基坑降水合理控制降水水位节约地下水资源.doc

1、基坑降水合理控制降水水位节约地下水资源摘要：在基坑开挖中，为了保证基坑的施工安全，对地下水进行控制是基坑支护设计必不可少的内容。基坑降排水，设计与施工应遵循“按需抽水” 、 “抽水量最小化”的原则，合理选择控制降水的水位。 关键词：基坑工程；基坑降水；控制降水水位 Abstract: in the excavation of deep foundation pit, in order to ensure the construction safety of foundation pit, the groundwater control is essential for the design o

2、f foundation pit supporting content. Foundation pit dewatering, design and construction should follow the “on-demand“ pumping “, pumping capacity minimization“ principle, reasonable selection of water level control of precipitation. Keywords: foundation pit; dewatering; control of drawdown 中图分类号：TV5

3、51 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 引言 随着我国社会经济的快速发展，城市化进度加快，在密集城市中心，满足日益增长的停车功能的需要，结合城市建设和开发利用地下空间已成为一种必然。基坑由于深浅不一，施工方法不同，围护结构型式多样；基坑所在场区的地质、水文地质条件因地而异，复杂程度悬殊；场地周边环境要求宽严的差异等，使得基坑降水的设计工作也相应复杂。 在基坑开挖中，为了保证基坑的施工安全，对地下水进行控制是基坑支护设计必不可少的内容。节约、保护水资源是我国的基本国策之一。基坑降排水，设计与施工应遵循“按需抽水” 、 “抽水量最小化”的原则。1、降排水的作用 基坑施工中，

4、为了避免产生流砂、管涌、坑底突涌，防止坑壁土体的坍塌，保证施工安全和减少基坑开挖对周边环境的影响，当基坑开挖深度内存在含水层及坑底以下存在承压含水层时，需要选择合适的方法进行基坑降水与排水。 降排水的作用主要有： 1） 、防止基坑地面与坡面渗水，保证坑底干燥，便于施工。 2） 、增加边坡和坑底的稳定性，防止边坡或坑底的土层颗粒流失，防止流砂产生。 3） 、减少被开挖土体含水量，便于机械挖土、土方外运、坑内施工作业。 4） 、有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性。 5） 、减少承压水头对基坑底板的顶托力，防止坑底突涌。 2、目前常用的降排水方法和使用条件 1） 、轻型井点降水，降水深度在6.0m；

5、适用于以粉土、砂质粉土、各类砂土，砾砂，卵石等为主的承压含水层。 基坑降水方案设计，根据降水深度、含水层岩性、渗透性确定，通常对于一个具体的基坑工程，其场区的含水层岩性、渗透性是确定的，基坑开挖深度分布在平面上和垂直是深浅不一，一般情况是分为基坑大板埋深和集水坑、电梯井段的局部加深区段。基坑降水深度控制根据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）要求：在基坑降水深度在基坑范围内不宜小于基坑底面以下 0.5m。设计时根据习惯按最不利原则考虑降水深度，即会按照集水坑、电梯井段深度来控制降水深度。而基坑大范围底板深度通常比电梯井要浅 2.03.0m。若地下水统一降低至电梯井段基底下 0.50m,

6、因此会造成过度降水，不仅增加降水费用，也不符合“按需抽水” 、 “抽水量最小化”的原则；根据我公司对此降水的经验，对大部分的降水控制以大底板基底标高控制，对局部集水坑、电梯井段可以专门采取降水措施。 3、工程实例 拟建丁岸路地块工程，位于昆山市庆丰路北、长江路西；由两幢住宅楼、一幢公寓式酒店、商业及附属用房组成，总建筑面积 35413 m ，住宅楼地上 18F、21F，公寓式酒店地上 18F，其下均设-1F；地下室基坑平面略呈长方形，南北长 150.0 m，东西宽 40.0m； 本工程设计0.000 相当于 85 国家高程 2.700m。场地自然地面标高约为 2.102.50m（85 国家高程

7、） ，要求平整后场地平均标高 2.40m（相对标高-0.30m） ； 地下室基底标高为-7.35m（纯地下室） 、-7.85m（1 号楼） 、-8.05m（2 号楼） 、-7.95m（公寓式酒店） ，集水井、电梯井段基底标高为-9.450m、-10.85m，基坑开挖深度为 7.05m、7.55m、7.65m、7.750m；电梯井、集水井段加深 1.55m、2.95m。 4、场地土的工程特性 4.1 该工程位于昆山市庆丰路北、长江路西。场地原为农田，经回填平整，现为开阔的空地。该工程地质物理力学指标（见表 1）： 表 1 土层物理力学参数表 注：土的力学参数取 C、的标准值分别为其平均值的 0.

