楊東祥 劉新忠 王森林 陳宇
摘 要:在地下水位豐富的地區(qū)進行深基坑開挖施工時,管井降水以其排量大、降水深度大成為了降水施工的首選。降水方案編制前,依據(jù)相關(guān)規(guī)范,對基坑涌水量、單口降水井的降水量、降水井間距等進行計算確定,能有效的提高降水施工的科學(xué)性、可行性。
關(guān)鍵詞:深基坑,管井降水,無壓非完整井,涌水量,降水量
隨著工程技術(shù)不斷進步,工程所涉及的基坑愈大愈深,而基坑施工作業(yè)時總是伴隨地下水帶來的風(fēng)險,所以降水施工的重要性顯而易見,在基坑工程降水可以防止涌水、穩(wěn)定邊坡、防止管涌、減少橫向荷載、防止流砂等發(fā)生。地下水位高于開挖底面,尤其在這種富水地基的地質(zhì)條件,地下水會不斷滲入基坑,甚至發(fā)生邊坡失穩(wěn)、坑底隆起、基礎(chǔ)流沙等問題,而且地下水還會使地基承載土沉降不充分,對結(jié)構(gòu)的使用壽命有較大的影響。
一、工程概況
江陰市芙蓉大道快速化改造工程虹橋隧道,采用明挖的方式進行施工,工程所在地地質(zhì)軟弱,地下水豐富,對本工程有影響的主要為孔隙型潛水及微承壓水,其中孔隙潛水主要賦存于淺部填土、粘性土層中,富水性差,水位埋深為2~3.2m;微承壓水主要賦存于2-3層粉土、3-3層粉土、5-2層及5-4層粉土夾粉砂中,各含水層相互連通,整體厚度較大,含水層頂板埋深約4.60m,底板埋深約64.20m,含水層厚度約59.60m。采用SMW工法樁、三軸攪拌樁等作為止水帷幕,與封堵墻一起將隧道分為多個封閉的區(qū)域,基坑內(nèi)根據(jù)開挖深度情況等距設(shè)置φ325管井降水。管井降水計算分別以開挖深度6m、13.5m兩種方式進行,基坑尺寸分別為96m×32m、128m×32m。
二、降水方案設(shè)計
(一)具體情況說明
1、自然地面上部是透水層兼滯水,局部土層為中等弱透水,部分土層有微承壓的特征,管井底部達不到不透水層,降水類型為無壓非完整井。
2、工程基礎(chǔ)處于秋季施工,屬于常年水位。地下水位取自然地面-2.0m。降水分別以開挖深度6.0m、13.5m計算,基底干燥厚度1.0m。
開挖深度6.0m,有效降水深度Sd=6.0-2.0+1.0=5.0m
開挖深度13.5m,有效降水深度Sd=13.5-2.0+1.0=12.5m
3、潛水含水層厚度計算:
(二)涌水量計算
(三)管井?dāng)?shù)量計算
當(dāng)開挖深度為6m時,土層弱透水,具有滯水和承壓水的特征,取單座管井經(jīng)驗值q=30.0m3/d,此時n=24座;當(dāng)開挖深度為13.5m時,土層中等透水,主要受微承壓水控制,取單座管井經(jīng)驗值q=60.0m3/d,此時n=24座。
降水井間距的計算:
(四)基坑降水井布置
根據(jù)以上計算,降水井布置如下:
虹橋隧道基坑降水采用管井降水,降水井采用φ800鉆孔樁機施工,施工完成后安裝φ325混凝土管井,外側(cè)采用濾料回填。開挖深度6.0m范圍內(nèi)的基坑內(nèi)疏干管井深度采用14.0m,約26座;開挖深度7.0~13.5m范圍內(nèi)基坑內(nèi)疏干管井深度為22.0m/座,約34座,降水井在基坑內(nèi)分兩排均勻進行布置。降水井布置數(shù)量及間距需根據(jù)現(xiàn)場降水試驗進行復(fù)核驗證,以確保降水井設(shè)置滿足基坑開挖需求。
四、結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,地表構(gòu)筑物越來越多,建筑施工逐漸向地下空間延伸,深基坑施工越來越普遍,深基坑施工安全問題急劇突出。施工前,依據(jù)施工場地的水文地質(zhì)結(jié)合相關(guān)規(guī)范進行涌水量等計算,進而編制完成具有科學(xué)性、可操作性的降水施工方案指導(dǎo)進行基坑降水施工,能有效確?;娱_挖過程中的施工安全,節(jié)約施工工期及施工成本。
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