深基坑综合降排水技术.pdf

2 2 6 建 筑 技 术 A r c h i t e c t u r e Te c h n o l o u v 第 4 1 卷第 3期 2 0 l 0年 3月 Vo 1 ． 4 1 No ． 3 Ma r ．2 O 1 O 深 基 坑 综 合 降 排 水 技 术 唐恩宽 ，龚正军 ( 中国建 筑第五工程局辽宁公司 ， 1 1 0 0 0 5 ， 沈阳) 摘要 ： 烟台阳光1 0 0 城市广场基坑底深1 6 ． 0 2 m， 核心筒底深达2 1 ． 5 7 m， 场地砾砂层赋存潜水 ， 且离海仅3 0 0 m 。 对此制定了切实可行的综合降排水方案， 克服了支管安装困难、 排水阶段多、 水位变幅大等不利因素 ， 在有效 控制地下水的同时 ， 也避免了对周围建筑物 的影响 。 关键词 ： 深基坑 ； 深井井点； 降水 中图分类号 ： T U 7 5 3 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 0 — 4 7 2 6 ( 2 0 1 0 ) 0 3 - 0 2 2 6 — 0 3 I NT EGRA TE D D EWAT ER I NG AN D DRA I NAGE TE CHNI QU ES IN DE EP F OUND A TI ON P I T T A N G E n - k u a n 。G ON G Z h e n g - j u n ( C h i n a C o n s t r u c t i o n F i f t h E n g i n e e r i n g D i v i s i o n C o ． ，L t d ． ，L i a o n i n g C o r p o r a t i o n ，l 1 0 0 0 5 ， S h e n y a n g ，C h i n a ) A b s t r a c t ：F o u n d a t i o n p i t o f Ya n t a i S u n s h i n e 1 0 0 P l a z a p r o j e c t i s 1 6 ．0 2 m d e e p a n d i t s c o r e c y l i n d e r b o t — t o m i s 2 1 ． 5 7 m d e e p ．Gr a v e l s t r a t u m o f t h e s i t e c o n t a i n s a b u n d a n t g r o u n d wa t e r a n d i t i s o n l y 3 0 0 m f a r f r o m t h e s e a ．Th e r e f o r e．f e a s i b l e c o mb i n e d d r a i n a g e s c h e me i s e s t a b l i s h e d t o o v e r c o me d i s a d v a n t a g e o u s f a c t o r s ，s u c h a s d i f f i c u l t s u p p o r t i n g p i p e i n s t a l l a t i o n，mu l t i p l e d r a i n a g e p h a s e s a n d l a r g e wa t e r l e v e l v a r i a t i o n ．I n t h i s wa y， g r o u n d wa t e r i S e f f e c t i v e l y c o n t r o l l e d a n d i n flu e n c e s o n a mb i e n t b u i l d i n g s a r e a v o i d e d． Ke y wo r ds ：d e e p f o u n d a t i o n p i t ；we l l p o i n t i n d e e p we l l ；d e wa t e r i n g 烟 台阳光1 0 0 城市广场工程位于山东省烟台市商 业中心地带 ， 建筑面积9 00 0 0I n 2 ， 占地面积 1 3 0 0 0m 2 ， 地下室3 层 ，基坑底深1 6 ． 0 2 m，其 中核心筒基底深达 2 1 ． 5 7 0 m， 地下土层多为砾砂层 ， 勘探测得场地砾砂层 赋存潜水， 地下水混合稳定水位深0 ． 3 ～ 2 ． 2 I n ， 水位标高 1 ． 2 9 0 ～ 2 ． 0 4 0 In， 本工程距海边仅3 0 0 In。 