基坑深井降水设计及施工

‘　Ｊ／ＡＮ　ＺＨＵ　ＧＯＮＧ　ＣＨＥＮＧ——　基抗深并降水设计及旋工　文０李华德（哈尔滨市第一建筑工程公司）　摘要：介绍深井降水的设计，管井布　置，施工及降水对周围环境的影响。　关键词：深井降水；地基沉降；降水设　计；降水井布置；水井施工；降排水运行　及观测　Ｈ　含水层有效厚度Ｈ＝３０ｍ，　ｓ　基坑中心水位降深，其设计值为　４．５　ｘ‘＝４０．７　＝ｌｇｘ‘＝１．６１０　ｌｇ　：１．６１０　４０．７　根据平面计算假想半径　为（当基坑　长宽比不大于５时，环形井点可看成圆形　布置）　则ｌｇ　、五…　＝１．４４２＋１．６１０＋１　５０３＋１．６１０＋１．４４２＋１．６１０＋１．５０３＋１　６１０一ｌ２．３３　工程概况　本工程为商服建筑，地上５层，地下　层开挖深度４．５米，钢筋混凝土框架结　构，基坑开挖面积约３　０６２　，为目前哈市　较典型的基坑。　一．一＝　一　≈３１ｍ，抽水影响　再算总涌水量：　（２Ｈ一　半径Ｒ：Ｒ＝１．９　５　Ｓ√丽＝１．９　５　ｘ　４．　二、工程地质及水文地质条件　本工程处于松辽断陷盆地东缘，它东　５　罚＝２６３ｍ，取经验值Ｒ＝２００ｍ　倚张广才岭西麓丘陵，西接松嫩平原腹　地，构造上恰处于两个相对活动地块的衔　．３６６ｘ３０　＝１２６３５．５ｍ　／　接部位。地貌单元为松花江畔低漫滩区，　ｄ＝５２６．４８ｍ　／ｈ＝０．１４６２ｍ　／ｓ　交通便利。场地范围内地形，地势平坦，局　部略有起伏，在勘查报告中，自上而下的　深井过滤器进水部分（即过滤管长　土层为：第一层素填土厚０—３　ｍ；第二层　度）每米井的单位进水量：　粉质粘土细砂互层厚３—５．２ｍ；第三层粉　ｑ＝２Ⅱｒｌ　二－２ｘ　３．１　４ｘ０．１　５ｘ　１．　细砂厚５．２—７．８ｍ含水层；第四层中粗砂　厚７．８—１　９．２ｍ含水层；第五层中粗砂厚　１９．２—３０ｍ含水层。　ｏｘＪ　＝０．００４５３　ｍ３／ｓ　三、深井降水　Ｋ　渗透系数ｍ／Ｓ，ｌ　过滤管长度　本工程南距红线最大距离１　５ｍ，降水　（ｍ），　ｒ一深井井点半径ｒ＝０．１　５ｍ　区总面积约３　０６２　ｍ　，根据施工图单体工程　深井进水过滤器部分需总长Ｌ：　开挖最低点５．６　５　ｍ，为保证基础正常施　Ｌ＝　＝　０工，基坑内必需降排水施工，将地下水水　丽１４６２　３２．３ｍ　位降至基底最低点以下１．５～２．０ｍ，才满　足基坑开挖和基础正常施工及其安全要　Ｑ　深井系统总涌水量（ｍ　／ｄ）　求。　假定深井数进行试算确定深井井点数　采用深井降水，会产生较大的水位下　量，设井数为８个时：　降漏斗，周围也因承压水位下降，产生地　面沉降，造成周围道路破坏，房屋开裂，地　。＝　ｎ　＝　＝　下管线断裂等，因此深井降水要考虑对周　围环境的影响。　（一）降水设计　Ｖ』２～　５　５　一１２６３　３１５４．ｘ５ｘ３３０　ｚ８　２５２　２一　４．‘　４１ｍ１、管井井深长按公式　Ｈ　抽水影响半径为Ｒ的一点水位　Ｈ＝ＨｗＩ＋Ｈｗ２＋Ｈｗ３＋Ｈｗ４＋Ｈｗ５＋Ｈｗ６　（ｍ），Ｈ＝３０～４．５＝２５．５ｍ　Ｈ一降水井深度（ｍ）　ｎ　深井数（个），　一假想半径（ｍ）　Ｈ　一基坑深度（ｍ）　Ｈ　，　降水水位距离基坑底要求的深　度（ｍ）　Ｈ　一ｉｒ　ｉ水力坡度取～　，ｒ＝１５ｍ　３ｉｉｌ条件，井深度钻孔打到２０．