摘要：本文以某实际深基坑降水方案设计为例，论述了如何做好深基坑排降水工作，希望能够给类似工程项目提供一些参考帮助。 关键词：深基坑，降水，变形监测
深基坑降水是做好高层建筑及地下空间工程项目的成败的关键之一，降水方案能否达到基坑降水目的，关系到基坑安全及建筑施工的正常进行。本文以某实际深基坑降水方案设计为例论述做好降水工作的重要性，希望能够给类似工程项目提供一些参考帮助[1]。
浙江某市商场建筑基槽平面形状近似为矩形，总建筑面积25677.9m ，占地面积为32785.2m，框架剪力墙结构,钻孔灌注桩基础，设计桩长12.8m，基槽深度10.03m。建设场地内的地下水位埋藏深度5米左右，为保证工程施工质量和安全，实现基坑干封底，应采用深井降水法，将建筑场地内的地下水水位降低到基坑开挖面0.5米以下。工程平面及场地环境条件如图1所示：
2、工程概况
2. 1 岩土工程地质、水文地质条件
建筑场地地形平坦，基槽岩土层的钻探所揭露的各分布地层地质特征如表1所示：
表1支护设计涉及土层的物理力学性质指标一览表
2. 2工程地下水类型
建筑场地内的地下水为中风化岩体内的孔隙裂隙水，对基坑开挖有影响的地下水为场地内的④层中砂土层和卵石层中的地下水，依据含水层的埋藏条件和水动力特征，该含水层为潜水，地下水位标高在6m左右，含水层饱水厚度平均值为4m。
2. 3周围环境
基槽西侧:为6层住宅（砖混结构), 最近处约18m;基槽南侧:为6层住宅楼（砖混结构）,距离基槽约12m; 基槽北侧:50m以内无建筑, 基槽东侧局部距离道路约10m。
3、基坑支护方案
编制基坑支护方案本着“安全可靠，经济合理，技术可靠，方便施工”的原则，方案布置如下：基坑南北两侧上部5米深度采用土钉墙支护，下部采用混凝土灌注桩加预应力锚索支护，东西两侧采用混凝土灌注桩支护；土钉墙按1：0.2放坡，自上而下布设2道土钉，采用梅花形布置[2]。
4、降水方案设计
4.1基坑几何参数设置
由于本基坑呈矩形( 50m×60m)形状, 跨度和面积都比较大, 故可以采用环形封闭式平面布置。同时为了减少基坑降水对周边建筑物产生不利影响, 基坑边部设置有竖向止水帷幕, 所以采用坑内降水方案,缩小了降水的影响范围, 减少降水的总出水量[3]。
4.2水文地质参数
水文地质参数取场地的抽水试验成果资料，降水设计采用的水文地质参数为: 渗透系数K= 2.00m/d，饱水厚度H=16.7m。
4.3设计降深
当基坑开挖到基坑底面时，基坑内的水位一定要低于基底标高0.5米以上，降水运行时场地内的地下水平均水力坡度5%，确定水位设计降深9.6m，基坑中心水位降深10.01m.
4.4降水井点结构设计
降水井点钻孔直径，井管直径ф800，深度23m，下入深度22m，其中降水井直径273mm，下入19m，其中深度12-18m为过滤管，其余部位为井壁管。
观测井钻孔直径180mm ，深度18m，降水井管直径100mm ，下入深度15m，其中深度为12-18为过滤管，其余部位为井壁管降水，井孔壁与井管壁之间深度用粘性土封闭，其余部位用的过滤砂封闭，如图2所示：
图2：降水井及观测井结构平面图
4.5防水方案设计
①设计参数。含水层厚度H=26.6m,降水面积F=18000m2,设计降深S=10m，基坑等代半径r=70m，综合渗透系数K=7m/d.降水14D的影响半径R=200m，降水井点水位降深SW=10m，降水井的等代半径RW=0.3m.
