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摘要:深基坑支护、降排水问题一直是工程建设的一个关键性问题。本文结合工程实际研究成果,对深基坑支护、降排水的方案比选进行了分析研究。提出了确保工程质量的管理要点。
关键词:深基坑支护降排水
Abstract: Deep foundation pit supporting and draining question have been one of the key problems of project construction. Combined with the engineering practice research results this paper has analyzes and researches deep foundation pit supporting and draining the alternative schemes and then puts forward to ensure the engineering quality management guidelines.
Key Words: deep foundation pit supporting, ground-water lowering and drainage
中图分类号:TU46+3 文献标识码:B 文章编号:2095-2104(2011)12-0000--00
1前言
随着我国社会主义现代化建设的高速发展,工程建设也在高速发展。在工程建设中,深基坑支护、降排水必然是工程建设中的难点。通过以下研究和实践,我们解决了这方面的难点问题。为工程建设贡献一点力量。
工程概况及地质情况
本段工程起讫里程DK1+100—DK3+500,全长2.4km,桥墩共有200多个。桥墩基础采用深基坑扩大基础,基坑长35m,宽30m,深15m. 帷幕桩单桩长度19m,旋喷止水帷幕桩总长19950m。地质情况为Ⅰ级阶地上,属河流堆积地貌,地表为人工回填土,上部为洪积成因的粘性土、粉砂,现自上而下分述如下:
①杂填土:杂色,干~稍湿,松散,层厚0.4~2.5m,主要由粉土、砾、碎石灰渣及建筑垃圾构成。该层分布普遍,厚度0.5~3.9m,层底埋深0.5~3.90m。②粉土:黄褐色,干,松散~稍密,无摇摆反应,干强度低,韧性低,无光泽,局部含小沙砾。该层分布较普遍,层厚0.5~4.5m,层底埋深2.00~5.70m。③粉砂:黄褐色为主,局部褐色,稍湿,松散,局部中密,呈透鏡体状。分选较好,磨圆一般。层厚1.10~2.20m。层底埋深2.30~5.80m。 ④细砂:黄褐色,稍湿~湿,松散~稍密,局部中密,分选较好,磨圆一般。主要矿物为石英、长石,分布不普遍。层厚0.30~3.00m。层底埋深2.50~5.40m。⑤圆砾:灰褐色为主,局部褐色,湿~饱水,稍密~中密,局部密实。分选差,磨圆较好,多为亚圆状,母岩成分以安山岩、石英岩、灰岩为主,坚硬,大于2mm的颗粒含量约占50%~70%,最大直径大80mm,圆砾间被砂土,粘土充填,砂土含量占15~20%,局部混土5%左右,该层分布普遍,层厚11.40~21.30m,层底埋深15.20~25.10m。
2 深基坑降排水方案的选择因场地稳定地下水埋深6.52-8.62m,基坑开挖深度12.00m,大部分地段揭示含水量丰富的圆砾层,所以为防止开挖过程中出现基坑突涌及对周围建筑物造成不良影响,基坑开挖前应对基坑周边做好止水和降水技术措施。止水降水措施一般有井点降水、帷幕止水防砂、坑内降水等。井点降水是普通采用的经济而有效的降水方法。但针对本场地的工程地质特点,在基坑开挖施工前,应先进行坑内降水,因此从施工安全技术、确保工期和工程质量等方面综合比较分析,宜采用悬挂式旋喷桩止水帷幕(帷幕悬在透水层中)与坑内井点降水联合方案。由于基坑降水后,不可避免地造成基坑周围地下水位的下降,从而使基坑周边地面原有建筑物和地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为了减少以上影响或损伤,应在基坑与要保护的建(构)筑物之间采取回灌措施,根据本基坑的地层特点,回灌措施采用坑外回灌井,此外为了解地下水位变化,及时调整回灌水量,还应在基坑周围设置水位观测井。
3 深基坑止水、降水技术措施的工艺和做法
3.1基坑支护
本工程持力层为圆砾层,场地西侧有民宅及办公楼。基坑开挖后坑壁上压力和水压力增大,坑壁土体极易向坑内滑移,所以为保证基坑施工顺利进行和周围建筑物的安全,基坑开挖前,在基坑开挖上口线外预先施工一排支护灌注桩,
