浅析通辽万达广场深基坑地下水处理

摘要：本文对通辽万达广场地基基础分部工程中所涉及的各种深度的基坑进行了统计和归类，详细描述了各基坑水位分布状况，针对不同的基坑工况，采取了不同的降水处理措施，特别是对几种突况进行了细致描述，值得借鉴。

关键词：管井、水位降深、平均降水速率、船型模板、集水井封堵

中图分类号：TU99文献标识码： A

1、工程地质与水位描述

本工程范围内地层分布多以砂土和粉质粘土为主，各地层土质及厚度如下表一所示：

各地层土质及厚度 表一

本工程地下水位埋深-9.02～-10.56m，平均埋深-9.79m（即相对于自然地面，水位标高为-9.09m），根据上表一可知：从③层细砂往下均为含水层；基坑降水深度范围内无隔水层，因此工程范围内地下水类型为潜水。

2、降水方式选择

结合通辽地区降水工程施工经验及岩土工程勘察报告（细砂层渗透系数约为3.0×10-3cm/s=，而根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012知：管井渗透系数为0.1～200，本工程细砂层渗透系数满足此要求），基坑大面降水方式选用管井降水，局部基坑采用集水井明排或坑内疏干井+水平封底隔渗等方式进行降水处理。本工程各单体基坑深度及所采用的降水方式如下表二所示：

备注：1.基坑深度均从±0.00计算，自然地面相对标高约为-0.70m；2.括弧内的数据为集水坑、电梯坑等局部最小降水深度（已考虑地下防水施工期间，必须保持地下水位稳定在工程底部最低标高500mm以下这一因素）。

各单体基坑深度 表二

3、几种降水方式的实施及降水效果描述

3.1、裙房管井降水

1）基本状况描述

本工程大商业裙房和酒店甲写裙房采用管井降水，其所属类型为潜水非完整井。管井滤管采用无砂大孔混凝土管（简称无砂管），管径为0.40m，管壁空隙率达到20％～25％。

2）管井设计

根据现场实际情况结合地下水埋深，管井距支护桩边距离为2.5m，四周井距按照12m设置。根据业主工期要求及设计抗浮计算复核，本工程降水停止时间为裙房砌筑工程完成，因此降水持续时间较长（截止降水停止，已累计降水14个月）。为了避免井内产生沉砂影响降水效果，综合考虑基坑深度、降水水位距离基坑底要求0.5m、降水梯度、降水期间地下水位变幅1.5m、降水井过滤器工作长度、沉砂管长度等六大因素，降水井半径计算值为602.27m，降水井深采取23m间隔27m一浅一深循环布置在基坑周围，累计设置104口降水井。本工程大商业裙房跨度141×273m、酒店裙房跨度92×131m，满足降水半径要求。基坑降水经导水管汇入沉砂池沉淀后统一排入市政管网。

3）降水效果描述

本工程酒店甲写裙房及大商业裙房降水工程从开始施工至正式形成降水历时20d。结合上表一、表二可知，裙房基坑深度范围内的含水层厚度为0.79～2.63m，参照通辽当地同类管井施工经验，此类管井每天水位降深约为0.08m～0.12m，因此初步考虑降水20d后开始裙房坑内剩余土方开挖（开挖至-11.35m，预留0.2m厚土层人工清槽）。截止土方开挖时，经现场探坑实测，酒店甲写基坑水位位于-11.35m（水位降深11.35-9.79=1.56m，平均降水速率1.56/20=0.078m/d）、大商业水位位于-11.85m（水位降深11.85-9.79=2.06m,平均降水速率2.06/20=0.103m/d），降水效果明显。

3.2、塔楼坑内疏干井降水

1）无砂管管井降水

鉴于本工程地下水位低，在降水工程施工前已经开始土方开挖，开挖深度为-9m以内，因此本工程面临单侧临空降水，此种情况对于降水井的密闭性、降水漏斗及降水曲线的形成影响甚大。为了尽早对塔楼深基坑进行土方开挖，使其在最短的时间内具备后续施工条件，2013年9月22日（距离第一次探坑已过去10d），现场第二次探坑实测，酒店甲写基坑水位位于-11.85m（水位降深11.85-11.35=0.50m，平均降水速率0.50/10=0.050m/d＜0.08～0.12m/d）、大商业水位位于-12.45m（水位降深12.45-11.85=0.60m，平均降水速率0.60/10=0.060m/d＜0.08～0.12m/d），降水效果不甚显著。项目果断采取措施，在裙房基坑现有标高基础上，在酒店甲写及公寓等四塔楼周圈设置疏干井，疏干井依然采用无砂管管井。