8、8和 0.9 倍， （）内数值为经验值。 4.2 该场地地下水： 场地内对本工程建设有影响的地下水主要为潜水、微承压水。 潜水主要赋存于浅部填土层中，填土层中富水性差；受大气降水及周边河流的侧向补给，以地面蒸发为主要排泄方式；受季节影响水位升降明显。勘探时干钻测得潜水初见水位标高为 0.901.45m，测得其稳定水位标高在 0.411.20m（基本同当地河水位） 。 微承压水主要赋存于、层粉土中，富水性及透水性中等。主要补给来源为地表水的垂直入渗及地下水的侧向迳流，以地下水侧向迳流为主要排泄方式；其稳定水位标高在 0.50m。第层粉土顶板埋深9.9011.50 m，相应标高为-7.45-9.3

9、0m（绝对标高） 。 1、2 号楼以及酒店公寓楼：基坑基底标高-5.155.35m（绝对标高）,残留粘土厚 2.10m； 基坑内电梯井（集水坑）段：基底标高-6.95-8.35m（绝对标高）,残留粘土厚 0.000.50m； 根据建筑地基基础设计规范 （GB 50007-2002）附录 W 基底抗渗流稳定性公式： rm(t+t)1.1Pw (W.0.1) 对 1、2 号楼以及酒店公寓楼基底部分： (19.32.1)/(6.010.0)=0.671.1 经验算其坑底抗渗流不稳定。 对电梯井段部分： (19.30.5)/(6.010.0)=0.161.1 经验算坑底抗渗流不稳定，需要采用专门的降水

10、措施。 根据上述对基底抗渗流稳定性验算，本工程基坑纯地下车库部分总体可满足坑底抗渗流稳定； 但对 1、2 号楼以及酒店公寓楼（含电梯井、集水井） ，其基底抗渗流不稳定们需要采用专门的降水措施降水后方可开挖其下部土方，根据本工程特点建议采用轻型井点+管井对其进行降水减压，防止坑底冒砂、透水。即在基坑四周设置轻型井点，对中部以及坑中坑段设置管井的降水措施。 5、基坑降水设计 根据均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算公式： （F.0.4） 本工程中地下水潜水位标高为 1.221.45m(黄海标高)，微承压水水位标高为 0.93m1.11m(黄海标高)，自然地坪标高约为 2.40m，基坑底部标高为-

11、5.35m，局部段为-8.30m(黄海标高)。要求降水后基坑中部地下水水位比底板低 0.50m。先根据控制水位深度可分别按-6.00m、-9.00m计算涌水量。 1) 基坑中心水位降低值为：S=7.2m10.2m 2)环形井点的假想半径 r。为： r。=0.29(a+b)=0.29(150+40)=55.1m (a、b 分别为基坑的长短边) 3). 抽水影响半径 R 为： R=10S=113.0m （井管主要位于粉土层中，根据地质资料提供的粉土的渗透系数，结合以往本地区经验，此处取渗透系数为 K=1.8m/d；） 方案一：以大底板为地下水控制标高，即水位降低至-6.00m，即水位降深 S=7.

12、2m,本基坑的用水量 Q： 1) 基坑中心水位降低值为：S=7.2m 2)环形井点的假想半径 r。为： r。=0.29(a+b)=0.29(150+40)=55.1m (a、b 分别为基坑的长短边) 3). 抽水影响半径 R 为： R=10S=96.5m （井管主要位于粉土层中，根据地质资料提供的粉土的渗透系数，结合以往本地区经验，此处取渗透系数为 K=1.8m/d；） 1220.5（m3/d ） （M 为承压层厚度，为 15.00 m） 方案二：以最深处（电梯井）为地下水控制标高，即水位降低至-9.00m，即水位降深 S=9.2m,本基坑的用水量 Q： 1) 基坑中心水位降低值为：S=9.2

13、m 2)环形井点的假想半径 r。为： r。=0.29(a+b)=0.29(150+40)=55.1m (a、b 分别为基坑的长短边) 3). 抽水影响半径 R 为： R=10S=123.4m （井管主要位于粉土层中，根据地质资料提供的粉土的渗透系数，结合以往本地区经验，此处取渗透系数为 K=1.8m/d；） 1356.2（m3/d ） （M 为承压层厚度，为 15.00 m） 两者相差用水量差 Q=1356.2-1220.5=135.7（m3/d ） ，若按基坑降水运行三个月计，抽水量 Q=135.7*90=12213.0（m3） ；可见不同的控制水位标准，需要降水量相差甚大； 6 结语 地下水控制的设计和施工，合理确定地下水控制方案，在满足建设工程基本需要的时，达到节约、保护地下水资源的目的。应根据工程按需降水，尤其是在基坑部分深坑段，应对其单独处理，局部有针对性的采取降水措施，而不可使基坑降水水位按此控制。 参考文献： 1基坑工程书册（第二版） 2009 2工程地质手册（第四版）.中国建筑工业出版社，2007 3黄强等.建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)，2008