【摘要】廣西財政大廈設(shè)3層地下停車場,基礎(chǔ)埋深大,地下水豐富,施工難度大,施工過程需要進行基坑降水,本文重點介紹了深基坑降水的設(shè)計與施工技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】深基坑;降水;設(shè)計;施工
1. 工程概況
廣西財政大廈設(shè)3層地下停車場,地下室基礎(chǔ)埋深16.35m,地下室采用厚90cm連續(xù)墻支護,逆作法施工的施工方法,連續(xù)墻墻底要求插入粉沙巖層不小于2m。由于工程地點位于南寧市南湖水庫左側(cè)約50m,距離南湖水庫較近,同時工程地點恰好是古邕江河道河床位置。施工開挖至-6m位置時,地下水無法抽干,整個工程基本處于半停工狀態(tài)。通過在深基坑內(nèi)外同時進行管井降水的施工方法,將基坑內(nèi)地下水水位降至-17m,滿足地下室的施工條件,確保了本工程項目施工的順利進行,該方法安全、經(jīng)濟、高效,達到較理想的效果。
2. 深基坑降水設(shè)計
2.1工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況。根據(jù)地質(zhì)資料,土層主要為填土、粉質(zhì)粘土、粉細砂、圓礫、 粉砂巖等,其中粉細砂、圓礫為場地中的主要含水層,屬強透水層,地下水主要附存于粉細砂、圓礫中,水量豐富粉質(zhì)粘土、粉砂泥泥巖層為弱透水層。附存于粗砂及圓礫層中的孔承壓水,其透水性好,該層地下水很豐富,圓礫滲透系數(shù)K=40m/d,單井涌水量可達50m3,查閱該地區(qū)的地下水動態(tài)觀測資料,地下水位年變化幅度約為3m。根據(jù)勘察資料,本場地主要巖土層參數(shù)如表1:
2.2.1設(shè)計參數(shù)。根據(jù)本工程特點,降水井設(shè)計參數(shù)為:水位降到-17m以下后,受地下水位下降影響,降水井單井設(shè)計出水量按30m3/h。水位觀測井10口,基坑內(nèi)降水井單井深約18m,基坑外降水井深約24m。降水井管采用UPVC管制作(坑內(nèi)降水井井管采用鋼管制作以碰撞損壞),內(nèi)徑200mm,成孔直徑300mm,慮水管長度8m,要求處于圓礫層中。水位觀測井要求進入圓礫層不少于3m,深約9~15m,成孔直徑110mm,用75mmUPVC塑料管制作。
2.2.2方案設(shè)計。在坑外增加10口單井出水量30m3/h坑外降水井,降低內(nèi)外水頭差,同時,在坑內(nèi)布置8口單井出水量30m3/h坑內(nèi)降水井,經(jīng)計算,可把地下水位降到-17m,達到地下室施工條件。由于本工程基坑周邊有白沙大橋4個橋墩和單位辦公樓等重要建(構(gòu))筑物,評估降水過程要對周邊建(構(gòu))筑物的影響進行變形監(jiān)測,因此,在基坑外側(cè)布置10口觀測井,觀測坑外觀測井水位變化情況,同時在周邊建(構(gòu))筑物及地面上布置30個變形觀測點,進行變形觀測,確定試驗性抽水對周邊環(huán)境的影響。基坑降水井平面布置圖如圖1:
圖1基坑降水井平面布置圖3. 降水井及觀測井施工方案
3.1成井工藝流程。
①確定井位 ②降水井成孔 ③ 下井管及慮水管 ④ 填礫及封止井口上部⑤洗井 ⑥ 抽水試驗 ⑦ 水質(zhì)分析評價 ⑧ 安裝水泵設(shè)備試驗水 ⑨ 水泵試抽水 ⑩正式抽水
3.2技術(shù)要點。
(1)降水井成井采用鉆機進行施工,成孔井徑為300mm。
(2)井管采用UPVC管制作,坑內(nèi)降水井要做好保護措施。
(3)在含水層段段設(shè)長約8m填礫包含網(wǎng)過濾器,慮管四周回填礫石。
(4)采用免洗工藝,下完井管后即可安裝抽水泵抽水,如有必要則采用空氣壓縮機洗井發(fā),反復(fù)上下抽水每口井洗井時間預(yù)計24小時,要求抽水不帶泥沙,且抽出的水逐步變清。
(5)單井抽水試驗要同時進行觀測孔的水位觀測。
(6)正式抽水前要進行洗井并進行試驗抽水,以檢驗降水設(shè)計參數(shù)及抽出地下水中的含砂率,確保降水井只抽水不抽砂。
(7)抽水設(shè)備采用深水泵,抽水管要垂直居中下入井內(nèi),泵地距井底1m,抽水管不能碰到井管,水泵要平穩(wěn),無雜音、無振動。
(8)為檢測降水效果,在基坑內(nèi)外共布置15口水位觀測井,成孔直徑110mm,井管采用D=75mmUPVC塑料管制作,目的是對降水過程中第下水位進行觀測,開始階段要求24小時進行觀測。
3.3深基坑降水環(huán)境影響評價。
(1)根據(jù)場地地質(zhì)資料及《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012),采用理正巖土5.1版,經(jīng)計算分析,結(jié)果如下: 地下水位按要求降至-17m時,在坑內(nèi)坑外布置18口井,可滿足基坑施工要求。根據(jù)設(shè)計方案降水井布置及相關(guān)參數(shù)進行計算,降水產(chǎn)生沉降計算系數(shù)取0.2,深基坑降水環(huán)境影響評價如表2。
(2)根據(jù)上述計算結(jié)果可知,地表最大計算沉降為1.650 cm,且沉降均勻,因此降水對周邊環(huán)境影響較小,也表明對地表管線及道路多層建筑影響較小;同時對最靠近基坑(受影響)的白沙大橋4個橋墩位置的沉降進行計算,最大沉降為0.430 cm, 說明降水到-17m時對橋墩及周圍建筑物幾乎沒有影響,降水是可行的。
4. 結(jié)語
本工程施工開挖至-6m位置時,由于地下水非常豐富,地下水無法抽干,整個工程的施工進度受影響較大。通過在深基坑內(nèi)外同時進行管井降水的施工方法,將基坑內(nèi)地下水水位降至-17m,滿足地下室的施工條件,確保了本工程項目施工的順利進行。同時,該降水方案在實施過程中,對周圍的構(gòu)(建)筑物沉降幾乎沒有影響,降水方案投資慨算為95萬元,工期為45天,該方法安全、經(jīng)濟、高效,收到了較理想的效果。該方法為解決具有同類施工難題的工程項目提供很好的借鑒意義。
參考文獻
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