浅析某工程地下室基坑降水施工技术

　　摘要：本文结合工程实例，根据场地及地质的特殊状况对地下室基坑降水进行多方案分析比较，有效的提出相应措施，保证地下室施工顺利进行。供同行参考。 　　关键词：基坑降水；施工方案；措施 　　某项目总建筑面积2.9万平米，建筑物地上26层，地下二层，局部一层，框筒结构形式，建筑高度114.6m，除核心筒承台基础深埋10.2m外，其余地下室基础深埋5.1m～6.7m，为予应力砼管桩承台基础。 　　地质报告揭示，场地岩土从上到下依次分布为杂填土、素填土、含泥砾砂、淤泥、含泥中细砂等，其中含泥砾砂层顶面埋深为8.0m～11.2m，厚度为1.2～3.1m，地下水位在地表下2.5m，地下水类型以承压水为主，岩土中的含泥砾砂层透水性强且与毗邻的湖有水力联系，由于湖的湖水与海水相通，其水位上涨或当对该土层进行较大抽水时，湖水会对其进行地下水的补给或渗灌。 　　根据地下室的使用要求和基础布置形式，基坑须进行大面积、深度较大的开挖，特别是核心筒承台基础处须开挖平面范围尺寸14m×14m、深度达10.2m的基坑，其开挖深度处于透水性强、含水量大又与毗邻的湖有水力联系的含泥砾砂层，因此若未采取措施，施工中必将出现流砂、涌水现象。如何进行基坑降水，成为地下室施工特别是核心简承台施工能否顺利进行和保证施工质量的关键所在，是迫切需要解决的首要问题。 　　作为建设单位，我们组织论证了基坑降水处理方案，主要采取如下两个措施： 　　1、直接减少基础埋深措施 　　减少基础埋深，意味着减低水位、减少水压，是基坑降水处理中的最简单、最有效方式。根据建筑功能要求，在保证使用条件下，经与设计单位共同分析及设计修改，首先将室内±0.000标高直接抬高400mm；其次通过采取其它的排水方式后取消地下室室内原有300mm厚的砂石滤水垫层；最后经结构计算复核修改，将核心筒承台基础高度由2000mm调整降低为1800mm。这样处理后，相当于将地下室整体抬高了700mm、将核心筒承台基础抬高了900mm，直接减少了水位高度、降低了水头压力，使得除核心简承台基础外地下室的基础埋深已降低到4.4m～6.0m，远离了透水性强、含水量大的含泥砾砂层，施工可采用边基坑开挖边基坑内抽水降水的最简单的处理方式。 　　2、二是采取隔、降水相结合的措施 　　虽经上述的处理措施，核心筒承台基础埋深抬高了900mm，但还是处在含泥砾砂层，使得基坑降水处理的重点实际在于核心筒承台基础范围处。为此我们对比分析了如下三种处理方案：一是在项目场地外围打降水井，直接降低整个场地的地下水位，该方案降水方式直观，但因场地毗邻湖且与其有水力联系，势必造成抽水量大、可控性差、费用高，同时对周边建筑物的影响较大，不是一种可行有效的处理方案；二是沿场地四周做隔（止）水帷幕，惯用的方法有双排？渍500mm水泥搅拌桩隔（止）水帷幕和钻孔高压水泥浆灌注隔（止）水帷幕，但这两种方法最大的缺点就是工程量大、施工费用高，且如选用高压力的水泥浆灌注时又因含泥砾砂层透水性强、与湖有水力联系因素，极易造成水泥浆的流失而无法形成隔（止）水帷幕，其也是不可行的方案；三是在核心筒承台外围四周设置隔（止）水帷幕和降水井，采取隔水、降水相结合的双保险方案，其做法是首先在核心简承台四周外边缘处施工两排相互相交的？