５ｍ深井井点　Ｈ　降水期间水位变幅（ｍ）　的布置考虑工程平面尺寸经多次试排后，　确定８个深井井点距建筑物中心距离　Ｈ　井过滤器长度（ｍ）　Ｈ　沉砂管长度（ｍ）　五：　巫至　＝４０＿７ｍ　Ｈ＝５．６５＋话１　ｘ１　５＋２．０＋９．０＋１．０　２０．　＝　＝　２７．６５ｍ　０ｍ　２、基坑排水量计算　由于地下水稳定水位在自然地面以下　：　，，　　———＿■一５９７＋２＋２＿－一：３１．８５＝３１　８５ｍ　．　３．０～４．０ｍ之间（相对标高一４．８至一５．　８ｍ），因此自然地面３ｍ以下均含有丰富地　ｘ　ｘ　ｘ　＝４０．７ｍ　下水，基底施工又必须在干燥状态下进　＝行，这就必须保证自然地面下３．０～６．０ｍ　，２７．６５　１ｇｘｌ＝１．４４２　之间的地基土是干爽的，地下水水位必须　＝２７．６５　１ｇ　＝１．４４２　降至７．５ｍ以下。　＝４０．７　１ｇ五－＿１．６１０　基坑涌水量公式：Ｑ＝１．３６６Ｋ导告　＝４０．７　ｌｇＸ　＝１．６１０　Ｑ　基坑涌水量　正＝３１．８５　１ｇ　＝１．５０３　Ｋ　含水层渗透系数，取经验值　墨＝３１．８５　ｌｇ．　＝１　５０３　Ｋ：３０ｍ／ｄ＝Ｏ．０００３４７ｍ／ｓ　Ｑ＝Ｉ．３６６Ｋ　Ｒ－ＬＯｇ　、　Ａ　）　：１．３６６ｘ３０ｌｇ　２ｏｏ一　ｍ　３３　一径　　＝１３４６６．８ｍ　／ｄ　０．１　５５９ｍ　／ｓ　Ｓ一井点群重心处水位降低值（ｍ），　五…　…各井点至井点群重心距离　综上按图计算总涌水量与前式计算总　用水量相近，故总涌水量，深井井点数和　布置距离满足工程降水要求。　（二）水井施工　钻井采用Ｋ　Ｐ一１　０　０泵吸式反循环钻　机，空压机（９ｍ３／ｒａｉｎ），载重汽车（５ｔ），　成７ＬＴＬ径中５　５　０ｍｍ，采用泥浆钻进孔口　设置护筒，防止塌孔，并在一侧设排泥沟　及泥浆坑。孔深至卵石夹砂层（设计深度　止）。钻井过程中对地层要分层记录，确　定含水层准确位置和地层岩性。成孔后　安装井管，井管的滤管部分应放置在含　水层适当位置，并在井管与孔壁问填充　砾石滤料。管井安装后用压缩空气洗井　法清洗滤井，冲除尘渣直到井内出清水，　以使水路畅通，保证单井出水量８　０ｍ　／ｈ，　１　含砂量＜ｉ万。　（三）抽水　完成洗井后，安装水泵对水泵本身和　控制系统作一次全面细致检查，水泵放入　井内１　５—１　８ｍ深，据出水量及水位降深选　用潜水泵（扬程３０ｍ，排水量８Ｏｍ　／ｈ）调　整水位位置，直至降水要求。　（四）观测　本工程每天保证３次观测降水水位，　做到对水位．水量有监测记录，根据水位　记录及时调整降排水运行方案，确保基础　施工正常顺利进行。查看降水井，潜水电　泵使用是否正常，发现异常及时检查维修　更换。查看基坑，坑底及侧壁有无渗水，漏　水现象，及时调整降排水运行措施。确保　基坑内无明水，避免基坑侧壁坍塌。　受场地条件和经济条件限制不单独布　设观测井，借用降水井作为观测井，测量　水位下降信息。为了掌握降水对环境影　响，布置了水平位移观测点４个，沉降观　测点８个。　（五）降水效果　本工程从７月末开始启动８口井，在　８口井抽水情况下，每天出水量１．３　５万ｍ３　（后期有所减少），至１　０月初完　成承台和梁及底板钢筋混凝土，１　１月　末完成主楼地下结构，整个基（下转１　９　２页）　ｌ９ｌ　维普资讯 http://www.cqvip.com Ｊ／ＡＮ　Ｚ／ＩＵ　ＧＯＮＧ　ＧＩ－ＩＥＮＧ　一蔷　加层改建技术在城市　“　创建’’中的应用　文０赵忠义（淮北市房地产管理局）　摘要：随着我国改革开放的深入，国　度，不能直接用作楼面，若做找平层则更　从而提高软弱土层的密实度，提高了地基　民经济得到长足的发展，城镇人口的发展　加重了原屋面的荷载，我们可以在加层中　的容许承载力。