3.2基坑壁防渗止水支护桩施工完成后,在支护桩间按支护桩间距施工一排与支护桩相互搭接的旋喷止水帷幕桩。旋喷止水帷幕桩设计和施工主要依据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002及《岩土工程勘察报告》等要求进行。根据岩土工程勘察报告,拟开挖基坑底之下均为很厚的圆砾层,该层为相对强透(含)水层,无隔防止水效果,故旋喷止水帷幕桩只能选择透水性较差的碎石层,旋喷止水帷幕桩绕基坑施工呈环形闭合状,这样不仅延长了坑内降水时坑外地下水的深流路径,而且有利于坑内降水和坑外回灌工作的进行,同时预设的环形闭合帷幕对深基坑的喷锚支护施工可起到兼顾支护的作用。3.3 基坑内部降排水 3.3.1 降水井降水井做法:采用循环式钻机成孔。成孔时应先在孔口设圆形6—8mm厚钢板护筒或砌砖护圈,它的作用是保护孔口、定位导向,维护泥浆面,防止坍方。护筒(圈)内径应比钻头直径大约200mm,深一般为1.2m—1.5m,如上部松土较厚,宜穿过松土层,以保护孔口和防止塌孔。然后使循环机就位,循环钻应对准护筒中心,要求偏差不大于±20mm,在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多,出现埋钻现象。3.3.2 排水沟根据现场实际情况,考虑到本工程的特点,及时排放地下水,利于基坑内的作业施工,拟环场地周边离开帷幕桩外侧1000mm挖设一排水沟,呈环形封闭状,沟内设∮400mm波纹管,设置六个集水池。用砖砌水泥砂浆抹面修筑,在基坑开挖前预先修好。基坑内抽排出的地下水经沉淀池沉淀后,排入排污管道。集水池与市政排污管接通,采用∮600水泥管。3.3.3 降排水设备配置:根据单井出水量大小、井深、降水井数量,每口降水井中安放一台流量35~45 m3/h、扬程大于22m的WQ45-22-7.5型潜水泵,并备用4-6台,该工程WQ45-22-7.5型潜水泵总配置数量为80台。4 坑外回灌井和观测井的设置为减少因基坑降水对周边建筑物的不良影响,在建筑物分布密集的基坑四周,拟设置部分回灌井。本工程地下一层至五层为商业建筑,设计供暖、制冷为水源热泵通风空调系统。供水井及回水井计40眼,要求在基础施工前将供水井及回水井施工完成。在降水过程中,利用地热井作为回灌井、水位观测井,在回灌井无法满足回灌要求时,水位观测井也可兼作回灌井使用。5 确保深基坑降排水施工技术措施正常运行的管理要点5.1 降排水施工前按城市建设有关规定需提前到相关部门办理市政排水排污手续。5.2 降排水设备配置应满足降排水设计方案要求。5.3 供电电源及供电线路要采取相应的安全保护措施,配电箱需要编号,加安全护栏、悬挂专业警示牌,并应做好防雨防雷保护。保证降水期间抽水连续作业,防止突然性停电造成水位回升而影响降排水效果、降排水施工现场需配有备用电源(如:发电机、二路供电),并配有自动切换装置。
6结论
旋喷帷幕止水与坑内降排水联合方案,已在该工程得到成功应用,达到预期效果、施工造价控制在预算范围以内。但它不是深基坑降排水施工技术的唯一方案,旋喷帷幕止水与坑内降排水联合施工技术方案也不是万能的。各个工程的具体降排施工方案,必须依其水文地质资料和周围环境情况,认真进行深入细致地分析论证和设计,方可得出合理、可行的深基坑降排水施工技术方案或措施。实施深基坑降排水的工程项目,不管其降排水方案多么周密、完善,在基坑土方开挖与支护的过程中,出现局部地质变异性大、局部流沙或涌水、积水现象也是在所难免的,应先充分考虑相应的应急预案或处理措施也是很有必要的。降排水方案是否妥当,在很大程度上也是决定着深基坑施工技术方案是否成功的主要因素之一。
关键词:深基坑支护降排水
Abstract: Deep foundation pit supporting and draining question have been one of the key problems of project construction. Combined with the engineering practice research results this paper has analyzes and researches deep foundation pit supporting and draining the alternative schemes and then puts forward to ensure the engineering quality management guidelines.
