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【摘要】广西财政大厦设3层地下停车场,基础埋深大,地下水丰富,施工难度大,施工过程需要进行基坑降水,本文重点介绍了深基坑降水的设计与施工技术。
【关键词】深基坑;降水;设计;施工
1. 工程概况
广西财政大厦设3层地下停车场,地下室基础埋深16.35m,地下室采用厚90cm连续墙支护,逆作法施工的施工方法,连续墙墙底要求插入粉沙岩层不小于2m。由于工程地点位于南宁市南湖水库左侧约50m,距离南湖水库较近,同时工程地点恰好是古邕江河道河床位置。施工开挖至-6m位置时,地下水无法抽干,整个工程基本处于半停工状态。通过在深基坑内外同时进行管井降水的施工方法,将基坑内地下水水位降至-17m,满足地下室的施工条件,确保了本工程项目施工的顺利进行,该方法安全、经济、高效,达到较理想的效果。
2. 深基坑降水设计
2.1工程地质及水文地质情况。根据地质资料,土层主要为填土、粉质粘土、粉细砂、圆砾、 粉砂岩等,其中粉细砂、圆砾为场地中的主要含水层,属强透水层,地下水主要附存于粉细砂、圆砾中,水量丰富粉质粘土、粉砂泥泥岩层为弱透水层。附存于粗砂及圆砾层中的孔承压水,其透水性好,该层地下水很丰富,圆砾渗透系数K=40m/d,单井涌水量可达50m3,查阅该地区的地下水动态观测资料,地下水位年变化幅度约为3m。根据勘察资料,本场地主要岩土层参数如表1:
2.2.1设计参数。根据本工程特点,降水井设计参数为:水位降到-17m以下后,受地下水位下降影响,降水井单井设计出水量按30m3/h。水位观测井10口,基坑内降水井单井深约18m,基坑外降水井深约24m。降水井管采用UPVC管制作(坑内降水井井管采用钢管制作以碰撞损坏),内径200mm,成孔直径300mm,虑水管长度8m,要求处于圆砾层中。水位观测井要求进入圆砾层不少于3m,深约9~15m,成孔直径110mm,用75mmUPVC塑料管制作。
2.2.2方案设计。在坑外增加10口单井出水量30m3/h坑外降水井,降低内外水头差,同时,在坑内布置8口单井出水量30m3/h坑内降水井,经计算,可把地下水位降到-17m,达到地下室施工条件。由于本工程基坑周边有白沙大桥4个桥墩和单位办公楼等重要建(构)筑物,评估降水过程要对周边建(构)筑物的影响进行变形监测,因此,在基坑外侧布置10口观测井,观测坑外观测井水位变化情况,同时在周边建(构)筑物及地面上布置30个变形观测点,进行变形观测,确定试验性抽水对周边环境的影响。基坑降水井平面布置图如图1:
图1基坑降水井平面布置图3. 降水井及观测井施工方案
3.1成井工艺流程。
①确定井位 ②降水井成孔 ③ 下井管及虑水管 ④ 填砾及封止井口上部⑤洗井 ⑥ 抽水试验 ⑦ 水质分析评价 ⑧ 安装水泵设备试验水 ⑨ 水泵试抽水 ⑩正式抽水
3.2技术要点。
(1)降水井成井采用钻机进行施工,成孔井径为300mm。
(2)井管采用UPVC管制作,坑内降水井要做好保护措施。
(3)在含水层段段设长约8m填砾包含网过滤器,虑管四周回填砾石。
(4)采用免洗工艺,下完井管后即可安装抽水泵抽水,如有必要则采用空气压缩机洗井发,反复上下抽水每口井洗井时间预计24小时,要求抽水不带泥沙,且抽出的水逐步变清。
(5)单井抽水试验要同时进行观测孔的水位观测。
(6)正式抽水前要进行洗井并进行试验抽水,以检验降水设计参数及抽出地下水中的含砂率,确保降水井只抽水不抽砂。
(7)抽水设备采用深水泵,抽水管要垂直居中下入井内,泵地距井底1m,抽水管不能碰到井管,水泵要平稳,无杂音、无振动。
