建筑物深基坑降水方案設(shè)計(jì)

建筑物深基坑降水方案設(shè)計(jì)

建筑物深基坑的降水方案問題始終是基坑施工中最主要的問題，本文對(duì)大范圍深基坑降水方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，提出在滿意施工要求前提下的經(jīng)濟(jì)井位布置，為后續(xù)建筑物深基坑降水方案設(shè)計(jì)供應(yīng)建議。

建筑物；基坑降水；方案設(shè)計(jì)

隨著城市建設(shè)的進(jìn)展，高層建筑數(shù)量越來越多，基坑工程也越來越普遍，場地條件越來越簡單，當(dāng)場地地下水位高于基坑底面時(shí)，在基坑施工過程中，不行避開存在降低地下水位的問題，為避開因基坑降水給四周建筑物帶來的不利影響，基坑降水方案的討論越來越被工程界重視。

在深基坑開挖工程中，地下水的處理是一個(gè)特別重要的項(xiàng)目，通過現(xiàn)有的事故調(diào)查方面發(fā)覺，80％的項(xiàng)目是由于地下水造成的事故。因此，土壤透氣性，選擇合理的科學(xué)的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保防滲效果的正確方法，正確熟悉各種地下水處理中的主要沖突是關(guān)鍵。水通過孔隙流被稱為緩解了土壤透氣性的性質(zhì)，土壤顆粒越粗，像鵝卵石滲透性越大，礫石，碎石滲透性最強(qiáng)，而粘土幾乎不透水。降水井的挖掘，很簡單消失大的水力梯度，造成動(dòng)蕩。假如實(shí)行查封措施的差距沒有支護(hù)樁，地面坑坑外將連續(xù)流，最終導(dǎo)致突然涌出大量的泥沙，外面的地面沉降嚴(yán)峻下沉形成大的坑，被摧毀的建筑物和市政設(shè)施包圍沉陷造成損失。地下水處理中常用的方法是：排水，降水，水站。主要集水區(qū)排水的方法不同，可解決積水，積水及排水和降水上層。此方法普遍適用于淺沙和淤泥地下水位土壤類型的土壤。通過降低地下水位，使上述水位下降，以消退或削減在信封和滲透壓的靜水壓力的基礎(chǔ)上，提高邊坡的穩(wěn)定性，防止因地下水滲漏而產(chǎn)生流砂或管道損害。沉淀法也是常用的一種方法：光井，電滲井，噴射井點(diǎn)法，管井井點(diǎn)法和降壓法。事故造成脫水項(xiàng)目主要是由于降水與低水位發(fā)生沖突，削減地下水的程度的土壤增加浮動(dòng)嚴(yán)峻，甚至接近飽和，嚴(yán)峻影響了降水在地面水位的壓力，包括增建定居點(diǎn)將產(chǎn)生的嚴(yán)峻影響四周居民的正常生活將甚至生命和財(cái)產(chǎn)。人為地降低了地下水位，將不僅能夠防止被洪水沉沒的深基坑，開挖制造了良好的條件，而且還可以達(dá)到以下目的：(1)防止地基土被水泡軟，降低承載力。(2)降低邊坡中孔隙水壓力，增加邊坡的穩(wěn)定性。(3)可使設(shè)計(jì)邊坡坡角加大，削減挖方工程，節(jié)省資金。(4)防止基坑底面隆脹、裂開及冒沙突水，沉沒基坑等。

降水方案的選擇依據(jù)包含許多方面，其中場地的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，建筑物基礎(chǔ)埋設(shè)深度及降水深度要求是最主要的，降水的主要目的層一般埋藏于細(xì)砂層中的潛水及上部黏性土中的上層滯水。降水方式一般采納抽降方案，可通過人工降水井將上層滯水引入潛水含水層中一同抽走，達(dá)到降水目的。

1降水方案設(shè)計(jì)

本文以濟(jì)南市市中區(qū)某高層建筑物基坑開挖工程為例，進(jìn)行降水方案設(shè)計(jì)。該工程位于濟(jì)南市市中區(qū)花園東口，擬建建筑物為30層主樓，設(shè)有4層地下室，基礎(chǔ)埋深-15m，局部電梯井-18m；四周無放坡空間；基坑邊坡采納土釘墻支護(hù)。依據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，該場地存在4層地下水，最高水位標(biāo)高為35.38m，高出基槽底標(biāo)高11.45m，因此需進(jìn)行降水施工，人工將地下水位降至基槽底以下0.8m處，以確保土建施工的順當(dāng)進(jìn)行和邊坡的穩(wěn)定。該工程降水面積約4125m2。采納大口徑管井降水較為相宜。降水井井深25m，沿基坑四周布置，降水井距槽邊0.60m~1.6m，井間距為7.0，整個(gè)場區(qū)共布設(shè)降水井35口，另在基坑內(nèi)布設(shè)水位觀測孔2~3個(gè)。管井井深25m，觀測孔孔深18m；管井與觀測孔孔徑均為500mm；管井與觀測孔均下入內(nèi)徑200mm的水泥礫石濾水管；井管外填入直徑5mm~10mm的石屑及粗砂。

