深基坑泥岩层排水技术

摘要：结合具体工程实例，研究了工程的地质分层情况，对深基坑的降水方案进行了选择，提出了泥岩层电梯井及塔楼筏板基坑降水的相关措施，取得了较好的效果。

关键词：深基坑，电梯井，集水井，排水盲沟

中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：

Abstract: combining the specific engineering examples, the engineering geological layer of deep foundation pit of rainfall scheme in the choice, puts forward the mudstone layer of elevator well and tower raft foundation pit of precipitation related measures, and good results have been achieved.

Keywords: deep foundation pit, elevator well, set Wells, drainage blind ditch

一、前言

随着科学技术的不断进步，作为中国城市里不可缺少的高层建筑也在不断突破新的高度，由于建筑高度的增加，建筑自重的增大，为满足高层建筑所需的地基承载力和相关使用功能的要求，使得高层建筑的基础埋深也在不断加深。目前，成都地区5层地下室的高层建筑不断出现，而这些建筑的基础持力层大部分在中风化泥岩层。由于泥岩的物理性质的特殊性，如坚硬、不能长期暴晒或浸泡，存在裂隙水（甚至带有压力）等，给这种地质下的基础施工带来了极大的困难，尤其是中风化泥岩的排水问题，以下将以位于莲桂西路39号的天玺超高层住宅工程为例介绍深基坑泥岩层排水的施工方法。

二、工程概况

天玺项目为地下5层、地上65层的住宅工程，筏板基础和独立柱基+抗水板，筏板厚度2500mm、抗水板厚度500mm，其±0.000相对于绝对标高497.00m，基坑整体开挖深度为-22.200m(高程474.800m)，塔楼部位开挖深度为-23.650m(高程473.350m),电梯井部位开挖深度为28.200m（高程468.800m）。根据中国建筑西南勘察设计研究院有限公司提供的岩土工程勘察报告（详勘）的内容，基岩层面埋深为场地自然地坪面下14.20～16.00m，根据其风化程度可分为强风化和中等风化。因此，该项目基础持力层均位于中风化泥岩上。同时地勘报告反映拟建场地初见水位埋深约为7.50～8.20m（高程488.500m），静止水位埋深约为6.50～7.00m（高程489.50m）。距场地大约280m为府南河，场地地下水丰富。由于泥岩的特殊性，不可能采用井点降水（井点降水仅能解决基岩以上的地下水），而基岩裂隙水的处理则需要采取其他辅助措施。

三、场地岩土构成

本工程场地上覆地层主要由第四系全新统人工填土(Q4ml)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)组成，下伏基岩为白垩系上统(K2g)灌口组泥岩，各层土的构成和特征分述如下：

（1）第四系全新统人工填土(Q4ml)

杂填土：杂色，松散，稍湿，以建筑垃圾为主，含多量的砖块碎屑，普遍分布在场地上部，厚度0.80～3.20m。

素填土：黑褐、灰褐色，松散，稍湿，以粉土为主，含少量砖瓦碎屑、植物根茎、回填卵石及腐植物，普遍分布于场地内，层厚0.90～3.90m。

（2）第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)

中砂：黄灰色、浅灰色，湿～饱和，松散，以长石、石英颗粒为主，含云母碎片，分布于卵石层顶部或以呈透镜体状分布于局部地段卵石层内，含约5～20%的卵石、砾石，局部富集，含少量细砂、粉土，分布于卵石层顶部的中砂标准贯入试验实测击数平均值为4.2击，厚度为0.60～3.00m。

卵石：灰褐色、灰黄色、灰色，饱和，松散～密实，卵石成分主要为花岗岩、石英岩，卵石粒径多为3～10cm，个别为漂石，卵石磨圆度较好，多呈圆形、亚圆形，顶部卵石呈强风化状，大多数卵石呈中等风化～微风化状。卵石骨架间被中砂、少量粘性土充填，含圆砾、角砾，其含量约为10%～45%。可划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密实卵石4个亚层

松散卵石：粒间充填45%～50%的中细砂，N120超重型动力触探击数2.8～4击，厚度0.50～1.00m。

稍密卵石：粒间充填40%～45%的中细砂，N120超重型动力触探击数4～7击，厚度0.80～3.70m。

中密卵石：粒间充填30%～40%的中细砂，N120超重型动力触探击数7～10击，厚度0.40～1.60m。

密实卵石：粒间充填15%～30%的中细砂，N120超重型动力触探击数大于10击，厚度0.40～1.60m。

（3）白垩系上统(K2g)灌口组泥岩

紫红色，主要矿物成分为粘土矿物，按照风化程度的差异，可分为强风化泥岩、中等风化泥岩。

强风化泥岩：紫红色，泥质结构，厚层状构造，顶部局部已风化成土状，岩芯破碎，呈碎块状。纵观整个场地，在场地东北部，强风化泥岩厚度相对较大，通过钻探发现，该区域强风化层内局部岩块相对较为完整，厚度约为1.70～5.60m。