Key Words: deep foundation pit supporting, ground-water lowering and drainage
中图分类号:TU46+3 文献标识码:B 文章编号:2095-2104(2011)12-0000--00
1前言
随着我国社会主义现代化建设的高速发展,工程建设也在高速发展。在工程建设中,深基坑支护、降排水必然是工程建设中的难点。通过以下研究和实践,我们解决了这方面的难点问题。为工程建设贡献一点力量。
工程概况及地质情况
本段工程起讫里程DK1+100—DK3+500,全长2.4km,桥墩共有200多个。桥墩基础采用深基坑扩大基础,基坑长35m,宽30m,深15m. 帷幕桩单桩长度19m,旋喷止水帷幕桩总长19950m。地质情况为Ⅰ级阶地上,属河流堆积地貌,地表为人工回填土,上部为洪积成因的粘性土、粉砂,现自上而下分述如下:
①杂填土:杂色,干~稍湿,松散,层厚0.4~2.5m,主要由粉土、砾、碎石灰渣及建筑垃圾构成。该层分布普遍,厚度0.5~3.9m,层底埋深0.5~3.90m。②粉土:黄褐色,干,松散~稍密,无摇摆反应,干强度低,韧性低,无光泽,局部含小沙砾。该层分布较普遍,层厚0.5~4.5m,层底埋深2.00~5.70m。③粉砂:黄褐色为主,局部褐色,稍湿,松散,局部中密,呈透鏡体状。分选较好,磨圆一般。层厚1.10~2.20m。层底埋深2.30~5.80m。 ④细砂:黄褐色,稍湿~湿,松散~稍密,局部中密,分选较好,磨圆一般。主要矿物为石英、长石,分布不普遍。层厚0.30~3.00m。层底埋深2.50~5.40m。⑤圆砾:灰褐色为主,局部褐色,湿~饱水,稍密~中密,局部密实。分选差,磨圆较好,多为亚圆状,母岩成分以安山岩、石英岩、灰岩为主,坚硬,大于2mm的颗粒含量约占50%~70%,最大直径大80mm,圆砾间被砂土,粘土充填,砂土含量占15~20%,局部混土5%左右,该层分布普遍,层厚11.40~21.30m,层底埋深15.20~25.10m。
2 深基坑降排水方案的选择因场地稳定地下水埋深6.52-8.62m,基坑开挖深度12.00m,大部分地段揭示含水量丰富的圆砾层,所以为防止开挖过程中出现基坑突涌及对周围建筑物造成不良影响,基坑开挖前应对基坑周边做好止水和降水技术措施。止水降水措施一般有井点降水、帷幕止水防砂、坑内降水等。井点降水是普通采用的经济而有效的降水方法。但针对本场地的工程地质特点,在基坑开挖施工前,应先进行坑内降水,因此从施工安全技术、确保工期和工程质量等方面综合比较分析,宜采用悬挂式旋喷桩止水帷幕(帷幕悬在透水层中)与坑内井点降水联合方案。由于基坑降水后,不可避免地造成基坑周围地下水位的下降,从而使基坑周边地面原有建筑物和地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为了减少以上影响或损伤,应在基坑与要保护的建(构)筑物之间采取回灌措施,根据本基坑的地层特点,回灌措施采用坑外回灌井,此外为了解地下水位变化,及时调整回灌水量,还应在基坑周围设置水位观测井。
3 深基坑止水、降水技术措施的工艺和做法
3.1基坑支护
本工程持力层为圆砾层,场地西侧有民宅及办公楼。基坑开挖后坑壁上压力和水压力增大,坑壁土体极易向坑内滑移,所以为保证基坑施工顺利进行和周围建筑物的安全,基坑开挖前,在基坑开挖上口线外预先施工一排支护灌注桩,
