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1、管井井点降水在密集建筑区深基坑施工中的应用徐建邦唐毅辉2（1.广东省六建集团有限公司2.广东佛山地质工程勘察院 广东 佛山528000）摘 要 本文介绍了在密集建筑区深基坑施工中管井井点降水的井点布置原则及施工方法，通过工程实例分析，提 出了在珠江三角洲冲积平原进行旧城改造降水施工时的处理方法，并归纳了一些经验和应该注意的事项。关键词深基坑管井井点降水1前言当前，在广东珠江三角洲地区的I日城改造工程正如火如荼，为了节约土地资源，经常会在密集 建筑区建高层，此时往往遇到基坑工程面积大、开挖深、地下水位高、含水层透水系数大等问题。 基坑施工需要考虑降低地下水，以保证在密集建筑区深基坑施工的安全。管
2、井井点降水是在基坑周 围布置井点，在井内进行抽水，防止基坑出现流砂、管涌和坑底隆起，为基坑施工创造条件。本文以位于广东珠江三角洲腹地的佛山市中医院医疗综合大楼深基坑施工管井井点降水的实 例，阐述在密集建筑区深基坑施工中如何根据本地区的地质情况，采用一种方便、经济和有效的降 水施工方法。2工程概况佛山市中医院医疗综合大楼位于广东省佛山市中心城区繁华地段，是市政府的民心工程，占地 面积达13671 m2,建筑面积约114000m2,地下2层,地上23层,裙楼6层，0. 000以上高度为+100. 2 m,结构形式为框架-剪力墙结构，整幢建筑均采用钻孔灌注桩基础。基坑平均挖深9. 45m,最深达 1
3、2. 2m,要求降水深度大于12.5m。本工程两、南二侧面临汾江路和亲仁路主干道，东、北二侧毗邻 己建房屋，基坑边分别距1#建筑（14层）3. 2m； 2#建筑（5层）2. 9m； 3井建筑（5层）3. 0m： 4 甘建筑（17层）5.2m； 5#建筑（7层）的外墙约1.7m。建筑物轮廓与降水井点分布见图1。本工程 施工场地狭小，要求不能对周边道路和建筑造成影响，并保证医院的正常营业。3工程地质根据地质钻孔揭露：场地自上而下有杂填土 （1）,粉质粘土（2）,淤泥质粉质粘土、淤泥（3）, 粉细砂、中砂（4）,粉质粘土、粘土、粉土 （5）,淤泥质粘土 （6）,粉细砂、中砂（7）,残积粉质 粘土（8
4、）,强风化泥岩（9）,中风化泥岩（10）,微风化泥岩（11）。场地地下水主要为地表水回渗和第 四纪潜水，主要赋存于填土层和第四纪饱和砂层中，富水性属中等，地下水位埋深0.40T. 45m。据 工程地质勘察报告提供的含水层渗透系数K=4.7m/d,影响半径R=30m,涌水量为524n?/d。地质典型剖面描述见表14基坑支护及防渗工程概况(1) 将场地周边整体挖低Ini后再进行支护工程施工。(2) 北侧(1#至4#建筑)部位采用单排(切000桩，间距1200)并在后排增加垂直预应力锚杆 桩Q900桩，间距3600,受场地限制，排距11002150不等)作垂直挡土支护。(3) 东南角(5井建筑)部位
5、采用单排(01000桩，间距1200)并在-1.5m和-3. 3m处设两道钢架 角撑作垂直挡土支护。(4) 其余部位采用双排C900钻孔桩(桩距2200、排距3150、呈梅花状)作垂直挡土支护，挡土 桩顶用冠梁连系，使前后两排挡土桩形成一个刚架体系。典型地质剖面描述表表1（5）采用双排筒00深层搅拌桩（在钻孔桩间距2200跨中增加二条第三排深层搅拌桩）帷幕的防 渗透措施，深层搅拌桩帷幕在-1.5m处开始施工，桩长18m。地层名称厚度()组成特征力学性能顶板埋 深 (K)粘聚 力 c婀内摩擦角含水 量W(%)密度 P (g/an)G孑喋 比e*辨上(1)1.00-4.80瞬淄、*姮、砂土灰、灰
