1、地下商业街基坑降水施工设计方案【摘要】地下工程施工离不开基坑降水作业。基坑降水是施工中常遇到的问题，也是一项较为重要的专项施工技术方案。本文以沈阳市太原街地下商业街基坑降水施工方案设计为实例，阐明基坑降水的设计方案、计算方法，以及施工方法及施工各项注意事项。 关键词：地下商业街 基坑降水施工设计方案 中图分类号：TV221.4 文献标识码： A 一、工程概况及地质水文条件 沈阳市太原街新建地下商业街，为人防工程和现代商业两用改造工程。包括地下商场、长廊、过街通、通风、给排水等工程。地下建筑深度最深达 9m，建筑结构采用钢筋混凝土板式基础及钢筋混凝土框构结构。商业街所处地质水文条件主要由杂填土、
2、粘性土、砂类土、碎石类土和基岩组成。各土层自上而下依次为：由建筑垃圾、碎石、粘性土、炉渣等组成的杂填土，厚度 1.405.20m，平均 3.30m； 由粘性土、砾石等组成的素填土厚度 0.901.70m，平均 1.30m；粉质粘土厚度：1.003.70m，平均 2.35m；粘土厚度 0.503.30m，平均 1.90m；中砂厚度 1.104.10m，平均 2.6m；粗砂厚度 1.909.60m，平均 5.75m；砾砂厚度 2.206.10m，平均 4.15m；粗砂厚度：1.1014.30m，平均7.65m；再下均为圆砾及砾砂土质，深度超过 30m。 地下水位位于地表下约 45m。在基坑区域圆砾
3、及砾砂区域属于强透水层，渗透系数 65m/d，地下水十分丰富，静止水位高程为26.432.7m，商业街暗挖施工，局部明挖基坑，施工总长度超过 300m，设计底板埋深 8 8.3m，商业街底部宽度 18m。基坑降水应控制在地下 9m左右。 二、基坑降水及支护工程设计 1、施工降水方案 根据本工程地质土壤大部分为中粗砂、圆砾及砾石，地下水量充沛，渗水系数较大，结合本单位施工设备及施工经验，决定采用两排井点降水施工方案。 2、降水井结构设计 降水井孔径 1.2m，井笼孔径 60cm，井笼采用竖向主筋616mm，箍筋采用 14、间距 2m,外部捆扎直径 1530mm 竹杆，最外层捆扎两层 200 目尼
4、龙纱布网，笼底焊接铁板封闭。井笼外侧填筑中粗砂或者豆粒石 20cm 厚。降水井井点平面布置如图 1 所示。 3、计算降水井井点深度 为满足基坑降水效果，降水井深度只计算基坑底面以下部分。降水井横向位置布置示意图如图 2 所示。 降水井基坑底面以下深度：h=12.4m。 式中：基坑底防地铁上浮厚度，取 5m； 降水坡度，按井点间距一半的 1/10 计算，取 1.4m； 地下水水位起落变幅高度，取 2m; 水泵吸程过滤长度，取 2m； 预留井内沉积厚度，取 2m。 降水井总深度 H=h+9=21.4m。 4、计算基坑渗水量 由于旅客地下通道是分段开挖、分段浇筑的。基坑降水也是分段进行的。本计算取
5、50m 长为一计算单元。 、基坑面积等效半径：=21.1（m） ； 、水泵滤管长度：L=2（m） ； 、落差：S=6.4（m） ； 、渗透系数：K=65（m/d） ； 、本地区地下水，属于潜水非完整井，估算有效含水层厚度：由=0.76，查表得到有效含水层厚度 Ho=34.5（m） ； 、降水影响半径：R=516（m） ，大于基坑降水井排距 28m，满足要求； 、Ro=R+r=537.1（m） ； 、渗水量：=25305（m3/d） ； 5、计算井点渗水量 单眼降水井涌水量 q1970（m3/d）=82（m3/h） ； 公式中：水泵滤管有效长度，2（m） ； d为降水井外径，1.2m。 6、降水
6、井布置间距 a 每一基坑单元需要降水井数量 n： n=13，取 n=14 眼井。 降水井间距：a=8.33（m） ，按 8m 设置。 7、抽水泵选择 水泵采用潜水泵，降水井深度 H=h+9=21.4m。 应选择每小时排水量不小于 82（m3/h） 、扬程在 22m 以上的潜水泵。 三、施工工艺及施工方法 降水井的一般施工工艺程序是：井点测量定位一挖井口、安护筒一钻机安装就位一钻孔一回填井底砂垫层一吊放井管一回填井管与孔壁问的砂砾过滤层一井管内下设水泵、安装抽水控制电路试抽水、洗井降水井正常工作降水完毕拔井管封井。 1、降水井井位测量定位 根据现场实际情况、参考图 1 和图 2 布置降水井平面布
