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某超高层建筑深基坑管井降水的应用与探讨.doc

1、某超高层建筑深基坑管井降水的应用与探讨摘要:随着高层超高层建筑的增多,近几年深井降水利用较为普遍,某些深基坑在设计计算过程中深基坑降水井的设置数量、深度均可以满足要求,但未考虑降水深度范围内土层工况对降水的影响,易造成降水失败,下面就本人在深井降水方面的某些观点提点商榷意见共大家参考。 关键词:深基坑管井降水设计计算 中图分类号:TV551.4 文献标识码: A 文章编号: 1 工程概况 1.1 工程概述 大厦建设工程基地用地面积为 54810 平方米,其南北宽为 145 米,东西长为 378 米,总建筑面积为 119998 平方米,其中地上 99912 平方米,地下 20086 平方米。地下

2、 2 层,地上 32 层,其中裙房为 5 层;建筑高度为 159.0 米。 本项目0.000 标高相当于国家 85 高程+4.700M,室内外高差主楼0.700m,裙楼 0.300m。 1.2 基坑情况 本工程自然地面标高为 2.1103.370m(国家 85 高程,下同) ,副楼及裙楼一层地下室基坑底标高为-0.800m,开挖深度为 3.04.10m;主楼二层地下室基坑底标高为-7.2m、-8.1m、-8.5m 不等,开挖深度10.511.8m;主楼西侧局部空调机房基坑底标高-4.10m,开挖深度为7.40m。 2 水文地质情况 2.1 地质水文情况 地质勘察报告表明,场区 100.00m

3、以浅粉土、粉砂、淤泥质粉质粘土为主。淤泥质粉质粘土富水性及透水性较差;粉土、粉砂、中粗砂富水性及透水性较好。 2.2 地下水描述 根据地质勘察报告:地下水类型主要为松散土层孔隙潜水及承压水。 孔隙潜水主要赋存于 25 层粉土、粉砂中;承压水主要赋存于911 层粉砂、粉细砂、含砾中粗砂中,埋深在 26.0027.00m 以下的6-1 层、6-2 层粘性土为两者的隔水层;场地孔隙潜水稳定水位高程为1.791.83m,承压水静止稳定水位高程-1.00m。 地质报告认为对本工程有影响的是孔隙潜水。 3 降水方案的探讨 3.1 探讨一 地质报告说明及基坑支护设计亦说明,对本工程有影响的是孔隙潜水,但我们

4、须注意:此处地质报告说明有误,根据复算主楼局部电梯井部位坑中坑挖深近 16m(准确应为 15.3m),其下基本不透水土层不能有效抵抗承压水头,应予以高度重视,主楼部位基础施工时应考虑降压井的设置,其它部位挖深相对较浅,则只能布置为疏干井,控制疏干井布置深度,以有效减少基坑施工地下水降水量,并控制住承压水头,而且还须注意工程桩的施工可能产生承压水渗水通道。 局部深坑下承压水头验算: 承压水所处土层(6-1 层土)位置以上的覆土厚度为 h=1.95+1.05+4.2+10+4.15+1.7+2.5+4.4=29.95m 根据地质报告:承压水水头位置在国家 85 高程-1.000m 左右,地面平均标

5、高在国家 85 高程 2.9 米左右,则承压水所处土层位置的承压水头压力位: P1=(29.95-2.9+1)10=280.5KPa 挖深 15.3m 以下土层自重压力为: P2=(29.95-15.3)18.71=274.1 KPa 土层容重取加权平均值 (kN/m3)=(17.51.95+18.31.05+19.24.2+19.110+19.24.15+17.51.7+19.22.5+17.74.4)29.95=18.71(kN/m3) 显然:P1P2 由上计算可知,局部深坑下土层厚度不能有效抵抗承压水头压力,对局部深坑部位必须采取降低承压水压力的措施,否则将产生管涌现象,对局部深坑施工产

6、生不利影响。 本工程主楼基坑局部挖深 15.3 米部位,每一个深坑侧布置 2-3 口降压井,降压井内径 600,做法同基坑支护设计方案中的管井做法,但其布置深度必须大于 37.45m。 3.2 探讨二 根据地质勘察报告中渗透系数,4 层淤泥质粉质粘土夹粉土,亦为微透水层,可作隔水层考虑,5 层土内地下水即可认为是承压水。 地基土渗透性评价一览表 备 注 1、上表渗透试验参考工程地质手册 (第三版)有关内容进行评价: k=1.1610-61.1610-5 为微透水; k=1.1610-51.1610-3 为弱透水; k=1.1610-31.1610-2 为透水; 2、带括号者为推荐值。 为此,重

7、新对局部深坑下承压水头进行验算: 承压水所处土层(5 层土)位置以上的覆土厚度为 h=1.95+1.05+4.2+10+4.15+1.7=23.05m 根据地质报告:承压水水头位置在国家 85 高程-1.000m 左右,地面平均标高在国家 85 高程 2.9 米左右,则承压水所处土层位置的承压水头压力位: 图 1 土层土质水位分布示意图 P1=(23.05-2.9+1)10=211.5KPa 挖深 15.3m 以下土层自重压力为: P2=(23.05-15.3)18.85=146.1 KPa 土层容重取加权平均值 (kN/m3)=(17.51.95+18.31.05+19.24.2+19.11

8、0+19.24.15+17.51.7)23.05=18.85(kN/m3) 显然:P1P2 由上计算可知,局部深坑下土层厚度不能有效抵抗承压水头压力,对局部深坑部位必须采取降低承压水压力的措施,否则将产生管涌现象,对局部深坑施工产生不利影响。 本工程主楼基坑局部挖深 15.3 米部位,每一个深坑侧布置 2-3 口降压井,降压井内径 600,做法同基坑支护设计方案中的管井做法,但其布置深度必须大于 23.05m。 4 降水方案的修改 根据以上分析,我们认为主楼周边 23 口降水井井深 20m 调整为26m、裙楼基坑内其它降水井(23 井)井深 14m 调整为 18m 较合适,其余做法不变。 5 结束语 本工程在深基坑专项方案专家论证时,我们对业主提供的管井降水施工蓝图提出了修改意见,得到了专家的一致认可,并在实际施工中得到有效验证,保证了深基坑施工的正常进行。

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