3.2基坑壁防渗止水支护桩施工完成后,在支护桩间按支护桩间距施工一排与支护桩相互搭接的旋喷止水帷幕桩。旋喷止水帷幕桩设计和施工主要依据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002及《岩土工程勘察报告》等要求进行。根据岩土工程勘察报告,拟开挖基坑底之下均为很厚的圆砾层,该层为相对强透(含)水层,无隔防止水效果,故旋喷止水帷幕桩只能选择透水性较差的碎石层,旋喷止水帷幕桩绕基坑施工呈环形闭合状,这样不仅延长了坑内降水时坑外地下水的深流路径,而且有利于坑内降水和坑外回灌工作的进行,同时预设的环形闭合帷幕对深基坑的喷锚支护施工可起到兼顾支护的作用。3.3 基坑内部降排水 3.3.1 降水井降水井做法:采用循环式钻机成孔。成孔时应先在孔口设圆形6—8mm厚钢板护筒或砌砖护圈,它的作用是保护孔口、定位导向,维护泥浆面,防止坍方。护筒(圈)内径应比钻头直径大约200mm,深一般为1.2m—1.5m,如上部松土较厚,宜穿过松土层,以保护孔口和防止塌孔。然后使循环机就位,循环钻应对准护筒中心,要求偏差不大于±20mm,在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多,出现埋钻现象。3.3.2 排水沟根据现场实际情况,考虑到本工程的特点,及时排放地下水,利于基坑内的作业施工,拟环场地周边离开帷幕桩外侧1000mm挖设一排水沟,呈环形封闭状,沟内设∮400mm波纹管,设置六个集水池。用砖砌水泥砂浆抹面修筑,在基坑开挖前预先修好。基坑内抽排出的地下水经沉淀池沉淀后,排入排污管道。集水池与市政排污管接通,采用∮600水泥管。3.3.3 降排水设备配置:根据单井出水量大小、井深、降水井数量,每口降水井中安放一台流量35~45 m3/h、扬程大于22m的WQ45-22-7.5型潜水泵,并备用4-6台,该工程WQ45-22-7.5型潜水泵总配置数量为80台。4 坑外回灌井和观测井的设置为减少因基坑降水对周边建筑物的不良影响,在建筑物分布密集的基坑四周,拟设置部分回灌井。本工程地下一层至五层为商业建筑,设计供暖、制冷为水源热泵通风空调系统。供水井及回水井计40眼,要求在基础施工前将供水井及回水井施工完成。在降水过程中,利用地热井作为回灌井、水位观测井,在回灌井无法满足回灌要求时,水位观测井也可兼作回灌井使用。5 确保深基坑降排水施工技术措施正常运行的管理要点5.1 降排水施工前按城市建设有关规定需提前到相关部门办理市政排水排污手续。5.2 降排水设备配置应满足降排水设计方案要求。5.3 供电电源及供电线路要采取相应的安全保护措施,配电箱需要编号,加安全护栏、悬挂专业警示牌,并应做好防雨防雷保护。保证降水期间抽水连续作业,防止突然性停电造成水位回升而影响降排水效果、降排水施工现场需配有备用电源(如:发电机、二路供电),并配有自动切换装置。
6结论
旋喷帷幕止水与坑内降排水联合方案,已在该工程得到成功应用,达到预期效果、施工造价控制在预算范围以内。但它不是深基坑降排水施工技术的唯一方案,旋喷帷幕止水与坑内降排水联合施工技术方案也不是万能的。各个工程的具体降排施工方案,必须依其水文地质资料和周围环境情况,认真进行深入细致地分析论证和设计,方可得出合理、可行的深基坑降排水施工技术方案或措施。实施深基坑降排水的工程项目,不管其降排水方案多么周密、完善,在基坑土方开挖与支护的过程中,出现局部地质变异性大、局部流沙或涌水、积水现象也是在所难免的,应先充分考虑相应的应急预案或处理措施也是很有必要的。降排水方案是否妥当,在很大程度上也是决定着深基坑施工技术方案是否成功的主要因素之一。