反濾效果較好，材料造價較高，井壁透水的速度相對較慢，一般在砂土相對較厚的地方采用，但近年來在鴨綠江一級階地使用較少。

水泥管與竹筋籠組合式管井，水泥管位于管井的上部，該部分地層為非透水層或顆粒較細的砂土層，水泥管起止水作用；在下部強透水的砂礫層中采用竹筋籠組合式管，其具有一定的強度且濾水效果強。由于鴨綠江一級階地降水井的深度多在20 m左右，井壁外的土壓力不是很大，因此該工藝成井，井壁的穩(wěn)定性能得到保證；該種工藝的降水井結構最大的優(yōu)點是濾水器透水效果好，降水速度快，是目前普遍采用的形式。

降水井濾水器外圍的濾料采用1～2 cm的圓礫；封井材料可采用黃粘土和鉆井取出的巖粉。

由于鴨綠江一級階地降水井的深度不大，下部透水層多為圓礫和卵石，粒徑不大，采用沖擊鉆機和回鉆鉆機均可以順利成井。但沖擊鉆機具有高效快捷的特點，因此目前普遍采用的鉆機為沖擊鉆機。

5）排水管路設計

a）選定與施工現(xiàn)場最近的集中排水區(qū)。在集中排水區(qū)明確后，可以計算排水管路的長度，避免在材料準備上的盲目性。排水管路的設計合理性，直接影響降水的連續(xù)性。

b）分析排水走總管和走分管的合理性?？偣茉O計主要是各水泵排水管均與總管相連，通過總管向外集中排水。該設計優(yōu)點是節(jié)省各水泵的分管長度，在同一個大的建筑區(qū)，降水井點很多的情況下，可以節(jié)省較多的管材。缺點：抗干擾性差，如果工地交差施工多，管理混亂，則集中排水的管路易受損壞，封堵處理很麻煩；各水泵的工作情況不便于觀測。

分管設計主要是各水泵走獨立的分管至就近的集中排水區(qū)。目前常用的分管主要為塑料管（俗稱尼龍管）和消防排水帶。如果工地交叉少，降水工期短，走明線不受干擾，可以采用消防排水帶，否則采用塑料管?？梢愿鶕?jù)工程的需要，訂做不同強度塑料管。為了避免受破壞，管路可以埋設在地下，對于排水管路經(jīng)過行車通道、鋼筋或其它堆載區(qū)，可以在通道區(qū)下設高強度大直徑的水泥管保護，讓排水管線從保護管中穿過。分管設計需要管材較多。優(yōu)點是抗干擾性強，埋設地下不受工地其它工序干擾和地面堆載破壞；對于同一排水點區(qū)的排水管進行編號標識，便于觀測各水泵的排水和工作情況，以便即時更換水泵。

6）電路設計

根據(jù)選用水泵的總電流量，來選用就近的變壓器或準備相應的發(fā)電機組。降水主電源采用一個大的配電柜控制，下設若干個配電柜、箱。配電柜、箱應采取架空措施。與水泵相連的各配電箱的開關標識與降水井點的標識相對應。

由于降水時用電量較大，對與變壓器連接的主電纜以及各級分電柜（箱）的電纜配裝應著重考慮。

2 工程實例

1）工程概況

丹東九江麗都工程位于丹東市九江街西側，程基坑采用放坡開挖，基坑呈長方形135 m×164 m，基坑面積約22140 m2。

場地地形較平坦，絕對標高為6.1～6.2 m。該工程的7，8，10，12，13 號樓為高程建筑，并布設 1 層～2 層地下室?；悠毡殚_挖深度為地表以下7.0 m，其中7，10，12號樓共設有8個電梯井，電梯井的開挖深度為地表以下9.5 m。

2）地質條件

場地地貌為鴨綠江一級階地與大沙河一級階地交匯地帶。

場地上覆第四系沖洪積地層，下伏前震旦系遼河群變粒巖。根據(jù)地勘報告，第四系地層的厚度為15.1～17.4 m，其自上而下依次為：雜填土、粉質粘土或淤泥質粉質粘土、中砂或細砂、圓礫；第四系下伏變粒巖。