(8)为检测降水效果,在基坑内外共布置15口水位观测井,成孔直径110mm,井管采用D=75mmUPVC塑料管制作,目的是对降水过程中第下水位进行观测,开始阶段要求24小时进行观测。
3.3深基坑降水环境影响评价。
(1)根据场地地质资料及《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012),采用理正岩土5.1版,经计算分析,结果如下: 地下水位按要求降至-17m时,在坑内坑外布置18口井,可满足基坑施工要求。根据设计方案降水井布置及相关参数进行计算,降水产生沉降计算系数取0.2,深基坑降水环境影响评价如表2。
(2)根据上述计算结果可知,地表最大计算沉降为1.650 cm,且沉降均匀,因此降水对周边环境影响较小,也表明对地表管线及道路多层建筑影响较小;同时对最靠近基坑(受影响)的白沙大桥4个桥墩位置的沉降进行计算,最大沉降为0.430 cm, 说明降水到-17m时对桥墩及周围建筑物几乎没有影响,降水是可行的。
4. 结语
本工程施工开挖至-6m位置时,由于地下水非常丰富,地下水无法抽干,整个工程的施工进度受影响较大。通过在深基坑内外同时进行管井降水的施工方法,将基坑内地下水水位降至-17m,满足地下室的施工条件,确保了本工程项目施工的顺利进行。同时,该降水方案在实施过程中,对周围的构(建)筑物沉降几乎没有影响,降水方案投资慨算为95万元,工期为45天,该方法安全、经济、高效,收到了较理想的效果。该方法为解决具有同类施工难题的工程项目提供很好的借鉴意义。
参考文献
[1]中华人民共和国建筑工业出版社ISBN 7-112-0429-7 地基处理手册. 北京 中国建筑工业出版社,2000.
[2]中华人民共和国建筑工业出版社 JGJ120-2012 建筑基坑支护技术规程. 北京 中国建筑工业出版社,2012.
[3]中华人民共和国建筑工业出版社ISBN 7-112-06735-9 建筑工程安全生产技术. 北京 中国建筑工业出版社,2006.
【关键词】深基坑;降水;设计;施工
1. 工程概况
广西财政大厦设3层地下停车场,地下室基础埋深16.35m,地下室采用厚90cm连续墙支护,逆作法施工的施工方法,连续墙墙底要求插入粉沙岩层不小于2m。由于工程地点位于南宁市南湖水库左侧约50m,距离南湖水库较近,同时工程地点恰好是古邕江河道河床位置。施工开挖至-6m位置时,地下水无法抽干,整个工程基本处于半停工状态。通过在深基坑内外同时进行管井降水的施工方法,将基坑内地下水水位降至-17m,满足地下室的施工条件,确保了本工程项目施工的顺利进行,该方法安全、经济、高效,达到较理想的效果。
2. 深基坑降水设计
2.1工程地质及水文地质情况。根据地质资料,土层主要为填土、粉质粘土、粉细砂、圆砾、 粉砂岩等,其中粉细砂、圆砾为场地中的主要含水层,属强透水层,地下水主要附存于粉细砂、圆砾中,水量丰富粉质粘土、粉砂泥泥岩层为弱透水层。附存于粗砂及圆砾层中的孔承压水,其透水性好,该层地下水很丰富,圆砾渗透系数K=40m/d,单井涌水量可达50m3,查阅该地区的地下水动态观测资料,地下水位年变化幅度约为3m。根据勘察资料,本场地主要岩土层参数如表1:
2.2.1设计参数。根据本工程特点,降水井设计参数为:水位降到-17m以下后,受地下水位下降影响,降水井单井设计出水量按30m3/h。水位观测井10口,基坑内降水井单井深约18m,基坑外降水井深约24m。降水井管采用UPVC管制作(坑内降水井井管采用钢管制作以碰撞损坏),内径200mm,成孔直径300mm,虑水管长度8m,要求处于圆砾层中。水位观测井要求进入圆砾层不少于3m,深约9~15m,成孔直径110mm,用75mmUPVC塑料管制作。
