深基坑浅层滞水处理策略的创新性研究

深基坑浅层滞水处理策略的创新性研究

山东华杰人力资源管理有限公司

摘 要：通过实例分析深基坑浅层滞水产生的原因，讲述了深基坑浅层滞水的降排水处理方法，采用增设降水井点、局部轻型井点二次降水，并结合坑内集水明排的综合降排水方法，在短期内有效的解决了基坑内浅层滞水问题。

关键词：浅层滞水；管井降水；轻型井点；集水明排

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·土方与基坑工程·

1 前言

鲁西北地区地下水主要赋存于第四系松散沉积物之孔隙中，潜水和微承压水两者之间无良好的隔水层。大气降水渗入是其主要补给来源，补排途径短、垂直交替强烈，形成了就地补给就地排泄、间断补给连续排泄的运动特点。在深基坑降排水及开挖过程中，既要考虑施工难易程度，又要满足工期要求，同时节约工程费用。本文主要通过对某项目二期工程基坑开挖施工阶段坑内浅层滞水原因分析，以及采取的相应的处理措施与大家共同探讨。

2 工程概况

2.1 工程总体概况

某项目二期工程建设项目位于德州市经济开发区，占地面积116184.5m2（174.44亩），建筑面积383969.58m2，由D区4栋楼与E区19栋楼共计23栋高层住宅及附属建筑组成。

D、E区地下结构均为主楼地下部分与地下车库相互连通的整体式地下结构，基坑深度6.5m，局部电梯井基坑深度7.9m，集水坑基坑深度8.5m。基坑边坡支护采用了5个支护剖面，分别包含了自然放坡喷浆支护、土钉墙支护、支护桩+锚杆支护。降水井沿基坑四周布置，基坑降水井深度15m，间距约15m，基坑中部布置疏干井，疏干井井深15m，间距约25m～30m。因拆迁问题，降水井及CFG桩施工完成后，停工4个月后，于当年10月份正式开工建设。

2.2 水文地质条件

拟建工程位于德州市经济技术开发区，场地为空地，地形较平坦，地貌类型单一，属基本稳定场地。微地貌为原为耕地，地貌单元属鲁西北黄河中下游冲积平原。场地地下水类型为第四系孔隙潜水，水位埋藏较深，地下水位变化主要受降水、蒸发影响和控制。

3 降排水现状及滞水原因分析

3.1 降排水现状

（1）开挖未至基底深度（开挖约4～5m）时，土体含水量大，近乎饱和状态，静置后有明水渗出；

（2）因土体中含水量大，地基承载力降低，施工机械停滞时有沉陷，无法正常操作，渣土车无法行驶至开挖作业面；

（3）稍有扰动，地表出现橡皮土，如任其发展，地基承载力达不到设计要求，不符合地基验收规定，需进行地基处理，无论何种地基处理方案，所造成的施工难度、工期成本及费用均较大；

（4）管井内渗水量小，不能连续排水作业，降水效果不明显，地表潜水无法排出，不能满足施工需求；

（5）电梯井、塔吊基础开挖时，由于土体含水量大，边坡出现流沙、坍塌现象，无法保持边坡稳定状态，基坑难以开挖成形。

3.2 滞水原因分析

（1）鲁西北地区地质断裂构造发育，除顶部填土外，其下地层均为第四纪全新世黄河冲淤积形成的松散地层，主要岩性为黏土、粉质黏土、粉土和粉细砂。勘察区地下水属黄河冲积平原水文地质区，含水层岩性以粉细砂为主，土粒径越小，结构越质密，渗透系数越小，在水平方向上，含水层多舌状及透镜体状分布，在垂直方向上含水层与相对隔水层交错分布，富水性及迳流条件较差。

（2）本工程地下潜水和微承压水两者之间无良好的隔水层。大气降水渗入是其主要补给来源，约占总补给量80%以上，补排途径短、垂直交替强烈，形成了就地补给就地排泄、间断补给连续排泄的运动特点。

（3）地质土层现状多为粉土、粉质黏土，颗粒细，质密，渗透系数小，透水性差，地下水位深度浅，水压小，流动速度慢，而管井降水单位时间内排水量大，不能连续、不间断降水。间断降水停滞期间远层地下水回流，对已抽水区域进行补给，造成地下水位回升。