7、置图，结合场地具体条件，现场确定井位，井间距不得大于设计计算尺寸。井点一般沿工程基坑周围离边缘 05m 以外位置置，顺基坑边缘纵向排列。井点宜深入到基坑底以下不小于 10.0m，平面布置间距不大于 8m，总深度不小于 21.4m。 2、凿井钻探 降水井凿井钻探采用 CZ22 型钻机冲击水压钻进，钻探孔径1100mm，钻孔深度应达到降水井设计深度。含水层钻进时，应尽量少加黄土，以免影响出水量。在提下钻时，防止钻头剧烈摆动碰撞井壁，并使整个钻孔充满水，保持足够的水头压力，以防塌孔。 3、过滤器的加工、运输与安装 井笼采用粗钢筋骨架。钢筋骨架在钢筋加工场地预制成整体，骨架均为焊接，焊接牢固。骨架制造
8、完成后，捆扎竹竿。外表再包扎两层尼龙纱布，井笼底口密封严密。降水井的井笼加工完成后，注意保护，严防刮破、烧坏。运输及吊装捆绑应注意保护井笼，使用柔软绳索捆扎。 井笼安装采用吊车吊装，慢慢插入井孔内，入底后加大方木压住，防止上浮，同时向井笼外对称填筑中粗砂或豆砾石，确保井笼外过滤厚度均匀。 井笼安装完毕后，立即安装抽水泵，尽早抽水-洗井，尽快将钻孔的护壁泥浆层洗掉，以保证孔壁渗透水性能。 井笼即过滤器，按设计结构施工。井笼外包的竹杆和尼龙纱布，应做透水性试验，全笼过滤，井笼高于地面 0.5m 以上，并设围挡结构，防止地面泥沙、脏水流进井内。 井管和过滤器在运输与安装过程中，要防止其扭曲变形，保证
9、其整体平直、同心。 4、过滤层 井笼外侧填筑的过滤层不小于 200mm 厚，过滤材料采用中粗砂、砾料等圆粒材料，对称填筑，防止偏心、避免挤压井笼。填料应保证渗透性，填料要干净、清洁，不得含有泥砂及过细颗粒，必要时填筑前过筛清除。井口至地面 1m 高范围内可填筑粘性土封堵。 5、水泵选型、安装与调试 根据设计方案计算的排水量和扬程选择配套的潜水泵。潜水泵的排水量为 8090m3/h、扬程不小于 22m。潜水泵功率不宜过大，避免大马拉小车效应而损坏水泵。施工成井工作完成后，应立即进行水泵安装，及时抽水清晰水井。水泵安置深度距孔底 0.20.5m，排除井内泥浆，洗掉井壁护壁泥浆阻水层，连续抽水至水清
10、砂净为止。在整体抽水前，可进行单井或几眼井的简易抽水试验，监测地下水的渗透系数、涌水能力，水泵功率的适宜性。降水效果差异较大时，可根据实际降水情况进行方案调整。 管周围填砂滤料后，安设水泵前应按规定先清洗滤井，冲除沉渣。一般采用压缩空气洗井，洗井应在下完井管、填好滤料、封口后 8h 内进行，一气呵成，以免时问过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。 6、排水管线铺设 在基坑周围，沿平行基坑边线铺设排水管线，排水统一汇流至城市下水主干井口内。每台水泵出口排水管设置截水阀门，以防更换水泵时防止排水管路倒流。 7、电源 降水井总用电量约 531KW，使用 630KW 变压器一台。为防止发生意
11、外停电故障，现场设 3 台 200KW 备用发电机。并调试正常，有专人值班管理。 四、注意事项 1、抽水设备的电器部分必须做好防止漏电的保护措施，严格执行接地、接零和使用漏电开关三项要求。施工现场电线应架空拉设，用三相五线制。 2、在土方开挖后，应保持降低地下水位在基坑底 1000mm 以下，防止地下水扰动基底土。 3、在降水过程过程中，应防止相邻及附近已有建筑物或构筑物、道路、管线、轨道等发生下沉或变形，必要时与设计、建设单位协商，对原建筑物地基采取回灌技术等防护措施。 4、井笼包扎的尼龙纱布，应事先进行过滤检验，既要保证透水性，又要保证阻挡土壤颗粒渗透。 5、井笼安装，应保证在井孔内居中，
12、以防井笼贴孔壁不透水；井底封闭严密，避免土壤颗粒翻涌；井口设置防水装置，严禁地表水灌入损坏水井； 6、因为本次施工工期较长，个别水泵可能损坏，每个施工段现场都必须存放足够数量的备用水泵，水泵损坏及时更换。值班人员加强巡视，水泵损坏及时发现。抽水泵安装水位自控开关，减少水泵损坏。 7、为防止管道漏水对基坑造成损害，在各降水单元排水管线设计和施工时要详细查明施工场地实际情况，排水管线布置要尽量远离基坑，排水管线的焊接要牢固，关键部位要设专人值守，防止车辆碾压和重物堆放。值班人员要轮流巡视，发现问题及时处理。 8、在降水过程中必须保证周围建筑物沉降在许可范围内，并且在施工过程中注意以下几点；降水过程中严格进行临近建筑物沉降观测，监测如有异常应立即停止施工，并及时分析原因，研究合理的处理方案。 五、施工效果与结论 本方案在施工中安全可靠，地表及地层深度监测一切正常，沉降量很小，街道临近建筑物及临近地下管线完好无沉降、运行正常，保证基坑周围建筑物安全；基坑降水效果良好，满足了施工安全需要。
