鄭 建 殷鵬鵬 洪怡楠

(1.青島深基加固工程有限公司，山東青島 266555;2.中國建筑第八工程局有限公司青島分公司，山東青島 266555)

1 工程概況

濰坊萬達廣場項目位于濰坊市鳶飛路以東、福壽東街以南。擬建場區(qū)北側距福壽東街8 m，西側距鳶飛路8 m，東側距虞河25 m，距沿河綠地5 m，南側較空曠。擬建建筑物為9棟高層，帶2層地下車庫，基坑周長約1 300 m。基坑平均開挖深度為12 m。

2 工程地質和水文地質狀況

2.1 地質狀況

場地地層降水井施工深度范圍內的土層情況如下:

層底深度12.2 m ～16.50 m，層底標高 8.90 m ～10.89 m，層厚5.90 m ～7.20 m。

2.2 水文地質狀況

勘察深度范圍內含水層主要為③粉土、④粉砂及以下各砂土層，地下水屬第四系孔隙潛水，主要補給源為大氣降水及附近河流側向補給。靜止水位埋深為7.50 m～9.50 m，水位年變化幅度約3.00 m。擬建場地歷史最高水位埋深約2.00 m。

2.3 周邊環(huán)境

基坑北側為福壽東路，地下室輪廓線距北側用地紅線最近約20.00 m，距北側道路邊線最近約29.84 m;

基坑南側為烈士陵園，地下室輪廓線距南側用地紅線(道路邊線)最近約10.73 m;

基坑西側為鳶飛路，地下室輪廓線距西側用地紅線最近約19.70 m，距西側道路邊線最近約30.38 m;

基坑東側為虞河，地下室輪廓線距東側用地紅線最近約5.64 m;距虞河岸最近約40.09 m;虞河平均水位約－5.5 m(以自然平為基準)。

3 抽水試驗

3.1 抽水試驗的目的

1)通過抽水試驗施工，選取合適的井型結構等有關抽水井的參數。

2)通過抽水試驗了解含水層富水性、查明含水層的地層結構、復核含水層的滲透系數，獲取本地段綜合地層滲透系數K，影響半徑R等。

3)確定單井出水量，預測基坑降水的實際涌水量，并根據涌水量和降深之間的關系選擇合適的基坑降排水方案及降水深度及井間距。

3.2 抽水試驗設計與施工

3.2.1 現場施工抽水井及觀測井布置

根據工程要求及現場條件，在東側靠虞河部位設置1口抽水井，并以抽水井為中心垂直于河道走向布置3口觀測井，沿河道走向布置2口觀測井，進行多孔抽水試驗。在西側設置1口抽水井與C1～G3形成一條直線，再布置3口觀測井。井位平面布置圖見圖1，井位剖面圖見圖2。

圖1 井位平面布置圖

圖2 井位剖面圖

抽水井深20 m(以鉆至第⑤層中砂層底標高并進入第⑥層粉質粘土為止)，井內徑300 mm，外徑400 mm，孔徑550 mm;過濾器采用混凝土濾水管，為非淹沒式設計;濾料采用2～3細石。

觀測井井深17 m，井管采用直徑150 mm的PVC管，過濾器長度為7 m，孔隙率不宜小于15%。

3.2.2 抽水試驗過程

采用多孔穩(wěn)定流抽水試驗與非穩(wěn)定抽水試驗。

多孔穩(wěn)定流抽水試驗:在C1井內抽水，沿河道垂直方向及順著河道方向設置兩條觀測線，設置5個觀測孔觀測地下水位;在C2井內抽水，沿G3～C1方向設置2口觀測井觀測地下水位。通過多孔抽水試驗可以求得較為確切的水文地質參數和含水層不同方向的滲透性能及邊界條件等。

非穩(wěn)定抽水試驗:選擇C1井進行定流量抽水，2號、3號井作為觀測孔，同時記錄流量、降深與時間關系。流量的調節(jié)通過回水閥調節(jié)，流量調節(jié)部位做法如下(如圖3所示)。

圖3 流量調節(jié)閥

抽水設備采用電潛水泵，電源采用發(fā)電機組發(fā)電，出水量測量采用水表測量;水位觀測采用水位尺。抽水主井和觀測孔的水位使用電測水位計量測，在量測前分別對各個觀測尺進行了校核，現場由一名指揮人員專門負責計時和發(fā)布觀測指令，抽水主井和觀測孔的各次觀測同一時間進行，基本消除了時間差的誤差。