疏干井深度8m（包含1m长滤管），沿塔楼四角及每侧中间各布置一口，为了保证电梯基坑部位降水效果，特在该部位增加一口疏干井。疏干井成井运行10d后（此时距离第二次探坑已过去15d），现场第三次探坑实测，酒店甲写基坑水位位于-13.50m（水位降深13.35-11.85=1.50m，平均降水速率1.50/10=0.150m/d）、公寓水位位于-17.50m（经查，公寓基坑从-15.5m～-17.5m范围内为一粘土夹层，基本不含水），降水效果显著。

2）小直径塑料管井降水

伴随着裙房降水井和坑内疏干井的运行，2013年10月14日（此时距离第三次探坑已过去7d），经现场第四次探坑实测，酒店、甲写基坑水位位于-13.65m（水位降深13.65-13.35=0.30m，平均降水速率0.30/7=0.043m/d），降水效果不甚显著。为了查找该坑降水速率突然下降原因，现场配合进行了基坑试探性挖土，经查发现从-16.00m往下有一厚度未知的粘土夹层（根据地勘报告，初步估计粘土层厚度为5m），由于无砂管外侧四周被疏干井施工过程中产生的粘土浆液堵塞导致从-13.65到-16.00处的细砂含水层无法疏干，进而导致地下水位液面下降迟缓，甚至不下降。项目部重新采用159mm塑料管井降水，管井间距纵横间隔4m，井深初步定为8m（具体深度视现场土质情况而论，但必须穿透粘土夹层）。

截止2013年10月30日，小直径疏干井已经运行10d（此时距离第四次探坑已过去16d），经现场第五次探坑实测，酒店、甲写基坑从-16.00m往上已无明水（水位降深16.00-13.65=2.35m，平均降水速率2.35/10=0.235m/d），降水效果显著。

3.3、酒店甲写塔楼坑底封底隔渗与东侧截水明排

在酒店甲写塔楼电梯基坑土方开挖过程中，局部边坡处土体有轻微塌方并伴随管涌现象出现。结合现场粘土地质情况，此区域已经无法采用管井降水处理了。为了及早为后续垫层及防水施工等创造条件，项目部及时组织专人采用人工加深基坑并换填300～400mm厚20～30mm碎石疏水层，在疏水层中设置无砂管井明排水，以此来杜绝管涌水流淤积在坑内而无法排尽进而影响坑底垫层及卷材防水施工等工序的开展。

为了避免基坑斜面因管涌渗流而无法浇筑混凝土的现象，本工程采用加厚斜面垫层支模的方式，利用加固体系自身重量来避免船型模板上浮的方式进行施工，使此类基坑快速达到后续工序施工条件。

伴随着降水的进行，在酒店、甲写东侧支护桩间喷护上陆续发现湿渍并伴随在管涌，经查为市政管网堵塞回流造成的，鉴于此在酒店，甲写基坑东侧与支护桩间设置截水隔离带，隔离带截面0.5×1.5m，采用20～30mm碎石换填而成，中间每隔15m设置一口集水井，采用污水泵明排。以此来杜绝管网回渗对基坑造成的不利影响。

3.4、住宅塔楼基坑明排水

鉴于本工程住宅塔楼局部基坑深度为-11.00m，已经位于潜水层中（含水层厚度为11-9.79=0.21m），为了使此类基坑及早具备垫层及卷材防水施工条件，结合以往类似情形施工经验，采用集水井明排处理，在坑底设计标高处采用人工加深300～400mm，在此范围内换填20～30mm碎石疏水层，在基坑中部设置400管径无砂管，管内设置污水泵明排，以此迅速使基坑干燥，达到后续工序施工条件。同时为了封堵集水井，在集水井外侧设置钢制防水套管，在底板混凝土浇筑前采用20mm厚的钢板将套管密闭焊严，保证封板上至少250mm厚混凝土层，满足最低防水混凝土厚度要求。

4、结束语

通过上述几种方式的综合运用，成功解决了通辽万达广深场基坑工程中所面临的各种地下水情况，迅速为后续工序施工创造了条件。同时，也积累了砂土地区地下水处理的经验，为公司承接类似工程创造了条件，同时也为广大同仁在工作中处理类似突况提供了借鉴和参考。