孟婧雯
【摘要】通過武漢某深基坑地下水控制工程實例,介紹了深大基坑的降水方案設(shè)計方法,為實際工程設(shè)計施工提供了一定參考。
【關(guān)鍵詞】深基坑 地下水 控制方案
隨著城市市政工程建設(shè)的發(fā)展,地下空間已被世界各大城市廣泛的開發(fā)應(yīng)用,深基坑工程成為當(dāng)前土木工程中倍受關(guān)注的熱點,也是技術(shù)復(fù)雜、綜合性強(qiáng)的難點?;庸こ痰氖?,許多都與降水措施不當(dāng)或重視不夠有關(guān),研究基坑工程的降水措施問題有重要的實際意義。
1工程概況
1.1基本情況
本工程項目位于漢口江岸區(qū)三陽路京漢大道與解放大道之間,總建筑面積約7.68萬平方米,由3棟25-32層住宅樓及相應(yīng)裙樓組成,設(shè)2層地下車庫,為深基坑工程。用地范圍內(nèi)場地基本平坦,場區(qū)自然地面標(biāo)高為黃海高程22.40-22.60m,建筑物±0.000相當(dāng)于黃海高程23.25m。基坑開挖面積約10260m2,基坑開挖周長約420m。基坑開挖深度為自然地面下7.55-11.00m。本深基坑的重要性等級為一級。
1.2周邊環(huán)境條件
擬建場區(qū)西北距解放南路邊線5.00米左右;距紅線6.6m;東南距中南劇院圍墻邊線5.00米左右;距紅線6.3m;距中南劇院主體建筑12.30m,中南劇院主體為4層,設(shè)1層地下室,采用管樁基礎(chǔ);西面距新馬路5.00米左右。距紅線6.0m;距一期建筑物距離為30.00m,一期設(shè)1層地下室,采用管樁基礎(chǔ);東北面為三期工程用地,現(xiàn)為空地。
2工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件分析
根據(jù)場區(qū)的巖土工程詳細(xì)勘察報告,地貌上屬長江I級階地。
2.1巖土工程地質(zhì)條件
根據(jù)勘察資料綜合分析,在勘探深度范圍內(nèi),擬建場區(qū)土層主要為第四系全新統(tǒng)沖積相地層,由粘性土和粉土、砂土組成,局部分布塘泥,下伏基巖為白堊-第三系陸相碎屑巖:泥巖、砂巖和礫巖等。地層按各巖土層的成分、成因及工程性質(zhì)等,對各巖土層名稱、巖性描述、空間分布詳見下表:
表2-1 工程地質(zhì)分層表
層號 層名 層面
埋深
m 厚度
m 空間分布 巖性描述
① 雜填土 0.00 1.10-5.80 場區(qū)內(nèi)普遍分布。 雜色,粘性土混大量磚塊、砼塊等建筑垃圾。局部地段夾炭渣和淤泥質(zhì)土。
② 淤 泥 1.10-4.80 0-3.80 場區(qū)內(nèi)局部分布。 灰黑色,流塑狀態(tài),飽和,含大量腐殖物和有機(jī)質(zhì),,有臭味。
③ 粉質(zhì)
粘土 1.10-5.80 3.20-9.60 場區(qū)內(nèi)僅少數(shù)孔缺失。 以黃灰色、黃褐色為主,可塑狀態(tài),局部軟塑,濕-飽和,含鐵錳氧化物。
④ 粉土 7.4-11.50 0-3.30 場區(qū)內(nèi)僅部分孔缺失。 以灰褐、灰色為主,中密狀態(tài),飽和,含云母,夾少量粉砂。
⑤ 粉砂 8.6-12.80 0-8.80 場區(qū)內(nèi)部分孔缺失。 灰色,稍密,飽和,含云母,局部夾粉土。
⑥ 粉細(xì)砂 10.20-18.10 2.90-13.30 場區(qū)內(nèi)普遍分布。 灰褐色,稍-中密,飽和,含云母,偶夾少量粉土。層理清晰。
⑦ 細(xì)砂 9.00-19.00 2.00-12.00 場區(qū)內(nèi)普遍分布。 青灰色、灰色,飽和,中密,少量云母,偶夾少量粉土。
⑧ 細(xì)砂 19.30-24.50 15.00-22.70 場區(qū)內(nèi)普遍分布。 青灰色、灰色,飽和,以密實為主,少量云母,含灰黃、灰白細(xì)礫。
⑨ 卵礫石 41.70-43.90 1.60-7.50 場區(qū)內(nèi)普遍分布。 青灰色、灰色,飽和,密實,少量云母,局部地段底部偶夾少量中粗砂。
⑩ 強(qiáng)風(fēng)
化巖 33.80-43.00 1.00-4.80 本次僅部分孔揭露。 成份較雜,有泥巖,礫巖,砂巖。巖體質(zhì)量等級為V級。為典型的半成巖。
