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粉砂地层基坑降水技术 高银河 李 鸿 摘 要 贾鲁河大桥工程范围内含水层岩性为粉土和粉细砂，透水系数大、粘聚力小，工程力学性质较差，降水和基坑支护难度大。根据工程实际情况，采用管井降水，附以钢板桩围堰的施工方法。本文从管井的构造特点、管井的井点布置及基坑监测等方面阐述管井降水技术在粉砂地层中的成功应用，确保深基坑土方开挖及大桥主体结构安全施工。 关键词 贾鲁河大桥 钢板桩 粉砂地层 管井降水 深基坑 1 工程概况 1.1 工程概述 人文路跨贾鲁河大桥位于郑州市中牟县人文路与贾鲁河相交处，桥梁全长526.0m，宽55m，桥梁面积28930㎡。其中主桥长190m，宽55m，主桥面积10450㎡，南引桥长150.05m，宽55m，北引桥长179.95m，宽55m，引桥面积18480㎡。 本文讨论贾鲁河大桥7#承台深基坑降水的施工技术，7#承台位于贾鲁河中，基坑开挖深度为12.66m，属于深基坑开挖。根据《建筑基坑技术规程》（JGJ 120-2012）的规定和结合周围环境的特点，基坑支护结构的安全等级为一级。基坑开挖参数见表1。 表1 基坑开挖参数 基坑顶标高m 基坑底标高m 基坑深度m 基坑宽度m 基坑长度m 支护结构 安全等级 备注 80.5m 67.84 12.66 47 53 一级 1.2 含水层分布特征 工程区域地下水按含水层性质及埋藏条件分为孔隙潜水和孔隙承压水两种类型。潜水一般埋藏于地表下2～60m范围之内，潜水受大气降水补给，东部水位变化主要受季节性降水和灌溉的影响，水位变化幅度为1.0～1.5m。含水层岩性由粉土、粉细砂组成，粉土层渗透系数K为0.54m/d，粉细砂层的渗透系数K为6.6m/d，水化学类型属低矿化度重碳酸钙型水。承压水埋藏深度大于60m，承压水补给条件复杂，水化学类型属重碳酸型水。 实测地下水稳定水位绝对标高为76.79m～77.37m（水位埋深0.50～5.70m），本层地下水类型属潜水，其补给来源主要来自大气降水，同时接受贾鲁河河水下渗补给，渗流蒸发排泄。根据水文地质调查结果，本场地历史最高水位接近自然地面。 根据地勘报告要求，在进行施工降排水方案设计时，渗透系数可按6.6m/d取值。 1.3 地质条件 降水范围主要土层分布及参数见表2。 表2 土层参数表 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 1 素填土 2.50 20.0 --- 12.00 20.00 2 粉砂 3.15 19.0 --- 2.00 28.00 3 粉土 0.60 20.0 --- 7.00 20.50 4 粘性土 4.00 19.1 --- 18.00 9.10 5 粉土 2.75 20.3 10.0 8.10 13.10 6 粉砂 21.00 19.0 9.0 --- --- 2 降水方案 2.1 降水前围堰施工 7#承台部分位于贾鲁河中，基坑开挖前需进行“筑岛”施工形成施工平台，施工平台高程为EL80.5m，基坑与河道位置关系如图1。 图1 7#承台基坑与河道平面布置图 （1）为保证堰体稳定性采取以下措施 1）7#承台基坑围堰要满足一定的防渗要求，为此，在堰体中设置一道钢板桩芯墙，钢板桩芯墙深度为9m。 2）7#承台围堰邻水侧坡比为1:2，为保证围堰迎水面具备足够的抗冲刷能力，在临水面一侧铺砌石笼，石笼采用镀锌铅丝，石笼尺寸为2m×1m×0.4m，石笼内填充的石料尺寸大于15cm，石料不得使用风化石。 （2）围堰施工工艺流程 勘察测量→清除围堰范围内垃圾及淤泥→分层回填压实→钢板桩芯墙施工→石笼铺砌→堰顶道路施工。 2.2 基坑外排水 （1）在基坑顶部平台上距离钢板桩外侧0.5m处布置一道截水沟，截水沟深0.5m，宽0.5m，采用砖砌结构，内侧抹灰，沟内坡度为2%。并设置集水井2个，集水井长宽均1.5m，深1m，采用砖砌结构，内侧抹灰，根据集水量及时抽水。 （2）建立基坑内的临时排水系统，距离钢板桩0.5m处布置排水沟，排水沟宽0.3m，深0.3m，排水沟采用砖砌结构，内侧抹灰，沟内坡度2%。并设置集水井4个，集水井长宽均为1.5m，深1m，采用砖砌结构，内侧抹灰，根据集水量及时抽水。 2.3 管井设计 7#基坑位于河岸边，根据地勘报告，地下水位高程约EL77m，基坑底部高程为EL67.94m。为减小基坑深度，采用先开挖放坡，后用钢板桩加锚索围护结构，如图2。 图2 基坑支护断面图 距离基坑顶部平台坡脚处1m处布置降水井22口，井深30m，直径0.4m，井间距平均为12m，井管连接段采用滤网包裹。所有管井降水从基坑开挖前7天开始，过程中根据地下水位变化适时调整，保证基坑干地施工，至回填至地下水位以上时停止降