2基坑涌水量計(jì)算

2.1水文地質(zhì)參數(shù)的選?。嚎偨邓娣e約為4125m2；上層滯水水位埋深15m，含水層平均厚度：H1=3.0m，含水層滲透系數(shù)：k1=0.2m/d；潛水水位埋深8.4m，含水層平均厚度H2=7.6m，含水層滲透系數(shù)k2=5.0m/d，設(shè)計(jì)降深5.85m。

2.2基坑涌水量計(jì)算：

其中，Q為基坑涌水量；k為土的滲透系數(shù)；H為潛水含水層厚度；R為降水影響半徑；r0為基坑等效半徑，按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范推舉的方法確定。

2.3井點(diǎn)數(shù)量的計(jì)算：

其中，q為單井出水量。

經(jīng)計(jì)算參數(shù)出各含水層的總涌水量后，分類確定單井抽水量和降水井的數(shù)量。設(shè)計(jì)大口徑井深度定為16.8m，降水井井距為20m，水流上游西南向另布置6口井；坑內(nèi)設(shè)9口井。降水井共設(shè)26口。降水井采納機(jī)械鉆井，成孔直徑600mm，井管采納直徑400mm無砂混凝土管，濾水段井管加扎鋼絲或棕網(wǎng)片，孔壁與井管之間填粒徑為5～26mm礫石作為過濾層。抽水采納深井潛水泵。大口徑降水井成井施工執(zhí)行JGJ94-94規(guī)范中規(guī)定的成孔工藝。主要工序?yàn)椋壕粶y設(shè)成孔下井管填礫洗井抽水。成孔過程中應(yīng)檢查掌握成孔深度、直徑、垂直度，防止消失鉆孔的垮塌和縮頸，確保井管位置居中、垂直，接頭堅(jiān)固。填礫時(shí)要求檢查掌握砂礫粒徑，按要求對(duì)稱回填。填礫后應(yīng)洗井至抽出清水。需定期觀測水位、水量，做好記錄。

2.4中心水位降深猜測計(jì)算：

其中，r1，r2，rn分別為各井距基坑中心或各井中心的距離；n為井?dāng)?shù)。聯(lián)立2式可得中心水位降深S=8.5m大于設(shè)計(jì)降深6.5m，滿意設(shè)計(jì)要求。

通過以上實(shí)例方案設(shè)計(jì)，我們總結(jié)出在施工中應(yīng)留意的問題，為今后的基坑工程設(shè)計(jì)施工供應(yīng)參考：1)基坑工程是一個(gè)簡單的系統(tǒng)工程，從收集資料，從建筑設(shè)計(jì)，對(duì)四周環(huán)境的影響，相互作用，相互制約，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為了用最經(jīng)濟(jì)的方式來實(shí)現(xiàn)降水中最好的結(jié)果。2）收集全面的數(shù)據(jù)，資料應(yīng)當(dāng)包括地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，挖掘工作方法和期限；現(xiàn)場水文地質(zhì)條件和相關(guān)參數(shù);坑的外部環(huán)境建設(shè)的條件。3）為了使建筑物沉降勻稱，可以增加建筑物之間的脫水和小型抽水閥門轉(zhuǎn)讓方的距離，以避開間歇性和反復(fù)抽水。4）止水帷幕的成本很高，特殊是在深透水層，不僅施工困難，但成本也太大了。因此，在確定設(shè)計(jì)應(yīng)認(rèn)真分析和考慮了降水方案相結(jié)合的可行性。假如該是深透水層以下，沒有更為敏感建筑物地面沉降，地面沉降造成的降量少，多可只考慮在坑底建立和使用垂直簾密封降水方案。5）設(shè)計(jì)防水帷幕時(shí)，應(yīng)考慮環(huán)境影響，與建筑面積的位置和周邊環(huán)境，在形式和施工季節(jié)的支持協(xié)作。一般認(rèn)為，粘土的滲透系數(shù)比小砂，粘土防滲層本身是沒有需要設(shè)置垂直止水帷幕。但是，假如粘土遭受雨淋或靠近水的重大泄漏，使粘土含量的增加，甚至達(dá)到飽和，同時(shí)保留了預(yù)制樁及樁使用，然后打樁飽和粘土觸變性發(fā)生嚴(yán)峻騷亂在身邊，朝下坑的壓力擠壓方向，這將導(dǎo)致保壓樁，由于發(fā)生傾斜。6）噴水泥攪拌樁和懸浮泥沙地質(zhì)樁，相鄰兩個(gè)之間重疊不肯定牢靠，越深的坑，更糟糕的一圈牢靠性，因此完全停止這種防水帷幕的使用。7）信息化建設(shè)，觀測井和沉降，位移，傾斜等觀測點(diǎn)的支配使用，時(shí)間觀看，記錄和分析。保持四周的建筑和基礎(chǔ)水位動(dòng)態(tài)跟蹤，了解抽水流量和泥沙含量。降水結(jié)束后，你需要做的四周建筑物沉降觀測的持續(xù)一段時(shí)間，以確保降水不影響環(huán)境平安。

本文對(duì)濟(jì)南市某一深基坑工程的降水方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)因降水引起的周邊建筑物沉降進(jìn)行了猜測，最終的數(shù)據(jù)證明猜測值與實(shí)測值