第三，随着科学技术的发　速度大大超过了城市建筑韭的发展，社会　采用层面每开间横向设四道木墙，三等分　展和实战经验的积累，在地基规范的更改　对建筑的需求量迅猛增长，由于我们国家　各开间，且木墙为变截面，以找平屋面坡　和修订中，相应提高了地基承载能力。　底子薄，历史欠账多，今天面对社会的巨　度。然后在木墙上铺长条木地板。这样做　根据上海同济大学商大钊主编的Ⅸ软　大需求，特别是在文明城镇的过程中，不　的目的在于将多孔板上的均布荷载变成作　土地基理论与实践》一书中有关对原有房　可能全部采用大拆大建的方式，一切推倒　用在横跨两边的几种荷载，使得荷载在多　屋地基承载力的增值，下表可供参考　重来。除了继续兴建多层或高层的新建建　孔板产生的最大弯矩由Ｍｑｍａｘ：（１／８）ｑＬ２　建筑辆儋建时潺娃Ｅ）　地基承囊｝力绉霉缓（　ａ）　筑，在某些合适的已有建筑上增建一层或　降低至Ｍｐｍａｘ＝ｐ×Ｌ／３＝（ｉ／３）ｑＬ×（Ｌ／３）　ｊ　２＿一２８　Ｐ：（１．ｔ—ｌ。１５）Ｒ　数层，变低层建筑为多层建筑的办法，不　＝（１／９）ｑＬ２，从而满足多孔板的抗弯强度要　２０—３０　Ｐ＝（１．１５一１．２５）　失为一条缓解城市建筑紧张的有效途径，　求。　３　一５０　ｐ＿－（１．２ｓ—１．３５豫　本文就建筑物加层改建技术在城市创建过　在实际工程中，有时会遇到用户要求　据统计，加层技术的运用，能产生可　程中的应用，谈谈自己的浅见。　在不影响原建筑使用功能的情况下进行加　观的经济效益。如果利用基础潜力，加层　关键词：加层改建；技术；工程；应用　层改建工程。如某校有二栋学生住宿楼是　建筑造价可节约ｌ　０％以上。其它诸如，节　一、任何一个加层改建工程，在对需　６　０年代建的砖混结构，现在由于学校规模　约土地、解决用户住房紧张、节约拆建改　要该建筑物进行全面而深入细致的检查，　的扩大，想重新改建这二栋校舍，但经费　建的费用以及加固扩大的费用　，减少水、　评价出其结构安全性能后，必然要考虑加　不足，地皮也紧张，若全部拆除重建，在　电、气管道埋设和道路设施等投资还不计　层改建在技术上的各种可能性。在此基础　相当长的时问里不可能实现。现在即要求　在内。　上，根据用户的意愿，确定增建层数和增　在原三层砖混结构上通过加层增至８层，　加层建筑的地基承载力一般来说要比　建方按。在加层改建中需考虑的技术问题　又不影响学生在加层施工过程中的正常住　当初建造时的承载力要高，但有时也会遇　有许多，将众多的技术问题进行归纳，可　宿问题，我们可以采用外套框架的加层形　到不宜于进行房屋加层的情况。如：由于　以分成两大类，其一，原建筑上部结构的　式，便可能解决此类问题。由于框架跨度　水管漏水，使地基深陷下沉，或由于附近　复算、挖潜、加固及加层部分结构处理。其　较大，在５层楼上可设计高度为一个层高　修建相邻的建筑影响，导致建筑物地基不　二，改建的地基基础处理方法。这两类技　的钢筋砼腹桁架。利用这个受力性能很好　均匀下沉；或由于附近深井抽水过量，导　术在加层工程中是相辅相成，密切相关，　的桁架，来承受５—８层荷载，并且在４层　致建筑物沉降不均匀；或由于腐蚀性的废　又各有特点．　形成一个大空间，用来设置学生活动室　水排入地表、使地基承载能力下降等等。　