6、黑、浅 黄色烦松软.Wif粉廊牡(2)0-3.50WtK强灰、灰黄色1.0-2.911035.31.872.720.9714.2淤泥质粉质粘 土、 (3)0-2.75含有顺及酗质，灰、灰 黑色饱机液塑1.4-2.64451.41.692.671.362.5粉细砂、中砂(4)9,90-14.85石顺,曲 *灰色Wii,娜一怖L6-5.333020.91.952.670.6510.0粉质粘土、粘土、粉土 (5)0-2.50都渺，具册青灰、灰fl色勃您一可塑()11G-17.3141520.52.002.650.607.5淤泥质粘土(6)0-1.40含倒质、粉砂质.曜较强灰色岫颇15.45-18.0
7、54441.51.782.581.063.5粉细砂、中砂(7)1.30-5.00石英质,倒观， 颗割的，局部夹薄 层忙灰、灰白色WII.稍密一密实16.1-19.23301&51.9-12.650.6112.9残移祈质粘土(8)0.65-3.90泥岩风俗姒，见残存层理灰、灰黑色可塑一顾19.5-22.5强风化泥岩(9)0.00-5.70濒成分为主，含少 地粉砂质，层理清楚灰色岩质软、W20.5-24.5中风化泥岩(10)2.20-14.20顺成分为主，含少3W质，层理清楚灰色岩质变硬,雌状,成显度单轴极限抗压强度22.6-28.4微风化泥岩(11)110-19.60眦成分为主，含粉砂质，层酬楚
8、灰色岩质砺W，岩敬禁,燃显度单轴极限强度f 18.4-49. Wa27.4-11.25降水井布置、施工与实施5.1井点布置原则根据地质资料、结合佛山地区多年来成功的降水经验，本基坑的降水方法选用了管井井点法。（1）井点布置根据基坑的平面形状及所需降水深度，沿基坑平面形状在支护帷幕内侧距挡土桩为 0.52.0m,井间距为14.016.0m。（2）根据工程地质勘察资料提供的单井涌水量、抽水影响半径、渗透系数、地下水类型等因素，在 基坑边缘布置井点28眼，井深16. 518. 5m；在基坑外围设观测井3眼，井深16. 518. 5m； 在基坑中间电梯井位处设观测井2眼，井深20. 422.3m （图
9、1）5. 2降水井施工沉井方法采用XY-1型钻机回转钻进成孔，人造泥浆护壁。井深16.5-18. 5m,井底在支护挡 土、止水帷幕底部，如遇透水层，则进入下一隔水层（）.81.2m。井径卵（）0340mm,井深达到要 求后般多钻0.51.0m,以保证其有效深度。选用C170滤管作护壁井管，用功率大的水泵冲洗泥 浆，注入清水，下管后投入碎石至井口，采用不含沙石的粘土封口。清洗滤井，冲洗沉渣，安装 2TC-30型自吸泵，安装完毕后进行试抽，一切满足要求后才转入下一步工作。图1基坑降水井分布图5. 3降水措施在开挖前进行了抽水试验，试验井选择的是D19号井，试验设备选择2TC30型自吸泵，在其余 井
10、不工作的情况下,试验井的动态水位是-7. 5m,相邻两井，即20号、18号井的动态水位分别为-3. 5m、 -4.0m。当基坑周边25眼井同时抽水时（因2号、10号、25号井施工位置处于微透水的粘土层，后 10号井移位后重新成井），测得各眼井动态水位为-4. 3-4. 6m。由于基坑面积大，土方施工采用多 级式开挖，试验结果表明该降水深度己满足了第一阶段的开挖。随着基坑逐级向下开挖，在进入基 坑第二阶段-7. 59. 5m开挖时，因水泵吸程的不足（2TC-30自吸泵吸程只有6. 57.0m）,降水效 果较差，为了满足施工要求，部分井点更换了长轴深井泵。采用了长轴深井泵与自吸泵相结合进行 抽水后
