复杂地质条件下的深基坑降水施工技术探讨
摘要：由于我省地下水较为丰富，且地质条件十分复杂，因此，在深基坑工程中，首先需要考虑解决的重大技术课题就是降低地下水。

本文以具体深基坑工程实例，在结合工程地质条件下，介绍了基坑降水施工技术，以保证基坑无水作业，确保工程的顺利施工。

关键词：深基坑；降水；方案；布置；施工技术
近年来，随着经济建设的快速发展，高层建筑数量日益增加，深基坑工程数量日益增加，基坑工程开挖规模也不断扩大。

深基坑工程在开挖过程中，由于开挖面积大、临近水源处以及土的含水层被切断等原因，导致大量地下水渗入基坑当中，因此，基坑施工中降水技术就显得尤为重要。

尤其是我省地下水较为丰富，许多工程基础深度都在地下水位以下，这一定程度上给降水施工技术提出了更严格的要求。

1 工程概况
某建筑工程，地上24层，地下2层，建筑面积45344m2工程基坑面积约为4800m2。

采用φ900mm@1100mm钻孔灌注桩+2道钢筋混凝土内支撑的联合围护形式；基坑开挖深度为10.44m，电梯井位置深度约14.77m。

2 水文地质情况
2.1 水文情况
（a）潜水：拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其水位动态变化受控于大气降水和地面蒸发等，地下水位丰水期较高，
枯水期较低，水位埋深一般为0.5m～1.5m；钻探期间，浅层地下初见水位埋深为0.51m～1.43m。

（b）承压水：根据地质堪察报告可知，场地内存在着第⑦层承压水层，其顶板位置在29m左右。

2.2 地质情况
本工程地质情况为：第①层填土；第②层褐黄～灰黄色粉质黏土；第③1层灰色淤泥质粉质黏土；第③t层灰色砂质粉土；第④层灰色淤泥质黏土；第⑤1层灰色粉质黏土；第⑥层暗绿-草黄色粉质黏土；第⑦层砂质粉土。

3 降水井设计
3.1 降水目的
通过深井降水来提高土体的抗力，确保本工程基坑开挖安全和周边管线、建筑物不受损坏的关键。

降低土体间的含水量，方便挖掘机和人工在坑内施工作业；降低承压含水层的承压水水头，将其控制在安全埋深以内，以防止基坑底部发生突涌，确保施工时基坑底板的稳定性。

同时必须尽量减少由于减压降水引起的地表沉降以及降水对周边建构筑物的影响。

3.2 降水方案设想
由于工程最大挖深达16.85m，开挖范围内和坑底均以饱和的黏性土为主，特别是第③、④层黏性土，该土质为软黏土。

如果没有强有力的降水措施，当基坑开挖后，在卸载作用下会发生土体回弹，挖得越深、卸载越多，回弹量越大。

而且地下水在水头差产生的动
水压力作用下易发生流砂和坑涌，会产生橡皮泥现象。

整个场地有1层厚2m左右的砂质粉土③t层，该层土如果没有强有力的降水措施，当基坑开挖至该层土时，地下水在水头差产生的动水压力作用下易发生流砂和坑涌，会给基坑施工造成困难。

为了提高基坑的安全、可靠性，提高被动土的强度和刚度，减小围护的变形工程采用真空负压复合的深井降水方法。

单井影响半径应在8m为宜，即单井影响面积为200m2。

根据地质堪察报告可知，场地内存在着承压含水层。

在基坑底板开挖前，应考虑承压水对底板的影响，以确保基坑底板开挖的安全。

因而本基坑降水的关键是如何控制承压水的顶托力对本基坑造成的危害，防止基坑土体突涌的发生，确保周围环境和建筑的安全稳定。

3.3 疏干井布置
一般根据基坑面积按单井有效抽水面积a（经验值一般为150m2～25om2）来确定，由于该基坑较大，开挖范围内以黏性土为主中间加有1层砂质粉土，而坑底也是黏性土。

为了增加坑底的强度和刚度，减小围护的变形，确保基坑的安全、稳定性，该基坑的降水方法要采用真空负压复合降水的方法。

这种降水方法单井影响半径可以确保8m，即200m2/口，采用多级滤水管，疏干井加真空的复合降水措施，每口井内放1只潜水泵抽水，每3口井为1组真空系统抽真空，以确保每口井的出水量。

工程共布设23口疏干井。

为了正确指导疏干井的降水运行，需要布设1口疏干井专用水位观测井，
总计24口。

3.4 减压井布置
5 深井降水运行
5.1 试运行
在开始降水运行之前，测定静止水位，安排好抽水设备、电缆及排水管道作生产性抽水试验运行，验证降水效果，检验排水系统是否通畅，抽出来的水应排入场外市政管网中，以免抽出的水就地回渗，影响降水效果。

同时验证电路系统是否正常，对电箱和电缆线等设备进行检查，确保降水持续进行。

5.2 疏干井降水运行
基坑内的降水井成井后立即下泵抽水，待抽水2d～3d后安装真空泵，待真空复合降20d左右才能进行开挖基坑。

第1道滤水管暴露出来后要立即采用密封带进行密封，确保真空不受影响，余下的降水任务由下一道滤水管承担，直至基坑坑底以下1.00m。

降水管井抽水时，真空泵和井内潜水泵同时开启，真空泵保持全天候不停的运转。

没有靠近支撑的降水管井的井管暴露部分随开挖进度分层分割并回收，对于降水井管的保护，应在井管口设置醒目标志，做好标识工作，与挖机施工人员做好井管保护工作。

土方开挖后，真空泵不能停止运转，作到勤抽勤停，根据土层的含水量和单井出水量来确定何时停止真空泵运转。

5.3 减压井降水运行
5.3.1 抽水试验
第2组单井抽水试验：y2作为抽水井，抽汲⑦层中的地下水。

抽水试验过程中，观测其余各井的地下水位变化。

第3组混合抽水试验：y1、y2作为抽水井，抽汲⑦层中的地下水，观测其余各井的地下水位变化。

通过单井试验取得的含水层水文地质参数和群井试验取得的井
流和水位观测数据，通过数值模拟的方法进行反演分析，获得整个场地以及周围相邻区域的承压水头变化规律。

为检验围护体系的封闭及承压水补给情况，可进行抽水恢复试验。

本工程的各观测井在停抽后18h后，基本恢复到初始水位的80%，说明该区域承压含水层渗透系数大，补给条件好，补给速度较快。

5.3.2 开挖阶段减压井降水运行及预测
静止水头为地下3m左右时，基坑开挖深度在14m范围内可以不要降承压水（具体是否开启要根据当时承压水观测井的水位实际高度数据计算后来定）。

5.3.3 减压井止水方案
6 结语
综上所述，只要根据现场地质及水文地质条件，做好方案设计，注重施工技术，严格把好施工质量关，就可达到预定的降水深度。

但还要注意的是，在雨季施工，需做好基坑内的明排水准备工作，以防基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水排除，防止基底受水浸泡，以达到万无一失，确保工程的顺利完工。

参考文献：
[1] 李建强.深基坑支护及降水施工控制[j].城市建设理论研究，2011年第15期
[2] 刘心泉；陈新秀；肖富祥.深井井点降水在深基坑土方开挖施工中的应用[j].黑龙江科技信息，2012年23期。