深基坑及排水

1、深基坑及排水措施一、引言在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑，由于含水層被切斷，在壓差作用下，地下水必然會不斷地滲流入基坑，如不進(jìn)行基坑降排水工作，將會造成基坑浸水，使現(xiàn)場施工條件變差，地基承載力下降，在動水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象，因此，為確?；邮┕ぐ踩?，必須采取有效的降水和排水措施。一般情況下，在進(jìn)行深基坑開挖施工時應(yīng)具備如下條件：1）基坑在開挖期間保持干燥狀態(tài)；2）保持基坑邊坡的穩(wěn)定和基坑底板的穩(wěn)定；3）不影響鄰近建筑物及地下管線的正常使用。二、工程概況各土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1。表1各土層物理力學(xué)指標(biāo)（推薦值）粘土18.632.92.670.9121.70.240

2、.286.68.7110.0076160粗砂19.916.52.720.5930103.0180礫砂19.9252.720.65325.05.0200礫質(zhì)粘性土18.9272.60.815.0.00.44.825.160.1300.38134911全風(fēng)化花崗巖19.421.02.690.6812.60.000.425.030100.5300場地內(nèi)的地下水埋深3.36.8m,主要含水層為砂層，為第四系孔隙潛水，主要補給來源附近江河。三、基坑降水方案設(shè)計3.1 降深要求因本工程基坑圍護結(jié)構(gòu)采用人工挖孔樁，為保證排樁的人工開發(fā)安全，降水設(shè)計時，將基坑降水和支護排樁的施工降水作統(tǒng)一考慮，務(wù)必保證使地下

3、水位降到排樁樁底0.5m以下，且基坑中心線處要求降深S應(yīng)低于開挖基底不少于0.5m。3.1.1 勘察孔（井）布置勘察孔的布置應(yīng)考慮多種因素，應(yīng)能反應(yīng)場地降水地質(zhì)條件，根據(jù)溝梢或基坑的施工條、周圍建筑物及地下管線等應(yīng)保持足夠的安全距離，勘察孔布置在溝梢或基坑外，但應(yīng)控制降水含水層的空間分布。對于第四系地下水補給徑流方向、基巖裂隙構(gòu)造和巖溶發(fā)育方向，降水條件下有可能發(fā)生補給的越流含水層，要有足夠的勘察資料和勘察孔（井）?？辈炜祝ň┯煽碧娇?、試驗井、觀測孔組成，應(yīng)按表2進(jìn)行布置。表2降水勘察孔（井）數(shù)量表復(fù)雜程度勘探孔試驗井觀測孔簡單111中等231-22-4復(fù)雜>3>2>4注每

4、個含水層不應(yīng)少于一個勘探孔/一個抽水試驗井/一個觀測孔.勘探孔布置應(yīng)能控制降水范圍內(nèi)地層的平面分布和查明坑基底部以下的含水層.勘探孔的深度，均質(zhì)含水層最低要求在基坑深度2倍以上；雙層或多層含水層應(yīng)了解基坑底以下可能產(chǎn)生水力聯(lián)系的所有含水層.勘探孔的孔徑不小于90mm3.1.2試驗井布置試驗井的布置應(yīng)結(jié)合降水工程的需要，深度不小于降水深度的1.5 倍。試驗井結(jié)合生產(chǎn)井，管井直徑不小于300mm孔直徑不小于500mm我國多數(shù)潛水泵外形尺寸為288mm可以置入試驗井中。置入深度位于降水深度下不少于2m1.6 .3觀測孔布置觀測孔用于觀測試驗井抽水試驗時的水位變化情況。觀測孔與試驗井的距離為含水層厚度