11、，经过2（）d的连续降水，基坑内动态水位已基本达到-11.5m,完全满足了第二阶段施工的开 挖要求。电梯井位开挖深度为-12. 2m。为解决这一水位的降水，采用梯级井点降水法，利用原2个观 测井G4和G5,分别在各电梯井基坑处再加设3眼降水井，并深达20. 422. 3m,已达基岩面，5 眼降水井同时抽水时，电梯井部位地下水降至了T2. 5m以下。由于基坑土层的渗透性差，在粘性土层中的透镜状砂层富存了大量的地下水，开挖时该地下水 溢出积存于开挖面，不利于开挖施工，为此又采用明坑（沟）降水的辅助方法进行清除。随着基坑开挖的完成、基础施工的陆续进行，部分井点困于建筑物基础内，为不影响基础施工， 又
12、不破坏降水井，采用暗埋井的方法，将井点（D7、D10、D12）埋设在基础底板以下，埋设方法： 将井口出水管用轮0. 8镀锌水管引至距地下室底板底面4050cm处，再用媚0. 8镀锌水管呈水平状 态接至基础以外，继续抽水使用，在降水工作结束后用050.8内塞封口，避免了以往用高压注浆泵 封填降水井的麻烦，节约了成本。5. 4施工中突发事件的处理基坑施工风险性较大，施工前虽有多个预防事故的方案，但仍有突发情况出现，当东南角基坑 土方开挖至设计标高时，坑脚挡土桩一位置突然出现大量涌水的现象，地下水夹带着粉砂不断涌出。 这时，在施工现场立.即采取了两个应急处理方法：用挖土机对该处进行回填土。利用基坑外
13、附 近的G2观测井作为降水并，用长轴深井泵降低该处基坑外的地下水位，减少该处基坑挡水围蔽的 压力，从而减少该处基坑内坑脚的涌水。使用上述方法处理收到了明显的止水效果，为该处坑脚挡 水围蔽的修补赢得了时间。此外，在北侧3#楼和4#楼间的基坑内坑脚处亦出现了类似情况，通过启用基坑外附近的G1 观测井作为降水井，也收到了很好的止水效果。5.5降水的监测与管理在降水过程中，为掌握场区地下水水位动态变化，了解降排水效果，对观测井进行了长期观测， 观测时间从基坑开挖到完成地下室施工、回填土方、停止降水为止，历时达7个多月。采用流量计 定期量测单并出水量，在出水口修三级沉淀池，待砂粒沉淀后再排入市政下水道。
14、通过对基坑外观测井的观测可知，东部G2的井最终水位稳定在-5. 0-5. 5m,北部的G1井在 完成电梯井基坑处降水井的封井后，最终水位稳定在-1.7m,两井的水位均呈缓慢下降趋势，使得 由地下水位下降引起的沉降非常小。本次降水施工效果良好，基坑稳定，从实际情况看，由于邻近5栋建筑、道路、支护挡土及止 水帷幕墙均未发现因降水引起的不均匀沉降而造成的地面开裂、变形等现象。当基础施工完毕后， 为防止水位回升过快，对基础产生不利影响，我们有计划地分期分批关泵，停泵工作是有条不紊地 进行的。停泵工作自2002年6月10日开始，至7月20日结束，至此整个降排水工作全部结束。6施工体会本降水工程基坑开挖面积大，时间长，通过工程实践，有以下儿点体会：（1）合理地选择井位：场地内不同地段渗透性差别较大，井位应选在砂层厚的地段。如本基坑周 边的26眼井，因成井质量好、出水量大、控制范围广，较好地完成了降水工作。同时由于电 梯井局部降深大，可以预先在需要加大降深的部位布设观测井，后期将观测井转为降水井， 减少了后期梯级井点降水所需要的施工井数，节约了成本，做到“一井二用，（2）通过“5.4施工中突发事件的处理”的描述，可知基坑外观测井还起到一些特殊的应急作用。 因此，基坑外观测井位置的确定非常重要，必须选择砂层厚的、地下水涌水量大的、重要地 段和需要监测的建筑物附近，并且数
