砂性土基坑降水常见问题分析与处理措施.docx

          砂性土基坑降水常见问题分析与处理措施                    摘要：当基坑地下水含量丰富时砂性土地层极易形成降水深度不足、自稳能力差等安全问题，本文结合南京市建邺区市纪委大楼和特警营房项目，系统分析了砂土地基基坑降水施工的工艺流程及操作要点，通过管井降水解除基坑隐患，取得了良好的效果关键词：砂性土；基坑；管井降水砂性土是指粉质砂土、砂质粉土和砂土，该类土质透水性强，土的渗透系数为20~200m/d，降水方法采用管井降水效果佳当基坑地下水含量丰富，且水源补水强度较大时，经常会出现坑内降水深度不足，基坑内筏板基础承台、电梯井、集水井等坑中坑部位出现明水、流砂等现象，此时，土方开挖难以继续，强行开挖会造成砂土流失、基坑坍塌等严重问题，必须立即停止开挖，果断采取措施，以免造成严重的基坑安全问题我司施工的南京市建邺区市纪委大楼和特警营房项目，地基土层属于典型的砂土地基，地下水特别丰富，基坑土方开挖至地下室筏板承台及电梯基坑时均出现了坑中坑水位降深不足问题，基坑开挖逼迫中止，后经采取多种降水补救措施，克服种种困难，才勉强开挖至基底标高，然后通过人力、物力的大量投入，连续日夜抢险作业，最终实现了地下室筏板安全封底，基坑隐患解除。

现以特警营房项目为例，对该工程基坑降水出现的相关问题及采取的技术处理措施总结如下，以供类似工程参考 1. 工程概况南京市特警营房项目，位于建邺区河西新城，渭河路以东，绕城公路以西，黄河路以南，总用地面积19434.11㎡，总建筑面积45500.41㎡，建筑平面形状呈梯形，南北长约49~135m，东西宽约200m该项目为综合体建筑，地上为A、B、C、D、E五座塔楼，地下设一层地下室，中部为靶场；基坑大面积底板底标高为-5.6m,靶场内底板底标高为-8.0m基坑支护主要采用双排钻孔灌注桩、PCMW工法作为挡土结构，局部采取放坡开挖，基坑四周采用一排Ф650@900的三轴深搅桩作为止水帷幕本工程基坑开挖深度范围内以杂填土、淤泥质粉质粘土和粉砂层为主，基坑降水共布置管井72口，平均间距约15m，分JSJ1(深11m)和JSJ2(深15m)两类，在基坑底四周设置排水明沟及集水井，将基坑管井降水、基底积水、雨水汇集后，抽排至基坑顶部排水沟，再排至场外河道，水沟的排水坡度为1‰2. 砂土地质管井降水常见问题分析与防治根据住建部建质办[2018]31号文《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》要求，基坑工程的土方开挖、支护、降水工程应按照管理规定要求进行专项方案编制、审核审查与专家论证，并严格按照经专家论证通过后的方案组织实施、过程管理与检查验收。

基坑工程施工，首先应严格控制止水帷幕的深度、水泥掺量、成桩质量和施工接缝处理，确保的止水帷幕的整体性和隔水效果，这是保证基坑降水质量和土方开挖的前提条件其次，应保证降水管井的布置位置、数量、深度和成井施工质量，确保管井良好出水效果管井施工常见质量问题与对策措施分析如下：（一）管井结构选择基坑地质为砂性土层，基坑面积较大且降水深度为3~5m时，降水管井结构应优先采用无砂管无砂管具有以下特点：（1）蜂窝管透水性好，过水面积大；（2）井壁不流砂；（3）采取成品封底管，井底密封牢靠无砂管直径360mm、壁厚30mm、标准管长4000mm，分井底管和滤管，管两头各150mm为密实段，中间为蜂窝段，井底管采用成品管二）管井质量控制影响管井质量的主要因素有：（1）点位布置；（2）井距和井深；（3）成井质量；（5）出水量和泵配等其管井施工主要质量控制要点如下：1、点位布置降水管井点位布置应根据地下水流方向、管井平面位置图，并结合结构施工图，施工时应避开坑内支撑、格构柱、基础承台及坑内加固等位置管井布置原则应先深后浅、先点后面，即应先满足局部深基坑要求，再考虑浅基坑，平面型式以梅花型布置为佳开放式基坑应在来水方向布置降深管井，阻隔基坑来水。

2、井距和井深井距一般按@15~18米均匀布置，降水有效面积约250m2/井，砂质土适当减小当地质土层为层状土时（砂性土/粘性土交错），砂性土层越薄，渗流坡度越小，有效降水范围越小，应采取减小管井深度，缩小管井间距方法进行管井布置，管井间距应加密至5~10米，具体间距应采取试降水确定井深主要依据影响半径、各砂土层的渗透系数、基坑开挖深度而定为确保降水效果，井深布置一般呈四周浅中间深的漏斗型布置，且应比开挖深度至少深6~8米，使水位控制在底板下2~3米之间当要求基坑降水效果快或承压水土层，管井深度应适当加深3、成井质量成井质量关键取决于清孔、填料和洗孔，其质量控制关键在于：（1）清孔：采用清水将孔内重度泥浆进行置换，直至泥浆比重不黏手为止，以防孔内泥浆比重过大堵塞井管滤网而影响管井出水效果2）填料：应采用中粗砂将原土层与滤网隔离，防止泥砂渗流填塞滤网网眼，引起透水不顺畅滤料充填至施工作业面下1.5米时，应压实滤料，改用优质粘土充填至施工作业面，并压实和封闭填料口3）洗井：井管安装完后应及时进行洗井，洗井通常采用的方法为清水冲洗，即把钻机的钻头取下换上水管，放入井管内强行注水，通过注水造成的压力使井内外形成水压洗井，一般应连续洗井至井水变清，洗井过程中应视井内水的含泥砂量而定，或视抽水后井内恢复的快慢来判断。