5、的12倍。觀測孔深度應(yīng)達(dá)到需要觀測某一含水層的地層?？讖綖?0100mm在降水深度范圍內(nèi)，當(dāng)遇有軟土、鹽漬土、紅粘土、凍土、膨脹土、污染土、殘積土等特殊土?xí)r，應(yīng)增加勘察孔和室內(nèi)特殊項目試驗。3.2 降水方案適用于本地區(qū)的深基坑降水常用的只有明溝降水和管井井點降水。由于基坑明溝降水適用于降水深度不大的工程，因此，本工程采用管井井點降水，同時基坑開挖也應(yīng)設(shè)計明溝，但它只是收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和其它施工時的地下水。3.3 基坑涌水量計算和井點設(shè)計基坑降水的涌水量與場地水文地質(zhì)條件、基坑的形狀大小及補給水邊界條件等有關(guān)。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告所提供的工程水文地質(zhì)條件，本工程降水按無壓完整井計

6、算。a.最小要求降深S。b.影響半徑R查深圳地區(qū)建筑深基坑支護技術(shù)規(guī)范（SJG05-96）表12.2.5取R=100m滲透系數(shù)K取降水深度范圍內(nèi)各土層的滲透系數(shù)加權(quán)平均值，經(jīng)計算取K=1.0m/dc.確定井點管的埋置深度。假定井點管間距20m/"+竽+4d.基坑涌水量。采用大口井法來預(yù)測基坑涌水量。把窄長式基坑看作一個“大井”，其計算半徑°-不基坑涌水量為-1.366A(2/-S)SQ=Je.計算每根井點最大出水量。n=I*1衛(wèi)qf.確定井點數(shù)。l.366£(2"-S)S斗-RIn-門/口g.降深驗算。s,根據(jù)現(xiàn)場具體情況，計算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，是否滿足設(shè)計

7、要求以上各式中：Q基坑71水量，m3/d;K含水層滲透系數(shù)，m/d;L基坑長度，m;H潛水含水層水頭高度，m;S地下水位要求降深，m;S'地下水位降深，m;R影響半徑，m;H0井點管的埋設(shè)深度，m;H井點管的埋設(shè)面至基坑底的距離，m;i地下水降落坡度；b基坑寬度，mXo基坑的假想半徑，mq單井出水量，m3/d;lo過濾器工彳部分長度，m;ro井點管半徑，m;ri各井點管至水位降深驗算點之間的距離，mh.抽水設(shè)備選擇。管井井點降水每一個管井單獨用一臺水泵進(jìn)行抽水以降低地下水位。由于本工程降水深度較大，考慮到潛水泵安裝簡單、耗能少、效率高、成本低，可采用深井泵式潛水泵。根據(jù)管井井點的進(jìn)水量

8、,選用潛水泵號為：1500QJ20-39/6。3.4方案制訂根據(jù)基坑涌水量的理論計算和降深驗算的結(jié)果，結(jié)合本工程的特點，沿縱向在基坑內(nèi)南北兩側(cè)各布置一排井點，每排井點距排樁13按20m間距布置26根井點管，并在基坑中心布置觀察井4個，以觀測水位降深情況。四、排水方案設(shè)計1）排水溝和集水井設(shè)置在排樁圍護結(jié)構(gòu)之外1m處。2）基坑中的明溝與集水井隨基坑的不斷開挖而逐步加深，其離開排樁不小于0.3m,明溝的斷面采用梯形，其溝底寬度為0.3m。3）集水井設(shè)置在基坑角或每隔3040m設(shè)一個，其直徑為0.5m,深約1.0m。井壁可用擋土板作臨時支護，井底鋪0.3m厚的礫石，以防泥砂堵塞水泵。4）排水溝與集水井保持一定高差，集水井比排水溝應(yīng)低0.51.0m,排水溝應(yīng)比挖土面低0.30.5m。5）用抽水設(shè)備將集水井中的水排至基坑外部，嚴(yán)禁排出的水回流于基坑內(nèi)。6）雨期施工前應(yīng)檢查現(xiàn)場的排水系統(tǒng)，保證水流暢通。7）人工挖孔樁施工時，降水以管井降水為主，輔以樁孔內(nèi)污水泵明排抽水，邊抽邊挖。5、結(jié)束語基坑降水工程設(shè)計，根據(jù)土層的滲透系數(shù)，要求降水的深度和工程特點，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟和節(jié)能比較后確定，但由于土層地質(zhì)條件的復(fù)雜性，有關(guān)