浅谈封闭基坑降水技术.docx

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1、浅谈封闭基坑降水技术藁城市三联建筑安装有限公司河北石家庄052160基坑封闭降水技术由于抽水量少、对周边环境影响小、止水系统配合支护体系一起设计可以降低造价等优点被纳为新的绿色施工技术之一。标签：全封闭基坑;降水技术;应用传统基坑降水是用水泵连续抽排，地下水的浪费很大，而且地下水的大量抽排造成附近地表下陷、沉降。为减少水资源浪费、减轻地下水位降低产生的不利影响，保证基坑周边建（构）物的安全，考虑采用基坑封闭降水技术。基坑封闭降水是指在基坑周边增加渗透系数较小的封闭结构，从而有效地阻止地下水向基坑内部渗流，再抽取开挖范围内的少量地下水，从而减少地下水的浪费。基坑封闭降水技术由于抽水量少、对周边环

2、境影响小、止水系统配合支护体系一起设计可以降低造价等优点被纳为新的绿色施工技术之一。一全封闭基坑降水模式基坑封闭降水技术是采用基坑侧壁帷幕或基坑侧壁帷幕+基坑底封底的截水措施，阻截基坑侧壁及基坑底面的地下水流入基坑，同时采用降水措施抽取或引渗基坑开挖范围内的现存地下水的降水方法。侧壁止水帷幕常采用深层搅拌桩、高压摆喷墙、旋喷桩、地下连续墙等。基坑内抽取的地下水还可回收利用，用于现场文明施工、冲刷厕所、门口洗车等。基坑封闭降水运用于地下水位较高且地质较为疏松区域，或工程地处交通繁忙路段并为居民密集区且基坑四周建（构）筑物、地下管线较近且密集区域。基坑封闭降水分为两种模式，一是止水桩插入隔水层，谓

3、之全封闭降水（图D0二是止水桩未插入隔水层，谓之非全封闭降水（图2）。当隔水层埋置不深时，为阻止地下水渗入基坑内，常将止水桩植入坑底以下的隔水层中，形成全封闭降水的深基坑。基坑范围内的地下水与坑外的地下水没有了水力联系，变成了静态水。此时基坑降水只要根据施工需要抽取坑底以下一定深度以上的地下水即可。二全封闭基坑降水量公式建立在使用全封闭基坑降水模式时，应根据土层性质和特点、水层性质、基坑开挖深度、封闭深度和基坑内井深度综合考虑，尤其应注意公式的选取。全封闭基坑降水计算，只需疏干基坑内一定深度的静态水，不应套用常规降水设计中的涌水量计算公式。全封闭的降水量应结合止水桩内土体的给水度计算，但是采用

4、止水桩内部整个土体的给水量计算又无必要，因为全封闭降水并不需要把帷幕内的水全部疏干，只需疏干基坑内一定深度以上的静态水。一般降水将水位降低到基坑坑底以下0.51m,因为水位降低后形成水位坡度曲线，因此保守估计，我们考虑的给水土体为地下水位到井管末端(不包括滤管)范围内土体(图3)。若该范围内属于同类土，则建立全封闭基坑降水量公式为：Q=A*(S+ir)*?(1)Q-基坑内降水量；A-基坑的平面面积；S-水位降低值；i-降水的坡度，可以取0.1;r-降水半径，取r=x2XO-基坑的假想半径，x=(A)1/2-基坑内土体的给水度。如若地下水位到井管末端有不同土层，则计算降水量时要分层考虑每一土层给

5、水量。将每一土层给水量相加得到封闭降水量。三运用工程案例，进行一般井点降水与全封闭降水比较工程案例：某写字楼工程平面为矩形，尺寸为80x55m,采用深层搅拌桩作为止水帷幕。该地基土层为细砂，已知渗透系数K为5md,基坑深6m,潜水水位离地面1m,含水层厚I1m,施工要求降水深度在基坑底以下1m,基坑内土层给水度为0.08。解：(1)按全封闭降水(图3)S=6-1+1=6mX0=(A)r=12X0=37mQ=A*(S+ir)?=2746平方米。过滤半径r=0.2m,过滤器进水部分长的1=2m单井的出水量q=120r13KI2=256m3d由此可得：若提前3d降水N=11Qq=3.9,取n=4从技

6、术经济上考虑，本工程降水拟采用4口管井提前3天降水，即可疏干基坑内静态水。为了方便比较，全封闭止水深基坑的降水计算，在相同的工程地质与水文条件下，采用一般的潜水完整井计算涌水量，贝h(2)一般潜水完整井井点降水(图4)的涌水量计算为：抽水影响半径:R=1.95*S(HK)12=86.8mQ=1821m3dN=1.1Qq=7.8,n取=8口即需要8口井每天不断抽水才能降低到设计深度。通过比较发现，一般的井点降水造成地下水的大量浪费，这显然是不合理也不经济的作法。而对于全封闭的降水方案不仅可以防止基坑周边地下水向基坑内渗入，减少基坑内排水量，而且能有效地控制由于基坑内降水引起的基坑周边地面沉降，预

7、防基坑附近建筑物、管网等因地面不均匀沉降而造成的破坏。在运用全封闭降水方案时，要注意降水井深度必须小于帷幕深度，这样帷幕、降水井才能起到应有的作用。实践发现：一般以降水井深度为帷幕深度的45910为宜。运用全封闭降水方案时，如若基坑下有承压水存在，基坑开挖减少了承压含水层上覆土压力，承压含水层上部土压力可能小于其含水层中承压水顶托力，导致基坑底部失稳，发生突涌现象，严重危害基坑安全。故当基坑下部存在承压含水层时，应进行基底抗突涌性验算。四结论与建议基坑降水要充分掌握场地水文地质条件，考察临近工点的降水经验，从而制定有效、合理的降水方案，以确保工程安全顺利地进行。(1)本文的全封闭基坑降水量公式

8、，是根据止水桩内一定深度土的给水量建立的。公式运用的前提：非雨季施工，同时止水帷幕封闭效果好。如若不然，实际的基坑内降水量还需考虑雨季时的降雨量和全封闭止水帷幕造成漏水现象。(2)运用公式确定管井数量后要结合基坑的实际尺寸定好管距，调整降水半径，重新计算降水量。经过反复调整，获得合理管井数量与布置。(3)全封闭降水施工时，可以根据土层的渗透系数确定降水的提前量，并根据挖土的进程调节降水量。（4）降水井数与降水天数之间存在着反比关系，合理反复调整两者关系，可以达到更好的经济技术效果。参考文献U1段恺，赵文海等.建筑业10项新技术（2010版）之绿色施工技术J.施工技术.2011,40（3）：38-42.RJJGJ120-2012,建筑基坑支护技术规程S.引江正荣.建筑施工计算手册M.北京：中国建筑工业出版社，2007.