二、就目前来讲，绝大多数需要改建　等，在结构计算中采用墙梁理论，可大大　因此，在加层工程中，如果遇到上述的不　的建筑物是５　０年代至７０年代初期建造的。　降低桁架的内力，使桁架构件的断面、配　利因素，必须格外重视。针对不同问题采　且层数为５层以下的砖泥结构建筑　对此　筋不至于太大，配筋率适中。采用外套框　取相应对策，如加固地基或扩大基底面积　类型建筑的加层，就其墙体本身强度而言，　架结合钢筋砼空腹桁架的加层技术，可以　以及托换技术等，进行有效处理后，方可　在原高度上在增建ｌ至３层，总层数控制在　不受原房屋结构的制约，使在绝大多数房　进行加层工作。　６、７层以下困难不会太大。因此，当原建　屋上进行加层扩建有了可能。　四、随着建筑技术的进步，使得房屋　筑为小开间的砖泥结构，而改建对加层亦　三、在房屋加层改建过程中，必然要　加层改建有了最广泛的可能性，然而，加　无大开间的工程尽可以在原来的墙体上直　遇到地基基础问题。对于直接在原建筑物　层工程也有其不利的一面，建筑物虽然通　接砌筑砖体材料，然后架楼板和屋面板，若　上加高层次的工程，如何确定地基承载　过加层改进可延长使用年限，扩大使用面　原来结构体系不能够承受加层后的总荷载，　力，就成为一个关键　第一，从最直观的　积，但总不如新建工程坚固耐久，不如新　还可以将原来的横墙承重变了纵横墙承重，　分析中可以看到，地基土在附加应力的长　建工程更能满足使用要求和精神要求。因　使纵横墙均匀受力，最大程度的发挥原结　期作用下，促使地基土中孔隙水的逐渐排　此，不宜在～些低矮破旧，无保留价值的　构的承载能力。在加层工程中应当优先采　出，孔隙比降低了，使地基得到压密，改　建筑上进行加层改建。在加层改建中，还　用一些轻质材料，如空心砖、加气砼砌块、　变了原状上的物理力学性质。压缩层范围　应当注意加层后建筑的立面和造型等，使　轻型屋面防水材料、轻型屋面隔热保温材　的土层基本固结，从而提高了地基的容许　得加层工程与整个社会、整座城市的创建　料等，以减轻加层部分的重量。　承载力。其次，在某些使用地下水资源的　工作总体要求相一致，切不可以为加层是　在加层建筑中，必然要利用原屋面作　单位中，由于大量的、不断的抽水，使得　结构的工作，建筑的好坏是无所谓的，而　为楼面，而许多屋面结构不能满足改建后　地下水位长期下降，地基原水位以下土的　搞出一些外观突兀、与四周不相协调的加　楼面荷载的要求。且原屋面具有一定的坡　有效自重应力大大增加，引起地面下沉，　层建筑工程。　（上接１　９　１页）坑虽然开挖至含水层但挖土　边沉降差最大达６ｏ一１　ｏｏｍｍ，仍未出现拉　法相比，不仅施工进度快，而且节省了大量　时基坑干燥，保证了地下室施工的顺利进　裂现象。　资金，取得了较好的经济及社会效益。　行。　四、小结　（六）降水对环境影响　（一）本工程在该小区施工中，首例采　参考文献　从实测数据看，降水及护坡所引起的　用在基坑四周未封水的条件下，在软土地　［『ｊ《岩土工程勘察报告（详勘）》　周围的位移和地面沉降不能忽视，但由于　区使用深达一２　０ｍ的深井降水，取得了成　【２ｊ《岩土工程勘察规范》（￣５ｏｏ２Ｉ一２００Ｉ）　从降水设计到实施阶段始终考虑尽量减小　功。　Ｌ５ｊ《建筑与市政降水工程技术规程》（ＧＢｊ　２０一　这个影响，因此虽西面及南面的主干道两　（二）采用深井降水与其他施工降水方　９９）　１９２