（4）管井降水适用于粉土、砂土、碎石土、岩土，渗透系数＞1m/d，涌水量较大的土层，适用范围广、降水效果好，但在黏性土层适用性较差（中间夹有黏土层，上部滞水渗流排出量较小），辐射范围有限，降水效果不佳。

4 处置措施及技术要点

4.1 增设管井降水井点

由于本工程D、E区基坑面积较大，各区块地质土层存在不同程度的差异，含水层舌状分布，且与相对隔水层交错分布，管井井点降水效果也存在较大差异。考虑到本项目特殊的地质情况，结合周边环境、地下管线布置情况，以及原基坑降水设计情况，制定了在基坑内增设降水管井的方法。

新增管井井点的施工技术参数按照原设计执行，井点布设在原设计井点的中间位置，间距控制在15m左右，避免距离太近，出现局部过度降水的情况。最终以管井井点降水为主的重力降水法，实现基坑内大面积、较深层的潜水处理问题。

4.2 集水明排

对于基坑开挖过程中以及开挖至基底后，土层中相对隔水层以上的潜水，降水管井单一降水方法效果不明显，需要配合集水明排的降排水方法，在基坑开挖过程中以及基坑底部设置排水明沟进行重力排水。集水明排降水法施工及设备均较为简单，排水方便，适用于粗粒土层，也用于渗水量小的黏土层。当出现细砂和粉砂时，地下水渗出会带走细粒，发生流沙现象，导致边坡坍塌、坑底涌砂，可在沟内填充滤料设置过滤层，防止土粒流失。

4.3 电梯井基坑局部二次降水

电梯基坑、集水坑、塔吊基础等基槽中的局部小基坑开挖面积不大，但相对分散，多成点状或线状分布，局部降水深度与整体基槽降水深度存在1.5～2.5m高差，需对局部区域进行小规模、深层次二次降水作业。采用环向布置，位置及数量根据现场基坑面积适当调整，孔壁与井管之间滤料采用中粗砂填充密实、均匀，滤料上方使用黏土封堵，轻型井点钻孔下管完成后，需立即洗井抽水，防止淤堵，保证井点有效，出水正常。

4.4 施工技术要点

（1）控制井点位置、间距及深度。

合理控制新增降水井与既有降水井的位置和间距，尽量使各井点降水辐射面积均衡，充分发挥每一口降水井的降水效果，同时要与各单体、地下车库的建筑结构图纸相结合，避免井点位置处于基础受力较大或与墙柱位置重叠处。

（2）控制井点施工质量，保证降水效果。

在已部分开挖的基坑中施工新增降水井，要注意做好钻井前的准工作，成孔后及时填充滤料，并应及时洗井，洗井应充分直至过滤器及滤料滤水畅通，并应抽水检验降水井的滤水效果。降水期间，井内出水含砂率不得高于0.1‰。

（3）采用自动启停装置，自动化控制，实现降排水连续作业。

由于本工程所在区域地质土层特殊，粉土、粉质黏土渗透系数小，透水性差，管井井内抽水泵单位时间排水量大于井内渗水量，而现场降水井点又有数量多，分布广的特点。通过在抽水泵上合理水位高度增设自动启停装置，进行自动化控制，实现了降排水的连续作业，同时大大降低了抽水设备损坏的几率。

（4）监控监测

基坑降排水及土方开挖期间，加强监控监测，实时关注降排水效果和进展以及观测井内水位变化、地表土质含水量、周边建筑物地下管线沉降等，并能在出现异常时及时应急处置。

5 结束语

本文通过增设降水管井、局部轻型井点二次降水，并结合坑内集水明排的综合降排水方法，解决了基坑内浅层滞水问题，实现了基坑土方的顺利开挖，为春节后主体结构施工提供了充足的工作面，便于节后组织作业班组、各工种施工人员进场，保证了该项目总体进度计划的实施。对本地区同类项目的施工有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]路志南，李莹萍.潜水层厚度较小地层基坑降水计算分析[J].山西建筑，2021,47(11).

[2]高文忠.浅析基坑降水在某工程中的设计与施工[J].广东科技，2008(02).

[3]郭一男.轻型井点降水工法在管道施工中的应用[J].交通世界.2021(Z2)

作者简介：王秀超 1987.03 男 山东临清 汉 本科 助理工程师 山东华杰人力资源管理有限公司 研究方向:建筑施工技术

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