郑州市内基坑支护和降水施工技术的浅析

摘要：以郑州市某工程为例，对基坑支护和止水帷幕的设计进行了介绍，并重点阐述了降水施工技术和施工监测方法，提出了相关问题的应急措施，为今后同类深基坑工程积累了经验。

关键词：基坑支护 止水帷幕 回灌井

1 工程概况

郑州市某工程场地位于束水河冲积平原和山前倾斜平原的交接带，地形平坦，地面高程345m。工程需进行深基开挖，基坑边长305m，底宽11m-15m，最大开挖深度13m。对场区进行了地质勘测和土工试验，结果表明：第①层为黄土状粉土，黄褐色，稍密，夹粗砂透镜体，粘聚力是16.4kPa-25.4kPa，重度是21kN/m，内摩擦角是15°-22°，渗透系数是2.6×10-5cm/s；第②层为粉质粘土，灰绿色，夹粗砂透镜体，粘聚力是17.4kPa-30.4kPa，重度是 21kN/m，内摩擦角是15.1°-20°，渗透系数是1.6×105cm/s。土层的力学性能参数见表1。

地下水属于潜水层，主要来源于自然降水和地下水补给，排泄给北面的束水河。水位标高是345m，浮动量0.5m-1.0m。每年的3、4、5月份水位处于高水位，12月到次年的1月份处于低水位，属于水文型动态。

2 基坑支护方案

对周边现场进行勘察调研发现，基坑北边紧挨铁路，仅相距9m，若支护结构发生破坏将造成严重后果，因此将其定为一级；其他部位的支护结构定为二级。理论和实践都已成熟的桩一锚支护是常用的支护方式，且造价相对较低，在岩土工程中得到广泛应用。护坡桩设计见图1，主要参数见表2。

3 止水帷幕深层搅拌桩

落底式和幕帘式是常用的止水帷幕类型。本工程中选用幕帘式，相对隔水层是第②层的粉质粘土层，桩底落在其中。深层搅拌桩的设计参数见表3。

4 降水设计

考虑到粉质粘土和粉土是主要的含水层，地下水为潜水，且基坑较大，本工程选用管井降水。为了控制基坑北侧的铁路路基沉降在规定允许的范围以内，北侧的止水帷幕和铁路路基线之间设计了21个回灌井，井深15m-20m，在？75mm的PVC管外填1.5cm-2.0cm的滤料，上部实管为1.2m，中间是滤水管，底部沉砂管范围为1m-2m。在基坑的南面和北面对称、均匀布置42眼降水井，井深15m-20m，在？400mm的水泥质管外填？2mm-？8mm的砾料，中间是包网过滤器，底部沉砂管为2m。除此之外，分别在基坑的中心位置和周围设计了6个降水观测孔，深11m，PVC管的直径为68mm，用来检查降水情况。每天观察并记录排水井的水位、含砂量和水量，以判断是否影响了施工，如果出现异常，及时调整方案。

5 施工监测

本工程的施工监测项目有三项，首先是监测支护施工中的边坡位移，即在距离基坑边线50m的位置设置基准点，每隔15m-20m就在基坑四周设置一个观测点，记录下桩顶位移和基准点到观测点的距离，并据此绘制出时间-位移曲线。其次是监测降水施工中的水位，具体方法为每隔85m在铁路路基上设置一个变形观测点，需要注意的是，要做出标记，保护好观测点。最后一项是监测降水施工中的沉降，要求测量精度为四等水准。

6 应急措施

由于基坑紧挨铁路，要按照要求严密监测施工中的路基变形值，除此之外，地面和基坑边坡也容易发生变形。一旦迭加变形超出预警值，就必须立刻采取应急措施。本工程针对可能出现的问题设计了多个应急预案。当桩缝过大造成漏水或流沙，要及时在桩缝中打入注满稠水泥浆或水玻璃的花管，情况严重时，则直接使用高压旋喷桩。若土方超挖使边坡发生位移，要及时在坡脚压住沙袋或回填土方。为了避免基坑降水导致的路基沉降，要以“稳、平、缓”为原则，控制好降水的速率，除此之外要勤观测做好水位记录，及时调整降水量和降水率。若因荷载过大，基坑或地面出现变形，则应补加预应力锚杆，控制变形过大。

7 结语

某工程中，一次开挖深基坑形状为300m×20m，深 9m-12m，并运用了深基坑支护和降水施工技术。四个多月的现场监测表明，基坑结构安全可靠，对周围环境影响较小，铁路路基下沉量仅4mm，未出现漏水现象，周边各实测点的变形量均未超出预警值。

参考文献：

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