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    粉砂粉土層中深基坑降水失效分析及處理方法

    2014-06-18 16:02  來源:巖土網  閱讀:7792
    基坑施工中,為避免產生流砂、管涌、坑底突涌,防止坑壁土體坍塌,減少對周邊環境的影響,當基坑開挖深度內遇到存在飽和軟土層和含水層時需要采用合理的降排水措施。?

    城市建設過程中,由于工程地質與水文地質條件的復雜性,以及基坑開挖規模和深度的不斷增加,對基坑降排水的要求越來越高。因降排水不當造成的基坑工程失穩事故時有發生?;邮┕ぶ?,為避免產生流砂、管涌、坑底突涌,防止坑壁土體坍塌,減少對周邊環境的影響,當基坑開挖深度內遇到存在飽和軟土層和含水層時需要采用合理的降排水措施。

           工程概況

      某工程位于杭州錢塘江南岸,基坑開挖面積約8萬平方米,開挖深度約7米,B區坑中坑挖深約14米,坑內高差達7~8米,坑中坑面積約2000平方米。

    由于工程開挖面積大,坑內有數個坑中坑,高差較大。綜合考慮本基坑工程的特點和難點,保證基坑安全、降低圍護成本,基坑總體的思路是分期開挖施工。即先對開挖深度較淺的主體結構區域進行開挖施工,待主體結構地下室施工完成后進行其余部分及坑中坑的開挖。這種大基坑分區開挖的施工思路可以有效利用場地空間,減小大開挖后坑中坑對整個基坑的不利影響。圍護結構采用一排咬合樁結合兩道鋼筋砼斜支撐支護,局部采用土釘結合一排三軸水泥攪拌樁復合支護。

    基坑開挖范圍內土層主要有0-1雜填土、0-2 素填土、1-1粘質粉土、1-2砂質粉土、1-3 砂質粉土、2-1砂質粉土、2-2砂質粉土、3-1粉砂夾粉土、3-2粘質粉土、3-3淤泥質粘土、4-1粉質粘土、4-2粉質粘土(典型的地質剖面如圖1)。

    典型地質剖面

    典型地質剖面

    場地開挖范圍內有深厚的砂質粉土,水量豐富、滲透性好,基坑的降水和止水效果是該基坑工程成敗的關鍵之一?;拥慕邓O計采用大基坑外圍三軸水泥攪拌樁或咬合樁止水,基坑內及坑中坑采用自流深井疏干降水,B區坑中坑挖深較深,自流井的間距適當加密(基坑降水平面示意如圖2)。

    降水井布置示意圖

    降水井布置示意圖

    出現的問題

    基坑二期B區坑中坑開挖至坑底以上約2.5米位置時,出現坑底土層局部涌水或開挖出現含水砂層。經檢查降水井點水位,發現井點水量較小,水位不高,現有降水井點降水效果不佳??觾鹊叵滤邓Э赡軙е卤粍訁^土抗力下降而失穩破壞,流砂、坑底突涌等險情。施工現場負責人發現問題后立即停止開挖、采取預防控制措施,并通報設計方。為降低坑內地下水位,現場在高水位點增設3處降水井點,但發現仍不能滿足施工要求。

    降水失效原因分析及處理方法

    在基坑設計中,盡管已經預先對B區坑中坑內降水井進行加密處理,但仍然達不到預期的降水目的。經現場勘查分析,坑中坑內降水失效的原因主要有以下幾個方面。

    1、基坑開挖面積達8萬方,空間效應明顯,止水帷幕的效果具有局限性??又锌邮┕r,坑內部分降水井未能全部工作,并受雨水等影響,坑內局部水位會偏高。

    2、坑中坑外側降水井點太淺,且局部降水井未工作。

    3、坑中坑開挖深度達14m,降水深度深,形成降水漏斗效果差,影響范圍小。上部含水層厚約14~17m,下部含水層土層中夾有粘性土團塊或薄層淤泥質土,導致土層局部滲透性減弱。降水深度深,降水漏斗如圖3所示,不能滿足現場施工需要。

    降水示意圖

    降水示意圖

    對于這類含有黏性土夾層的砂性土,降水深度深,井點間距較大,不宜形成降水漏斗的情況,宜加密井點數量才能達到降水目的。設計人員和現場工程師提出了兩種不同的降水處理措施。第一種處理措施是沿著坑中坑圍護樁外側施工10余口深井,但施工深井時會將坑壁沖塌,導致基坑壁的破壞,反而會加重事故;第二種處理措施是在沿著圍護樁內側施工10余口深井(如圖4所示),在地下室底板施工完成前,不得停止降水,因而新設井點無法將降水設備取出。此外,新增降水井需打設至不透水層(3-3淤泥質粘土層)以下2m。

    新增降水井示意圖

    新增降水井示意圖

    小結

    基坑降排水的作用是為防止基坑底面和坡面滲水、產生流砂,保證坑底干燥,便于施工和土方開挖;有效提高土體的抗剪強度,增加基坑的穩定性;減小承壓水頭對基坑底板的頂托力,防止坑底突涌。在實際施工過程中,一旦遇到降水無法達到預期效果,或出現滲水等現象,需要現場人員做出及時響應,通知設計并做出及時的處理。

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    我有話說

    全部評論(7)

    • liuyunyun8312發表于 10月09日 14:51rockandsoil.cn大話巖土
    • 作為中國的巖土工程師每天都會有大量的設計任務,VISUAL SLOPE是一款專注于巖土工程設計的軟件,包括了巖土工程師最常用得到的八個設計模塊—土體/巖體邊坡穩定分析,土錨/土釘設計,加筋土坡設計,加筋擋墻設計,基坑支護設計,滲流分析,隧道襯砌/支護設計以及凍結法施工設計。此軟件易學易用,被世界各國的巖土工程師用于很多重大工程。軟件的編寫來自于大量工程師實踐,并且在工程應用中不斷的完善。它知道工程師們最需要的是什么,它不同于其他巖土數值分析軟件那么復雜繁瑣,和同類軟件相比有著超高的性價比。詳情登錄www.rockandsoil.cn查看。
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    • 海闊發表于 06月27日 07:59這家伙很懶,沒有個性簽名!
    • 根據非穩定流理論,可延長抽水時間即可達到降深目的。
    點評:
    • feifei2460發表于 06月25日 10:11這家伙很懶,沒有個性簽名!
    • 各個砂質粉土層的滲透系數如何?
    點評:
    • cy0425發表于 06月23日 08:17微笑著面對每一天
    • 下載學習了
    點評:
    • 奎宿九發表于 06月19日 11:13這家伙很懶,沒有個性簽名!
    • 為什么不設計成輕型井點降水呢?
    點評:
    • liuhf123發表于 06月19日 09:56不要讓今天的懶惰成為明天的額后悔……
    • 5 3agsdg
    點評:
    • piziliu168發表于 06月18日 17:56我心有猛虎,細嗅薔薇......
    • 不錯,呵呵.......
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    馬曉華

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    博士后
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    两个男生在宿舍互口爽
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