1 降排水施工难点 ( 1 )为确保排水连续 ， 须将泵站布置在基坑深槽 处。 支管连接在井点的上口部位 ， 该处坡度大 ， 砂石多， 且边坡水下地形不详 ，造成支管与主管连接及加长困 难 。 ( 2 )根据施工进度 ， 基坑排水分为限制性排水和 初期排水两个阶段。排水布置不仅要满足初期排水要 求， 其设备和材料选择还应结合经常性排水布置， 并保 证主体工程进度要求。 ( 3 )本工程限制性排水和初期排水阶段除流量较 大外。 最大的特点就是扬程高 、 水位变幅大 ( 最大达 1 0 In) ，开始抽水时水位从一 1 9 ． 5 0 0 In降至实际抽干时的 一 2 1 ． 5 7 0m。 本工程基础施工时， 为保证基坑安全 ， 在环基坑一 周1 2 m范围内设4 In高土质坡面护坡 ， 该部位裙房基础 收稿 日期 ： 2 0 0 9 — 1 2 — 1 9 作者简介 ： 唐恩宽 ( 1 9 8 3 一) ， 男 ， 陕 两两安人 ， 工程师 ， e — ma i l ：c h a t 3 6 5 @ 1 2 6 ．c o rn． 延后施工。 故施工流程为： 核心筒基础一主楼基础一裙 房基础。 本工程基坑护壁设计有止水帷幕 ，但由于基坑深 度大且离海近 ， 水压大 ， 止水帷幕局部有漏水。基础施 工的7 ． 8 月正值烟台地区的雨季 ， 有大量地表明水流入 基坑 ，地下水也异常丰富，致使局部基底出现地下涌 水 ． 影响地下工程顺利开展。因场地限制 、 文明施工要 求及挡水效果欠佳而未采用挡水围堰。 为此， 采取了以 降 、 排为主， 局部导、 堵的方式进行降排水施工。 2 明沟排水 因止水帷幕局部漏水， 加上基础雨季施工， 大量地 表水流人基坑 ，为此在环基坑一周组织明沟( 图1 ) 排 围檩 I I 梁上砖 I _ =‘ ． ～ 、 一 ． J I l l l — l I n 1 ’ r 寨 ___ _ | I —— _ 二j 唇浇噼 —— _--- —— 。 ＼ 一 i 排 明 ‘ I L 、 ． _皋 一 围檩粱上砖砌排水沟 图 1 基础排水布置 2 0 1 0 年 3 月 唐恩宽 ， 等 ： 深基坑综合降排水技术 2 2 7 水 ， 具体设置如下。 ( 1 )在护壁桩一 1 2 ． 0 0 0 m标高围檩上布置明沟 ， 用 水泵直接抽至围檩上的集水箱( 3 m x 3 re x 3 m) 中。 ( 2 )在留存土坡底部用砖砌明沟 ， 每隔4 0 m设集 水井， 用水泵将水抽至围檩上的集水箱， 再排入市政管 网。砖砌明沟做法如图2 所示。 底板 1 l J 2 o I J 2 0 0[ 至 l 二[ = = [= 。。。。。。。。。。。一 图 2 砖砌明沟断面 3 深井井点降水 本工程土质为砂类土，渗透系数较大 ，地下水丰 富 ， 降水深度大( 需降低水位高度约2 0 m) ， 面积大 ( 8 5 mx 8 0m) ， 时间长 ( 约8 个月 ) ， 特别适合采用深井井点 降水。 ( 1 )降水方法 ： 在深基坑周围设降水井 ， 埋置深于 基底的井管 ，通过安装在井管内的潜水泵将地下水抽 出， 使地下水位低于坑底。 ( 2 )优点 ： 排水量大， 降水深 ； 井距大 ， 对平面位置 的干扰小 ， 不受土层限制 ； 井点制作 、 降水设备及操作 工艺 、 维护均较简单 ， 施工速度快。 ( 3 )井点布置方案 ： 由于基坑四周已有止水帷幕 及护壁桩 ， 土方 已开挖至一 1 2 ． 0 0 0 m标高处 ， 在短 时间 内无明显地下水渗出， 故沿基坑周围( 离护壁桩边约4 m部位 ) 每隔8 m 设置1 个井点。井管采用混凝土管 ， 外 径4 0 0 mm， 厚5 0m m( 图3 ) 。井点管深约1 2 m， 每l 0 个降 水井点设置1 个集水箱 ( 由铁皮焊接 ，容积3 re x 3 re x 3 m) ， 将深 井井点中的水集中排至集水箱中 ， 再用大功 率水泵将集水箱中的水抽至市政管网。 05 0出水 管 、 井 口粘土封堵约 l m深 0 4 0 0 井管 井管侧面滤水孔 兰 l 大 于 井 管 滤 水 孔 径 的 石 粒 水泵 井孔 图 3 深井井点构造 4 盲沟及集水井辅助降水 烟台地区7 ， 8 月份正值雨季 ， 地下水丰富 ， 在基坑 周边深井井点不断降水的情况下．筏形基础垫层施工 后垫层施工缝等蜀部部位仍有水渗出，造成底板防水 层无法施工( 底板防水层为2 层3 mm 厚S B S 防水卷材 ) ， 故底板施工时在底板下设置盲沟排水。 挖土至设计标高后及时在设计底板后浇带部位挖 0 ． 7 m宽 、 0 ． 8 m深的盲沟 ( 图4 ) ， 按0 ． 5 ％的坡度坡向集水 井。 