提要：主要介紹了深圳地鐵××車站深基坑開挖所采用的管井井點(diǎn)降水方案的設(shè)計(jì)情況。由于深圳地區(qū)淺部土層分布較均勻，層位穩(wěn)定，故該文介紹的方法具有一定的普遍性。
關(guān)鍵詞：管井井點(diǎn)降水 深基坑開挖 排水設(shè)計(jì)
1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(huì)不斷地滲流入基坑，如不進(jìn)行基坑降排水工作，將會(huì)造成基坑浸水，使現(xiàn)場(chǎng)施工條件變差，地基承載力下降，在動(dòng)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(shí)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。
2 工程概況
深圳地鐵××車站為地下二層，基坑開挖深16～17m，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1200人工挖孔樁(密排布置)，樁長(zhǎng)21m，基坑平面尺寸為19.1m×237.1m，開挖過程中采用Φ600鋼管對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)分層支撐。
地質(zhì)報(bào)告表明：車站范圍內(nèi)地層從上至下主要為：1)第四系全新統(tǒng)人工堆積層(Qml4)，黃褐～褐灰色，硬塑～堅(jiān)硬，夾少量砂礫及路基填石，厚1.6～4.5m；2)海相沉積層(Qm4)：粘土，褐黃、灰白、灰黑、深灰色，可塑～堅(jiān)硬，厚1.5～5.1m；粗砂，灰褐色，含粘土，稍密，很濕，厚0.00～1.75m；礫砂，灰白～深灰色，稍密～中密，很濕，厚0.0～3.3m；3)第四系中更新統(tǒng)殘積層(Qel2)，礫質(zhì)粘性土，灰黃、褐黃、棕黃、棕褐、棕紅色、夾灰白色，可塑～堅(jiān)硬，厚4.4m及大于14.5m；4)燕山期花崗巖，褐黃、黃褐色，全風(fēng)化，巖芯呈土夾砂礫狀。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)
場(chǎng)地內(nèi)的地下水埋深3.3～6.8m，主要含水層為砂層，為第四系孔隙潛水，主要補(bǔ)給來源為大氣降水。
3 基坑降水方案設(shè)計(jì)
3.1 降深要求
因本工程基坑圍護(hù)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(jì)時(shí)，將基坑降水和支護(hù)排樁的施工降水作統(tǒng)一考慮，務(wù)必保證使地下水位降到排樁樁底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。綜合考慮最小降深為20.2m。
3.2 降水方案
適用于深圳地區(qū)的深基坑降水常用的只有明溝降水和管井井點(diǎn)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(diǎn)降水，同時(shí)基坑開挖也應(yīng)設(shè)計(jì)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(shí)的地下水。
由于本工程位于城市交通主干道之下，為減少對(duì)地面交通的干擾，將井點(diǎn)設(shè)置于基坑內(nèi)。
3.3 基坑涌水量計(jì)算和井點(diǎn)設(shè)計(jì)
基坑降水的涌水量與場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、基坑的形狀大小及補(bǔ)給水邊界條件等有關(guān)。本車站基坑工程長(zhǎng)度與寬度之比大于10，屬窄長(zhǎng)式基坑。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)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(jì)算。
a.最小要求降深S。 S=20.2m
b.影響半徑R0查《深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)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(jì)算取K=1.0m/d。
c.確定井點(diǎn)管的埋置深度。
假定井點(diǎn)管間距20m
d.基坑涌水量。 采用大口井法來預(yù)測(cè)基坑涌水量。把窄長(zhǎng)式基坑看作一個(gè)“大井”，其計(jì)算半徑
基坑涌水量為
e.計(jì)算每根井點(diǎn)最大出水量。
f.確定井點(diǎn)數(shù)。
g.降深驗(yàn)算。
不滿足降深要求，應(yīng)增加井點(diǎn)管數(shù)量。經(jīng)過進(jìn)一步的計(jì)算，需增加井點(diǎn)管至26根。
滿足降深要求。 以上各式中：Q--基坑涌水量，m3/d; K--含水層滲透系數(shù)，m/d; L--基坑長(zhǎng)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(diǎn)管的埋設(shè)深度，m；H1--井點(diǎn)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，m； X0--基坑的假想半徑，m；q--單井出水量，m3/d； l0--過濾器工作部分長(zhǎng)度，m；r0--井點(diǎn)管半徑，m； ri--各井點(diǎn)管至水位降深驗(yàn)算點(diǎn)之間的距離，m。h.抽水設(shè)備選擇。
管井井點(diǎn)降水每一個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)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(jiǎn)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(diǎn)的進(jìn)水量，選用潛水泵號(hào)為：1500QJ20-39/6。
3.4 方案制訂
根據(jù)基坑涌水量的理論計(jì)算和降深驗(yàn)算的結(jié)果，結(jié)合本工程的特點(diǎn)，沿縱向在基坑內(nèi)南北兩側(cè)各布置一排井點(diǎn)，每排井點(diǎn)距排樁1m，按20m間距布置26根井點(diǎn)管，并在基坑中心布置觀察井4個(gè)，以觀測(cè)水位降深情況。
4 排水方案設(shè)計(jì)
1)排水溝和集水井設(shè)置在排樁圍護(hù)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30～40m設(shè)一個(gè)，其直徑為0.5m，深約1.0m。井壁可用擋土板作臨時(shí)支護(hù)，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0.5～1.0m，排水溝應(yīng)比挖土面低0.3～0.5m。
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(chǎng)的排水系統(tǒng)，保證水流暢通。
7)人工挖孔樁施工時(shí)，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(jì)，根據(jù)土層的滲透系數(shù)，要求降水的深度和工程特點(diǎn)，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)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)計(jì)算參數(shù)如土層的滲透系數(shù)K和抽水影響半徑R等取值是否正確將影響井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而致使目前基坑降水工程設(shè)計(jì)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上不夠合理的情況是相當(dāng)普遍的。降水實(shí)踐中要采用信息化施工，定時(shí)檢測(cè)降深、出水量，采用抽水試驗(yàn)驗(yàn)證降水效果，以便進(jìn)一步優(yōu)化降水設(shè)計(jì)的施工方案。
參考文獻(xiàn)
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