②基坑降水初期的涌水量Q涌
③降水井群单井干扰排水量q（n=25）
④降水井群井排水量
⑤检验
观测井和降水井施工完成后，采用抽水试验方法对降水设计方案进行了验证 抽水试验分单井抽水和群井抽水，每次抽水试验均及时观测记录观测孔中的地下水位变化情况，为调整和确认降水设计方案提供依据。
排水量检验：，满足降水要求。
水位检验：实际降深H=10.1m，而设计降深S=9.6m，H>S，满足要求。
5、施工工艺及具体措施
5.1施工工艺流程图
结合现场实际的水文地质情况条件, 根据场地土体的渗透系数,初步分析可以采用轻型井点降水。其井点间距较小, 能有效地拦截地下水流入基坑, 尽可能的减少残留滞水层的厚度对保持边坡和桩间土的稳定较有利, 因此降水效果较好。降水方案施工工艺流程图如图3所示：
图3：降水方案施工工艺流程图
5.2具体措施
①降水井钻孔前严格按照施工图纸标出孔位。
②钻孔严格控制井的垂直度i《1% 严格控制降水井深度H《20 m 保证井的孔径上下一致，控制孔径ф》500mm。
③灌填砂砾滤料前把孔内泥浆适当稀释到比重为1.08左右，灌填滤料高度符合设计要求灌填量不得小于计算值的95%。
④井点管口附近有保护措施，并且设置标志，防止杂物掉入管内。
⑤成井过程中文明施工泥浆池及时回填洗井彻底。
⑥在冬季施工时对成井采取防冻保护措施。
⑦及时做好施工记录。
5.3井点回灌
为确保基坑周边已有建筑物的安全，在基坑外建筑外墙上设置沉降观测点共6个，对其进行沉降观测，以防止意外情况的发生，其基准点要选择在降水影响半径以外的建筑物上。在这三侧共设置3口水位观测井、8口回灌井，随时观察地下水位的变化和已有建筑物的沉降量，当已有建筑物的地下水位低于其基础埋深时，或已有建筑物的沉降量超过10mm时，应立即采取井点回灌措施。
5、4安全措施
1）降水工作应该强化管理，加强人力物力的组织工作，降水人员一定要责任心强。
2）基坑排水沟应做好防渗处理，切忌形成回灌，避免发生突涌、流砂想象。
3）降水期间定期监测观测孔中的水位，现场备有备用电源，以防停电造成降水运行中断，发生基坑涌水安全事故。
6、工程效益分析
6.1经济效应
本基础施工采用降水法控制基坑地下水，按市场价计算投入的费用为30万元，约为坑底循喷止水法的三分之一，可以节约工程成本20多万元，并且井点降水方案施工技术可靠，不但保证工程施工质量，缩短施工工期。
6.2环境效应
基坑降水对周边环境的影响主要是由于地下水位的下降导致出现地面及周围建筑物出现沉降，并可能造成周围建筑物的开裂。本降水工程方案引起的地面沉降小，均在建筑物的地基允许变形范围内，况且场地内的地下补给条件好，停止降水后水位可迅速回升，可以使降水过程中产生的部分地面沉降得以回弹，因此对周边的环境影响小，不会造成周边建筑物的损坏。
7、结论及建议
在基坑降水的施工过程中建议:
2) 基坑支护结构的施工要求。基坑开挖及支护施工和基坑降水施工的过程中要严格按照规范的要求进行, 尽可能的使其达到设计要求,减少不必要的成本投入。
1) 建立动态监测系统。本基坑属于深基坑,为了保证基坑支护结构的安全可靠及其对相邻建筑物的影响限制在允许的范围内,必须对周围建筑物和支护结构体系进行现场动态监测，做好对应的应急预案。
参考文献
[1] 孙新忠.基坑降水工程[M], 北京: 地质出版社,2002.
[2] 严三保,胡兴庆.基坑降水方案比较与设计参数的确定[J], 南京工业大学学报，2004，4（2）：24-26
[3] 周志芳,郭耿新.深基坑降水设计中几个问题的讨论[J], 勘察科学技术，2005，27（2）：153-156
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。