超大基坑深厚含水层条件下超深坑中坑敞开式-湖北土木建筑学会.docVIP

超大基坑深厚含水层条件下超深坑中坑敞开式降水技术 周杰刚 武超 （中建三局公司 湖北武汉 430064） 摘要：。 关键词： 0 引言 随着我国超高层建筑的发展，建筑高度不断增加，武汉地区长江Ⅰ级阶。 1 工程概况 。 2 地质概况 2.1工程地质概况 本工程地貌上属于长江Ⅰ级阶地，场地在勘探深度72.6m范围内所分布的地层除表层分布有(1)素填土（Qml）外，其下为第四系全新统冲积成因的粘性土和砂土（Q4al）和冲洪积成因的含圆砾细砂（Q4al+pl），下伏基岩为志留系中统坟头组(S2f)泥岩、泥质页岩。2.2工程概况 根据《武汉中心项目岩土工程勘察报告》本场地地下水可分为三类型：一层为赋存于(1)素填土层中的上层滞水，无统一的自由水面，其水位、水量随季节变化，主要受大气降水、生活排放水渗透补给，稳定水位埋深为0.9~1.5；二层为赋存于砂土层中的承压水，与长江有一定的水力联系，其水位变化受长江水位变化影响，水量较丰富；基坑勘察期间，测得其承压水头绝对标高为19.41~19.42，一层、二层地下水之间因粘性土阻隔而无水力联系，三层基岩裂隙水，主要赋存于场地基岩裂隙中，总体水量较小且不均匀，场地内所分布的基岩仅少量裂隙中裂隙水与第四系砂卵石层承压水相连通。 3.1关键技术 根据以上分析，本工程在含水层厚度大、承压水头高、降水层为高透水性的超深坑中坑中采用了非落地式止水帷幕，充分利用普挖区中深井和塔楼区深井形成的“群井效应”及“降深漏斗”效应，使坑中坑水位有效达到了土方开挖的要求，同时坑中坑支护桩后砂土因含水率下降而产生了“似粘聚力”，对坑中坑支护桩后土体稳定性起到有益的作用；另一方面，结合基坑工况变化，发明了一种“桥架式”降水主管支撑方式，有效解决了深大基坑内降水主管布置难题。 3.2工艺原理 在普挖区及坑中坑四周采用非落底高压旋喷桩作为止水帷幕，基坑内外及坑中坑与外围基坑之间未切断水力联系，在普挖区及塔楼区（包含坑中坑区）分别布置最适宜深度的中深井及深井，充分利用“群井”效应及“降深漏斗”效应，在安全、经济的前提下，使坑中坑水位能够满足施工的要求，并设计了一种“桥架式”降水主管，解决基坑内部布置主管的难题，降低了降水支管的水头损失，确保降水井的效率。基坑降水整体结构示意如下图所示： 基坑整体降水结构示意图 4 超深坑中坑降水工艺流程及操作要点 4.1工艺流程 工艺流程详见下图。 施工工艺流程图 4.2操作要点 .2.1基坑地质勘查 根据设计单位提供的勘察技术要求及建设单位提供的建筑物总平面图，结合拟建建筑物规模及场地资料，采用钻探取土试验结合多种现场原位测试(静力触探、标准贯入试验、重型动力触探、波速及地脉动测试等)综合进行。 勘探结果，，为降水提供基础依据。.2.2降水方案.2.3降水 3）坑中坑外的降水深度确定 降水井的深度按下式确定： 式中 ——降水井深度（m）； ——基坑深度（m）； ——降水水位距离基坑坑底要求的深度（m）； ——其值为，为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10～1/12；为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2（m）； ——降水期间的地下水变幅（m）； ——降水井过滤器工作长度（m）； ——沉淀管长度（m）。 因抽取承压水是为了降低承压水位，故在具体降水过程中应尽量减少抽水量，同时又要控制降水井的含砂量不超过有关规范要求，结合场区实际地质条件，确定普挖区域和降水井式中 —基坑内任意计算点水位降深（m）； —井出水量（m3/d）； —承压含水层厚度（m）； —渗透系数（m/d）； —任意计算点至各井点距离（m）； —降水井数量； —含水层顶板至过滤器顶部的距离（m）； —过滤器进水部分长度（m）； 、—井函数，具体见相关文献介绍。 5）利用天汉软件的降水效果。 坑中坑区域降水井深度42m时地下水降幅等值线图 6）降水井结构确定 降水井的结构通常包括井管（井壁管）、过滤器（滤水管）、沉淀管及围填滤料。《湖北省基坑管井降水工程技术规程》BD42/T830-2012中要求在松散含水层的过滤管内径不宜小于250mm，同时为方便施工以及保证不同开挖深度对承压水降深的要求，对整个基坑内不同区域的降水井结构做适当的调整，最终确定普挖区域38m降水井井径为250mm，井管长度为19m，过滤器长度为18m，沉淀管长度为1m；塔楼区域（含坑中坑）42m降水井井径为300mm，井管长度为26m，过滤器长度为15m，沉淀管长度为1m。 降水井结构示意图（括号内为普挖区中深井） 4.2.4 降水井数量确定 1）计算涌水量 采用减压疏干降水进行计算，并以降低承压水位至基坑