粉砂粉土層中深基坑降水失效分析及處理方法

1、粉砂粉土層中深基坑降水失效分析及處理方法城市建設(shè)過程中，由于工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性，以及基坑開挖規(guī)模和深度的不斷增加，對(duì)基坑降排水的要求越來越高。因降排水不當(dāng)造成的基坑工程失穩(wěn)事故時(shí)有發(fā)生?；邮┕ぶ校瑸楸苊猱a(chǎn)生流砂、管涌、坑底突涌，防止坑壁土體坍塌，減少對(duì)周邊環(huán)境的影響，當(dāng)基坑開挖深度內(nèi)遇到存在飽和軟土層和含水層時(shí)需要采用合理的降排水措施。工程概況某工程位于杭州錢塘江南岸，基坑開挖面積約8萬平方米，開挖深度約7米，B區(qū)坑中坑挖深約14米，坑內(nèi)高差達(dá)78米，坑中坑面積約2000平方米。由于工程開挖面積大，坑內(nèi)有數(shù)個(gè)坑中坑，高差較大。綜合考慮本基坑工程的特點(diǎn)和難點(diǎn)，保證基坑安全、降低圍護(hù)

2、成本，基坑總體的思路是分期開挖施工。即先對(duì)開挖深度較淺的主體結(jié)構(gòu)區(qū)域進(jìn)行開挖施工，待主體結(jié)構(gòu)地下室施工完成后進(jìn)行其余部分及坑中坑的開挖。這種大基坑分區(qū)開挖的施工思路可以有效利用場(chǎng)地空間，減小大開挖后坑中坑對(duì)整個(gè)基坑的不利影響。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用一排咬合樁結(jié)合兩道鋼筋砼斜支撐支護(hù)，局部采用土釘結(jié)合一排三軸水泥攪拌樁復(fù)合支護(hù)。基坑開挖范圍內(nèi)土層主要有0-1雜填土、0-2素填土、1-1粘質(zhì)粉土、1-2砂質(zhì)粉土、1-3砂質(zhì)粉土、2-1砂質(zhì)粉土、2-2砂質(zhì)粉土、3-1粉砂夾粉土、3-2粘質(zhì)粉土、3-3淤泥質(zhì)粘土、4-1粉質(zhì)粘土、4-2粉質(zhì)粘土（典型的地質(zhì)剖面如圖1）。3-1竊垢土3-黑歿夾召土3亡；占頁(yè)費(fèi)土土

3、4-1尙日氓土二弋一毛予.砂.土X7?汕士.PH-2帝期越圖1典型地質(zhì)剖面場(chǎng)地開挖范圍內(nèi)有深厚的砂質(zhì)粉土，水量豐富、滲透性好，基坑的降水和止水效果是該基坑工程成敗的關(guān)鍵之一?；拥慕邓O(shè)計(jì)采用大基坑外圍三軸水泥攪拌樁或咬合樁止水，基坑內(nèi)及坑中坑采用自流深井疏干降水，B區(qū)坑中坑挖深較深，自流井的間距適當(dāng)加密基坑降水平面示意如圖2）。圖2降水井布置示意圖出現(xiàn)的問題基坑二期B區(qū)坑中坑開挖至坑底以上約2.5米位置時(shí)，出現(xiàn)坑底土層局部涌水或開挖出現(xiàn)含水砂層。經(jīng)檢查降水井點(diǎn)水位，發(fā)現(xiàn)井點(diǎn)水量較小，水位不高，現(xiàn)有降水井點(diǎn)降水效果不佳。坑內(nèi)地下水降水失效可能會(huì)導(dǎo)致被動(dòng)區(qū)土抗力下降而失穩(wěn)破壞，流砂、坑底突涌等險(xiǎn)

4、情。施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人發(fā)現(xiàn)問題后立即停止開挖、采取預(yù)防控制措施，并通報(bào)設(shè)計(jì)方。為降低坑內(nèi)地下水位，現(xiàn)場(chǎng)在高水位點(diǎn)增設(shè)3處降水井點(diǎn)，但發(fā)現(xiàn)仍不能滿足施工要求。降水失效原因分析及處理方法在基坑設(shè)計(jì)中，盡管已經(jīng)預(yù)先對(duì)B區(qū)坑中坑內(nèi)降水井進(jìn)行加密處理，但仍然達(dá)不到預(yù)期的降水目的。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查分析，坑中坑內(nèi)降水失效的原因主要有以下幾個(gè)方面。1、基坑開挖面積達(dá)8萬方，空間效應(yīng)明顯，止水帷幕的效果具有局限性?？又锌邮┕r(shí)，坑內(nèi)部分降水井未能全部工作，并受雨水等影響，坑內(nèi)局部水位會(huì)偏高。2、坑中坑外側(cè)降水井點(diǎn)太淺，且局部降水井未工作。3、坑中坑開挖深度達(dá)14m，降水深度深，形成降水漏斗效果差，影響范圍小。上部含水層厚

5、約1417m，下部含水層土層中夾有粘性土團(tuán)塊或薄層淤泥質(zhì)土，導(dǎo)致土層局部滲透性減弱。降水深度深，降水漏斗如圖3所示，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要。坑底自流井1睫水不霽足甕求-井點(diǎn)間距犬bi底八-、縮短冋血后自流井.隆*繭定募求圖3降水示意圖對(duì)于這類含有黏性土夾層的砂性土，降水深度深，井點(diǎn)間距較大，不宜形成降水漏斗的情況，宜加密井點(diǎn)數(shù)量才能達(dá)到降水目的。設(shè)計(jì)人員和現(xiàn)場(chǎng)工程師提出了兩種不同的降水處理措施。第一種處理措施是沿著坑中坑圍護(hù)樁外側(cè)施工10余口深井，但施工深井時(shí)會(huì)將坑壁沖塌，導(dǎo)致基坑壁的破壞，反而會(huì)加重事故；第二種處理措施是在沿著圍護(hù)樁內(nèi)側(cè)施工10余口深井（如圖4所示），在地下室底板施工完成前，不得停止降水，因而新設(shè)井點(diǎn)無法將降水設(shè)備取出。此外，新增降水井需打設(shè)至不透水層（3-3淤泥質(zhì)粘土層）以下2m。5®巒iZDOMiMKhZhMi口gGhM并曲心石4D!®障盼3圖4新增降水井示意圖小結(jié)基坑降排水的作用是為防止基坑底面和坡面滲水、產(chǎn)生流砂，保證坑底干燥，便于施工和土方開挖；有效提高土體的抗剪強(qiáng)度，增加基坑