在纵横后浇带相交处设盲沟集水井( 因集水井需维 持至裙房结构完成 ， 故设置在后浇带部位 ) ， 集水井每 3 0I l l 设1 个 ， 用砖砌筑 ， 尺寸为1 ． 0 mx 1 ． 0 m， 深 1 ． 2 m， 各 井分别设足够的潜水泵， 以保证及时抽水 ， 防止水从井 内溢出。 一 防水层及保 护层 一 1 0 o 厚C1 5 混凝土墼 一3 0 厚水泥砂 浆隔浆 一 l O O 厚沽净粗砂 一 玻璃丝布( 搭接宽￡ 一1 o o 厚 5 l 5 细石 后浇带 一6 o 0 厚0 6 0 1 0 0 粗 一 7 ( 】厚 I ％向集水坑 ： ‘ I。 。＼ ‘ ．．． -． I 。 ： ． 。 ； ．1 ．． ．： ， ． f 图4底板下无管盲沟排水 5 基础局部 降水方法 5 ． 1 局 部涌水 处理 由于基坑面积大， 地下水走向错综复杂 ， 基底局部 出现地下涌水现象。采取单一的封堵方法既影响底板 施工质量又达不到效果 ．在涌水点附近局部挖低1 0 0 ～ 2 0 0 m m( 依据涌水点的大小确定 ) ， 并预埋P V C 管将水 导入就近的盲沟中排走 ， 具体做法如图5 所示。 一 一⋯ L ： ：壹 超 盎 ： ： I 图 5 局部涌水处理 5 ． 2 人 工挖孔桩 周边 降排水 由于地下水位较高 ，在核心筒的基础底部采用人 工挖孔桩施工， 选择强风化岩为桩端持力层， 有效长度 l 0 ． 5 m， 数量3 5 个。在裙房基础底部设置抗浮锚杆 ， 有 2 2 8 建筑技术 第 4 l 卷第 3期 效长度l 0 ． 5 m， 有效直径1 5 0 m i l l ， 数量4 0 0 个。在锚杆的 有效长度内 ， 设置4 个承载体 ， 以防地下水上升使裙房 上浮而产生破坏 。 鉴于人工挖孔桩周边及抗浮锚杆与垫层交接处易 出现渗漏。 垫层施工完成后针对不同情况， 采用如下两 种措施。 ( 1 )防水措施如图6 、 7 所示。 锚杆周围垫层上做深 5 0 m m的圆形凹槽， 用P V C P ~ 膏嵌填 ， 并沿锚杆做5 0 m m 防水卷材 ， 收头处用聚氨酯封边。 一 基础底 一 S B S 防对 P VC 油 膏 圈 ； _ J ’ 豳 - ＼ I 拙曰 图 6 抗浮锚杆防水节点 图 7人 工挖 孔桩 头防 水 节 点 1 一 结构底板 ； 2 一 底板防水层 ； 3 一 保护层 ； 4 一 水泥基渗透 结晶型防水涂料 ； 5 一 桩基受力筋 ； 6 一 遇水膨胀 止水条 ； 7 一 混凝土垫层： 8 - 桩基混凝土 ( 2 )导水措施 ： 人工挖孔桩周围按上述方案处理 后 ， 由于雨季下雨及地下水位上涨较快等原因， 在局部 仍出现人工挖孔桩周渗水情况，造成S B S 防水层无法 施工 ， 此时可采用留置小盲沟导流的方式， 将桩周水导 走 ， 如 图8 所示 。 图 8 人工挖孔桩周围漏水处理 A — A 5 ． 3 核 心筒部位 渗漏水 处理 核心筒深达2 1 ． 5 7 01T I 。基础底板混凝土先浇至一 1 6 ． 0 5 0 m 处 ， 在该处留置施工缝 ， 其上底板混凝土与8 0 0 mm 厚处筏形基础一起浇筑。 其下混凝土浇筑完毕后， 发 现地下水穿透垫层从垫层与防水层间渗出． 妨碍核心筒 以~8 0 0 m m 厚筏形基础防水层的施工。由于水量较大， 渗水部位不明确，若采用硬行封堵的办法无从下手 ， 只 有采取导流的办法， 先将水导走 ， 保持核心筒以外部位 底板垫层干燥 ， 使S B S 防水层顺利施工， 然后在浇筑混凝 土前封堵导流管 ， 补做防水层。如图9 所示。 蠡 D 2 丽＼ 堕 堡 堡 灯 堕堡垄 封堵( 底 板混凝土浇筑前) S B S 防水卷材 图 9 核心筒底板 渗水处理 6 降水井后消除方案 由于地下水位较高 ， 对地下室基础的浮力非常大。 只有在裙房混凝土结构施工完成后，建筑物重力才足 以抵抗地下水对建筑物的浮力。为此 ， 根据设计要求 ， 在裙房( 地上5 层) 混凝土结构施工完成前， 不能停止对 地下室基础的抽水。 这就要求在裙房完成前， 保持降水 井有效工作 ， 对降水井点采用如图1 0 的方式给予消除。 )十 1 6 厚 钢 板， 浇 筑 混 凝 襄氨酯防水涂料 ：一 二 亡 ； 氨 厚混凝土垫层 ＼ ＼ ＼一I ．： ＼ ． I ． I ： 。 ／ ／ ＼) ＼ ! 壁塑板 ／＼ 、 ／ < ／ <謇 1 I H 0 ／ < 一 ／ ． 一 E _1 水 泵 斗 — 一 ． ／ < ______________—— O ． 1 5 ) ． 5 0 ．，⋯⋯ ． 登 艏 ＼ ／ ／ 0 ) ／＼ 厂! C b ) 图 1 O 深井井点消除方法 ( a ) 集水井后消除方法 ； ( b ) 深井井点消除方法