渍500mm水泥搅拌桩复合土层帷幕进行隔（止）水，并起基坑开挖时的挡土作用，其次在隔（止）水帷幕外边缘基础底板受荷较小处布置三个降水井，该降水井不但可为基坑开挖需要进行降水，还可为下一段施工过程中建筑物的抗浮需要进行降水，为获得较大的汇（集）水面积、保证日后封堵方便，降水井采用？渍800人工挖孔沉砼预制管（管壁开小孔，管内放置钢筋笼加铁丝网，钢筋笼与管壁间填充砂石滤水垫层）方式，其底部深度进入含泥砾砂层，顶部至地下室底板砼垫层处，该隔水、降水相结合方案的最大的优点是把基坑降水处理范围直接缩小到重点部位，同时双保险措施可最大限度的提高了基坑降水的可靠度，有效保证施工进度与质量，并对周边建筑物的影响极小，而且施工费用较低、方式简单易行。因此我们最终采用了第三种处理方案。 　　采取了上述有效降水措施后，当核心筒基坑土方开挖至8m深时，还是出乎预料地出现基坑渗水、流砂现象，特别是越往下挖和当员当湖水位上涨时，渗水、流砂现象较明显，并开始出现水泥搅拌桩复合土层帷幕局部边坡塌方、淘空现象，使得进行基底砼垫层、承台基础砖胎模的施工难以实现。经现场观察和分析发现，含泥砾砂层的透水性、与湖水力联系远比预测的来得强、对施工质量影响来得大，集中反映在水泥搅拌桩施工时，随着湖水位的涨退潮的变化，对还未固结的水泥搅拌桩复合土层产生较强的水位压力差和冲刷，造成整个复合土层强度及整体性较差，出现较多形状很不规则的裂隙和孔洞，而另三个降水井的降水也由于含泥砾砂层的透水性、与湖水力联系强和出水量大而无法起到满意的降水作用。 　　虽隔、降水相结合的措施效果达不到预计要求，但基坑已成型、基坑内渗水也已得到较大的控制，还是有起到了一定的作用，因此根据新情况，我们采取了如下两个施工应急措施： 　　（1）为防止复合土层进一步塌方、严重削弱隔（止）水帷幕和挡土作用，对局部塌方部位先临时堆筑砂包进行加固，并在水泥搅拌桩复合土层挡土侧压筑一排挡土钢管（间距0.4m，砖胎模做好后用铁葫芦拔起）以稳定土层； 　　（2）连续几天在湖低水位时突击施工，采取主动超挖回填20cm厚碎石滤水层的办法，将基坑内渗水经碎石滤水层汇流集中引入事先预留的排水坑后抽水排出，在相对干燥的碎石滤水层表面迅速浇筑砼垫层进行基坑封底、同时做好承台基础砖胎模的施工。 　　根据上述的处理措施，基坑的开挖和地下室结构的施工得到了较好的工期及质量把控，取得较好的效果。由于施工过程中建筑物的抗浮需要，原在隔（止）水帷幕外边缘布置的三个降水井的抽水降水一直持续到上部主体十层完成（承台砼达到强度要求）后才停止。降水井的封堵施工选在湖低水位时，方式为先将降水井内的水抽干后，立即填充水泥、砂、碎石的干拌物至基础底面，然后用高出原设计要求一个等级的抗渗砼快速浇筑封堵至基础顶面，并用10mm厚钢板与基础施工时基础顶面沿降水井周边预埋的钢圈焊牢，使之牢固不渗水。 　　3、结束语 　　经过几年的使用与观测，表明某地下室基坑降水施工方案是可行和成功的，且还节省较大的施工费用。总结其做法，主要关键措施是：（1）在满足建筑功能要求前提下，直接减少基础埋深措施，是最简单、最有效方式；（2）采取隔、降水相结合的措施，但应视场地实际情况，合理的运用；（3）根据施工随时出现的特殊状况，制定应急措施；（4）采用可靠的办法有效封堵室内降水井。高层建筑地下室的施工基本上都面临着基坑降水的要求，如何根据不同的场地与地质状况来选择合理、可行的方案和采取有效的措施，是保证工程进度和质量的一个重要关键。■