2.2.2方案设计。在坑外增加10口单井出水量30m3/h坑外降水井,降低内外水头差,同时,在坑内布置8口单井出水量30m3/h坑内降水井,经计算,可把地下水位降到-17m,达到地下室施工条件。由于本工程基坑周边有白沙大桥4个桥墩和单位办公楼等重要建(构)筑物,评估降水过程要对周边建(构)筑物的影响进行变形监测,因此,在基坑外侧布置10口观测井,观测坑外观测井水位变化情况,同时在周边建(构)筑物及地面上布置30个变形观测点,进行变形观测,确定试验性抽水对周边环境的影响。基坑降水井平面布置图如图1:
图1基坑降水井平面布置图3. 降水井及观测井施工方案
3.1成井工艺流程。
①确定井位 ②降水井成孔 ③ 下井管及虑水管 ④ 填砾及封止井口上部⑤洗井 ⑥ 抽水试验 ⑦ 水质分析评价 ⑧ 安装水泵设备试验水 ⑨ 水泵试抽水 ⑩正式抽水
3.2技术要点。
(1)降水井成井采用钻机进行施工,成孔井径为300mm。
(2)井管采用UPVC管制作,坑内降水井要做好保护措施。
(3)在含水层段段设长约8m填砾包含网过滤器,虑管四周回填砾石。
(4)采用免洗工艺,下完井管后即可安装抽水泵抽水,如有必要则采用空气压缩机洗井发,反复上下抽水每口井洗井时间预计24小时,要求抽水不带泥沙,且抽出的水逐步变清。
(5)单井抽水试验要同时进行观测孔的水位观测。
(6)正式抽水前要进行洗井并进行试验抽水,以检验降水设计参数及抽出地下水中的含砂率,确保降水井只抽水不抽砂。
(7)抽水设备采用深水泵,抽水管要垂直居中下入井内,泵地距井底1m,抽水管不能碰到井管,水泵要平稳,无杂音、无振动。
(8)为检测降水效果,在基坑内外共布置15口水位观测井,成孔直径110mm,井管采用D=75mmUPVC塑料管制作,目的是对降水过程中第下水位进行观测,开始阶段要求24小时进行观测。
3.3深基坑降水环境影响评价。
(1)根据场地地质资料及《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012),采用理正岩土5.1版,经计算分析,结果如下: 地下水位按要求降至-17m时,在坑内坑外布置18口井,可满足基坑施工要求。根据设计方案降水井布置及相关参数进行计算,降水产生沉降计算系数取0.2,深基坑降水环境影响评价如表2。
(2)根据上述计算结果可知,地表最大计算沉降为1.650 cm,且沉降均匀,因此降水对周边环境影响较小,也表明对地表管线及道路多层建筑影响较小;同时对最靠近基坑(受影响)的白沙大桥4个桥墩位置的沉降进行计算,最大沉降为0.430 cm, 说明降水到-17m时对桥墩及周围建筑物几乎没有影响,降水是可行的。
4. 结语
本工程施工开挖至-6m位置时,由于地下水非常丰富,地下水无法抽干,整个工程的施工进度受影响较大。通过在深基坑内外同时进行管井降水的施工方法,将基坑内地下水水位降至-17m,满足地下室的施工条件,确保了本工程项目施工的顺利进行。同时,该降水方案在实施过程中,对周围的构(建)筑物沉降几乎没有影响,降水方案投资慨算为95万元,工期为45天,该方法安全、经济、高效,收到了较理想的效果。该方法为解决具有同类施工难题的工程项目提供很好的借鉴意义。
参考文献
[1]中华人民共和国建筑工业出版社ISBN 7-112-0429-7 地基处理手册. 北京 中国建筑工业出版社,2000.
[2]中华人民共和国建筑工业出版社 JGJ120-2012 建筑基坑支护技术规程. 北京 中国建筑工业出版社,2012.
[3]中华人民共和国建筑工业出版社ISBN 7-112-06735-9 建筑工程安全生产技术. 北京 中国建筑工业出版社,2006.