抽水試驗分三個階段進行。第一階段采用C1進行抽水，G6，G7作為觀測孔，分兩個落程進行相對穩(wěn)定流抽水試驗，第二次降深抽水穩(wěn)定后，進行恢復水位觀測;第二階段使用C1進行非穩(wěn)定抽水，G6，G7，G8作為觀測孔，計算單井最大涌水量。抽水過程中對所有井進行觀測，同時記錄時間水位降深和出水量。

1)靜水位觀測。C1，C2井施工完成24 h后進行水位觀測作為靜止水位值。2)動水位、出水量觀測。對抽水井、觀測井水位的觀測在正式抽水試驗開始后第 1 min，3 min，5 min，10 min，20 min，30 min，40 min，50 min，60 min 各觀測一次，以后每隔30 min觀測一次，直到水位相對穩(wěn)定。抽水孔動水位穩(wěn)定標準以水位波動值不大于3 cm，觀測孔的水位波動值不大于1 cm為水位穩(wěn)定標準。3)恢復水位觀測。抽水試驗結束或中途因故停泵，需進行恢復水位觀測。觀測時間間距為:1 min，3 min，5 min，10 min，20 min，30 min，以后每隔 30 min 觀測一次，直至完全恢復，觀測精度要求同穩(wěn)定水位的觀測一致。4)穩(wěn)定水位觀測。要求每30 min測定一次，4 h內水位相差不超過2 cm，即為穩(wěn)定水位。

3.2.3 抽水試驗現場資料整理和數據分析

抽水過程中，及時進行了資料整理(抽水主井和觀測井地下水歷時曲線，Q—S曲線，S—t曲線和S—lg r曲線等)，以便發(fā)現問題，及時解決。C2孔第一降深，第二降深Q—t曲線，S—t曲線見圖4～圖7。

4 抽水試驗結論

根據多孔穩(wěn)定流抽水試驗資料，繪制了穩(wěn)定流抽水試驗C2孔Q—S曲線(見圖8)，其變化規(guī)律符合潛水變化規(guī)律，根據SL 320-2005水利水電工程鉆孔抽水試驗規(guī)程中的規(guī)定，采用規(guī)范中提供公式計算滲透系數。

圖4 C2孔第一降深Q—t曲線

圖5 C2孔第二降深Q—t曲線

圖6 C2孔第一降深S—t曲線

圖7 C2孔第二降深S—t曲線

4.1 滲透系數計算

可采用SL 320-2005公式法計算求得:

其中，K為滲透系數，m·d－1;S1為觀測孔一降深，m;S2為觀測孔二降深，m;r1為觀測孔一距抽水孔距離，m;r2為觀測孔二距抽水孔距離，m;Q為單井涌水量，m3·d－1;H為含水層厚度，m。

4.2 其他試驗數據成果

C2抽水孔潛水滲透系數見表1。

5 抽水試驗結論指導基坑降水設計

圖8 穩(wěn)定流抽水試驗Q—S曲線

表1 C2抽水孔潛水滲透系數

根據基坑總平面圖知基坑南北長約250 m，東西長約430 m，基坑開挖12 m，取靜止水位9.4 m，設計降深S=3.6 m(基坑深度按12 m算，水位降至基坑開挖深度范圍下1 m)，根據抽水試驗已知滲透系數 K=8.21 m/d，H=5.6 m，q=44.54 m3/d，ro=185.03 m，則:

6 通過抽水試驗指導基坑降水成果

1)通過抽水試驗優(yōu)化降水設計，以最優(yōu)的降水方式達到良好的降水效果。濰坊萬達廣場從降水施工開始至土方開挖至設計標高累計時間約1個月，對基坑邊坡施工安全而言基坑邊坡主動側靜水壓力提前降低，減輕了基坑邊坡側向壓力負擔。

2)通過抽水試驗為基坑降水設計提供了更為真實的地層參數，保證了降水設計的科學性，保證了基坑降水的質量。

3)通過抽水試驗指導降水設計，合理設計降水井參數和水泵參數，既保證了降水效果滿足土建施工要求，又避免水位降深過大造成不必要的經濟損失。

7 結語

通過管井試驗取得的數據有效的指導了降水和降水施工，在施工安全、質量、經濟各方面都取得了很好的效益，值得推廣運用。

［1］姚天強，石振華.基坑降水手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006.

［2］SL 320-2005，水利水電工程鉆孔抽水試驗規(guī)程［S］.

［3］劉國彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊［M］.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009.

［4］中國地質調查局.水文地質手冊［M］.第2版.北京:地質出版社，2012.

［5］JGJ 120-2012，建筑基坑支護技術規(guī)程［S］.