⑾ 中風(fēng)
化巖
38.60-46.00 未揭穿 場區(qū)內(nèi)普遍分布。 本次勘察揭露礫巖和砂巖兩種巖石,砂巖巖體質(zhì)量等級為V級;礫巖巖體質(zhì)量等級為Ⅳ級。
2.2水文地質(zhì)條件
場地地下水主要為上層滯水及下部承壓水。上層滯水主要由地表水源、大氣降水和生活用水補(bǔ)給,無統(tǒng)一的自由水面,水位及水量隨地表水源、大氣降水和生活用水排放量的影響而波動?;坶_挖時直接揭露該含水層,應(yīng)注意排水。承壓水賦存于下部砂性土層中,水量大且相對較穩(wěn)定,具統(tǒng)一承壓水位,與長江有較密切的水力聯(lián)系,水位因長江水位季節(jié)性變化而變化。
鉆探期間,測得上層滯水靜止水位1.20-1.70米,測得場地承壓水靜止水位4.20米,相當(dāng)于黃海高程18.79m。
根據(jù)抽水試驗成果,場區(qū)下部砂層承壓水含水層平均滲透系數(shù)K取20.00m/d,R取200m。武漢地區(qū)一級階地承壓水水位的絕對標(biāo)高值一般為16.0-22.5m,受長江水位影響,臨江一帶年變化幅度為5.00-7.00m,最高承壓水位的絕對高程(黃海高程)可超過23.00m。
根據(jù)室內(nèi)滲透試驗資料,場區(qū)內(nèi)第②層淤泥、第③層粉質(zhì)粘土為微-弱透水層、第④粉土為中等透水層。⑤~⑨層粉砂、細(xì)砂、卵礫石層為強(qiáng)含水層。
3地下水控制方案
根據(jù)勘查報告所得出的結(jié)論和實際現(xiàn)場情況,考慮工程安全和造價,設(shè)計地下水控制方案如下:
1)豎向隔滲帷幕
在基坑四周設(shè)置深層攪拌(漿噴)樁豎向加固體,使坑壁軟粘土得到固化,與鉆孔灌注樁聯(lián)合作用,既擋土又止水。
支護(hù)樁外設(shè)2排深層攪拌(漿噴)樁豎向加固體,雙排樁間設(shè)5排深層攪拌(漿噴);深層攪拌(漿噴)樁材料采用普硅32.5號水泥,水泥用量為55kg/m。
2)地面硬化及地表排水
地表水采用明溝排水,在坡頂3.0米處修一條排水溝,排水溝尺寸為300×300mm,磚砌砂漿抹面,按3‰坡率流入集水井中,統(tǒng)一排入市政排水系統(tǒng)?;又苓?.5米以內(nèi)的地面硬化采用C15素砼,厚50mm,反向坡坡度為3%。
3)基坑深井降水
本基坑設(shè)置降水井的目的是:降低下部承壓水水頭,基坑不發(fā)生突涌。
根據(jù)滲水實驗所得參數(shù),計算所得,設(shè)計17口井,選用單井出水量80 m3/h的泵量?;咏邓w系采用深井管井減壓降水,降水井成孔直徑600mm,管井直徑300mm,觀測井成孔直徑200mm,管井(PVC管)直徑100mm。
4)電梯井封底(高壓旋噴樁)
由于基坑降水對周邊建筑物及道路沉降影響較大。故采用高壓旋噴樁對電梯井進(jìn)行封底。旋噴樁樁徑:φ1000mm, 間 距:800mm。高壓旋噴樁材料采用普硅32.5號水泥,水泥用量為300kg/m。
4結(jié) 語
該工程按本文控制方案進(jìn)行了施工,在整個基坑開挖過程中地下水控制效果良好,保證了基坑的順利開挖,保護(hù)了周圍的建筑物及公共設(shè)施,未產(chǎn)生不良現(xiàn)象,為武漢市深基坑地下水控制設(shè)計積累經(jīng)驗!
參考文獻(xiàn)
[1]中南勘察設(shè)計院.武漢融科天城三期勘察報告,2011.
[2]《工程地質(zhì)手冊》(第四版).中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[3]孫詠華.建筑工程中深基坑降水技術(shù)的研究[J].山西建筑,2009(24).
[4]《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001).中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[5]張在明.地下水與建筑基礎(chǔ)工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.