中等风化泥岩：紫红色，主要矿物成份为粘土矿物，泥质结构，厚层状构造，遇水易软化，失水崩解，岩芯成长柱状。

典型工程地质剖面图

四、施工方法

根据现场实地观察，车库抗水板基底基本无明水，主要明水位于塔楼筏板基底以及电梯基坑基底、集水井基底等，且这些明水源头来自塔楼筏板基础侧壁以及电梯井筏板基础侧壁基岩裂隙水，因此基底排水采用疏导的方法将明水汇集至集水井内，再由潜水泵将水抽走，达到排水效果，从而为基础干作业创造条件。具体做法如下：

1、塔楼筏板排水盲沟和集水井的设置

首先，沿塔楼筏板侧壁坡脚位置开挖200(宽)x300(深)排水盲沟，塔楼筏板侧壁坡脚四个大角位置开挖500x500x500(深)集水井，排水盲沟内填充粒径为30~50mm碎石或卵石，并在碎石或卵石面上满铺土工布，确保浇筑混凝土垫层时，水泥浆不会渗入盲沟内，影响盲沟的排水效果，见下图

塔楼筏板排水沟及集水井布置图

由于塔楼筏板四个大角集水井和抗水板集水坑位置水量较小，故设置自吸泵抽水。做法如下图所示

塔楼筏板大角集水井 抗水板集水坑侧壁

针对侧壁的裂隙水，可采取在存在裂隙水的部位，沿侧壁高度方向剔槽并埋入DN75PVC引流管，引流管管壁沿长度方向开孔，孔径20~30mm，然后在侧壁上满铺土工布将裂隙水隔离，土工布一端固定在塔楼筏板侧壁的坡顶，一端覆盖在排水盲沟的碎石或卵石上，确保裂隙水顺土工布内侧或引流管流入排水盲沟内（同时确保了斜面垫层砼的浇筑），最后汇入集水井统一排入沉砂池，土工布搭接宽度保证100mm。如下图所示

泥岩侧壁裂隙水引流做法

泥岩侧壁裂隙水引流结构层次

2、电梯井基坑排水盲沟和集水井的设置

由于电梯井基坑的裂隙水更为严重甚至带有压力，排水盲沟的尺寸、填充石子的粒径以及侧壁裂隙水的引流方式与塔楼相同。只是电梯井基坑坡脚四周及其中间均设有排水盲沟。电梯井集水井的设置有所不同，在电梯井中央开挖Φ600集水坑，并在集水坑内下Φ500钢套管，钢套管一端开若干小孔，直径20~30mm，钢套管放入集水坑的深度为500mm并用碎石或卵石填充套管与集水坑之间的缝隙，另一端距筏板面500mm，套管内设潜水泵一台，通过潜水泵将集水井内的水抽至基坑外。如下图所示

电梯井排水盲沟和集水井布置图 集水井详图

3、电梯井钢套管的防水处理

在钢套管上焊接宽度150mm，厚度3mm止水环，止水环高度距垫层250~300mm，筏板基础的防水卷材在钢套管位置上翻并顺着钢套管粘贴卷材且将止水环包裹住后向上在粘贴200mm。

4、集水井的封井处理

电梯井位置的集水井在筏板混凝土浇筑至接近套管管口时，将潜水泵抽处，并迅速向套管内浇筑同筏板标号快硬性混凝土至充满整个套管，混凝土应振捣密实，而后采用2cm钢板与套管满焊，如下图1。最后将套管以上500mm混凝土浇筑完毕。利用混凝土自重以及焊接的钢板将套管内的水封闭，如下图2。

图1 图2

对于塔楼筏板的集水井和抗水板集水坑的侧壁，在混凝土浇筑至集水井和抗水板集水坑时，直接拆除自吸泵并用混凝土封闭。

五、结束语

天玺项目由于对电梯井基坑及塔楼筏板基坑降水进行了有效的处理，为电梯基坑及塔楼筏板的干槽作业创造了条件，保证了防水卷材和筏板混凝土浇筑的质量，施工效果很好，且经济适用。在我公司同类型项目（泰丰国际广场项目）亦利用此项技术同样取得了很好的效果。

参考文献：1、中国建筑安全网安全技术专栏《关于电梯井局部加深部位降水施工方案的探讨》2、《地下工程防水技术规范》GB50108-2008

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。