地下水主要位于砂層和圓礫層中，平均含水層厚度為12.5 m，2009年4月降水前測地下水位距離地表以下3 m，地下水類型為孔隙潛水。

3）抽水試驗及基坑涌水量計算

a）抽水試驗。在降水方案設計前，首先根據(jù)地勘資料，在場地有代表性的地段鉆井進行抽水試驗。試驗確定，場地含水層的綜合滲透系數(shù)K=65.8 m/d。

b）基坑涌水量計算。根據(jù)JGJ120-99《建筑基坑支護技術規(guī)程》的計算方法進行基坑涌水量計算。

經(jīng)計算Q=14980.5 m3/d。

4）降水井點數(shù)量

設計q=600 m3/d，放大系數(shù)取1.3，布置井點的數(shù)量n=33。

5）降水井點分布

考慮該基坑采取自然放坡，因此降水井布設距離基坑邊界為4 m，基坑周邊布置31口井（主抽水井），基坑內布置2口井（主要為觀測井）。根據(jù)該區(qū)的地貌單元分析，場地內的地下水主要來自于鴨綠江和大沙河方向補給，因此在靠近兩條河流的方向布置的井點相對較密集，另外兩個方向布置的井點相對較稀疏。其中基坑南側（臨近鴨綠江側）井間距為15～16 m，基坑北側井間距為28.4 m，基坑東側（臨近大沙河側）井間距為19 m，基坑西側井間距為21.5 m。

6）管路設計與施工

a）總管方案。該方案中，初步認為可以先用塑料管、水泥管或鐵管作為總管，管徑為φ300和φ280，各水泵分別與總管相連。

根據(jù)對工地的運輸和施工情況詳細了解，由于工地設有兩個重載車運輸通道，局部設有大面積的鋼筋加工堆載場，所以采用塑料總管的強度無法滿足抗壓要求。如果采用水泥管，其單根管的長度較小，且為剛性連接，在重載的壓力下，管路埋入地下局部破裂維護困難，且總管與水泵分管相連困難。鐵管的強度滿足要求，連接方便，但在當時材料的造價很高。因此采用總管的方案可行性較差。

b）分管方案。排水管路采用2.5寸尼龍管，當時估算共需3700 m，供需5.5萬元。經(jīng)論證，該方案在成本和技術上均可行，因此最終采用分管降水方案，即一泵一管直接通至集中排水區(qū)。

由于工地的較差較多，受運輸和堆載影響很大，因此管路全部埋設在地下1 m左右。在工地4個重載運輸車通道下埋設直徑為1.0 m的高強水泥管，在通道部位，排水管均經(jīng)高強水泥管通過，這樣過往的重載車不會傷害排水管。

7）電路設計與施工

該項目工作的水泵共33臺，水泵的功率多為3～5.5 kW，總功率為120.8 kW，總電流為304.4 A。工地指定電源來自變壓器供電，考慮應急情況備用1臺50 kW和2臺35 kW發(fā)電機組。

降水主電源采用一個大的動力柜控制，下設4個配電柜和若干個配電箱。配電柜、箱全部采取架空措施。與水泵相連德各配電箱的開關標識與降水井點的標識相對應。

8）降水的整體效果和局部問題的解決

a）降水的整體效果。在降水施工進行10 d后，通過基坑中部的觀測井顯示，地下水位達到預定的開挖基準面，基坑可以進行開挖，20 d后水位普遍至開挖基準面以下1～1.5 m，滿足正常建筑施工條件。該工程自2010年4月開始降水，至12月30日結束，取得了圓滿的效果。

b）局部問題的解決?；泳植吭O有8個電梯井，電梯井的開挖深度比其它部位的基坑基準面超挖2.5 m。在電梯井開挖后，出現(xiàn)電梯井基坑側壁局部出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，導致防水無法施工。針對滲水層位和部位，采用人工挖孔井降水解決。挖孔井的直徑為80 cm，管壁采用水泥管，靠近滲水部位在管壁上鑿0.8 cm的孔眼，孔眼呈梅花狀布置。由于該水量很小，成井后在井內下方小流量的水泵，將水排至附近的降水井中。電梯井基坑滲水問題得到了很好的解決。

3 結語

1）基坑降水技術是一種理論與實踐相結合的一項技術，在宏觀考慮的同時注重理念設計。基坑涌水量計算應注重場地的實際和科學的依據(jù)；降水井設計與施工機械應注重實用性、經(jīng)濟性和高效性；排水管路的設計要充分考慮其合理性、安全性和抗干擾性；電路設計必須可靠，具有應急措施。

2）通過具體的工程實例，來闡述在鴨綠江一級階地上降水技術的運用情況和具體問題的解決方案。實踐證明，分管降水方案在技術上實用性強，成本不高，施工文明，具有廣泛的推薦價值?；觾忍厥獠课徊捎萌斯ね诳拙邓Ч黠@，對類似的施工場地具有很好的借鑒價值。