总体上讲洗井应有足够长的时间为佳，因为洗井是整个管井施工过程中最为重要的环节4、出水量与泵配管井水泵功率的选择应与单井出水量相匹配，潜水泵功率过小、扬程不足，直接影响管井出水量，将最终影响基坑整体降水效果常用水泵功率与出水量一览表功率（kw)出水量（m3/h）0.7531.5102.2153254（泥浆泵）40（三）管井降水主要问题分析与防治1、土方开挖前未进行预降水，降水效果差土方开挖时，往往受甲方工期节点所迫，未提前进行预降水或降水时间不足，未达到预期降水效果就强行进行土方开挖，这将严重影响土方开挖质量和基坑开挖安全，施工方必须坚持原则，排除干扰，严格执行相关管理规定和施工方案要求2、土方开挖过程中管井破坏严重，影响降水效果由于土方开挖过程中挖机、运输车等大型施工机械多，管井、水管保护难度大，极易造成井壁破坏与管井失效，因而在土方开挖前应制订科学、合理的土方开挖方案，明确运输机械行走路线和管井保护方案，做好土方开挖技术交底，并安排专人进行机械指挥与管井维护，当管井堵塞无法恢复时应及时补井，确保降水效果不受影响3、管井透水性差，出水量小管井透水性差，主要原因有两个方面：（1）井壁构造过水面积小；（2）填料不符合要求，滤网透水性差。

管井采用无砂管时，无砂管蜂窝管过水面积大，不流砂，且有配套封底管；当管井采用波纹管或水泥管打孔时其过水面积小，易流砂，且封底效果差；填料应采用中粗砂将原土层与滤网隔离，防止泥砂渗流堵塞滤网网眼，引起透水不畅或死井粉砂土层含泥量大，易形成流水板结，板结体透水性差，采用管井降水时粉砂随水压流向管井滤管，易在管井四周形成板结，而影响管井出水效果，为防止压力水头造成流沙板结，应适当缩小管井覆盖范围当管井出水量小时，应及时检测坑内观测井水位，如坑内水位高，管井降水不能有效降低坑内水位时，应采取洗井等处理措施，经处理后尚不能恢复正常出水，应重新补井4、井内泥沙多，引起水泵烧坏或堵管无砂管蜂窝段与管接头处应采用一层丝二层网包裹，滤网网眼60~80目，防止泥沙板结堵塞滤网与蜂窝；另外，洗井时应将沉积于井底泥砂清除干净，通常采用空压机或活塞洗井5、管井泵管出水慢，水压小基坑降水前应进行试降水，确定水泵选型和管径大小管井的水泵选型应与涌水量相匹配，通常以胶皮管人踩上去不明显疲软为宜水泵功率过小，水压低、扬程短，水位下降慢，影响管井出水效果；当单井涌水量大时，采用1台大功率泵效果好于2台小泵的套泵3. 砂土地质局部基坑降深不足的应急处理措施砂土地质透水性强，当基坑封闭效果差，水源补水强度大时，基坑降水经常会因为各种设计与施工因素影响极易造成降水深度不足问题，出现坑底明水与侧壁流砂，特别是坑中坑降水较为普遍，此时，土方开挖将无法继续，必须迅速采取降水补救措施。

当基坑开挖遇到此种情况时，可采取以下措施:1、当局部基坑面积不大，土体含水量和外部补水不大时，可采取局部增设微型轻型井点降水，此方法属于真空强排水，砂性土密闭性差，难以形成井点管真空度，且粉砂易吸附在井点管滤网上形成板结堵塞滤管孔洞，或流入井点管滤管内形成管底堵塞，出水效果取决于井点成活率另外，由于井点管多，对后期基础施工影响大，一般情况不建议采用2、当局部基坑面积较大，土体含水量和外部补水较大时，应在局部基坑范围果断采取增加管井降水补救措施，钻孔可采用专用钻机或简易装置快速成孔，补井间距和井深应根据开挖深度和地下水量而定，考虑成井施工影响应适当增加补井数量和深度，直至基坑水位满足施工要求为止基坑土方开挖完成后，应采取赶工措施，大干快上，迅速完成地下室结构底板封底，确保基坑安全总之，基坑土方开挖的关键在于降水，降水效果好，土方开挖就顺，且基底土质成型好；降水效果差，土方开挖难度大，且易产生基坑流砂、坍塌等基坑安全问题，砂性土降水尤为重要，砂性土管井降水的通病防治和应急处理，对类似基坑工程施工与问题处理有着十分重要的借鉴意义参考文献[1]洪小星.富水砂性地铁车站深基坑施工案例分析[J].广东土木与建筑，2020，12（4）：104-107.[2]陈阳,赵文,贾鹏蛟,等. 砂土地区深基坑稳定性评价及力学效应分析[J]. 东北大学学报（自然科学版）,2018,39(9):1353-1357.[3]刘洪. 南昌儒乐湖水闸工程项目砂性软土深基坑开挖施工技术[J]. 大科技,2019(36):127-128.3  -全文完-。