基坑施工疏干排水量计算研究

基坑施工疏干排水量计算研究

谢冰冰  ,邓建

武汉蓝天绿野咨询设计有限公司，湖北 武汉 430071

长江勘测规划设计研究院有限责任公司，湖北 武汉 430010

摘要：以武汉某深基坑项目为例，依据场区水文地质条件，根据施工降水论证范围，计算上层滞水及承压水排水量。其中，承压水排水量计算考虑含水层水量及周边补给量，计算方法贴近工程实际，计算承压水排水量更为合理。上述计算结果可为武汉城区及其他丰水城市深基坑建设项目提供技术参考。

关键词：疏干排水；承压水排水量；天汉软件；沉降

中图分类号：TV551.4           文献标识码：A    

引言

深基坑工程开挖过程中，基坑降水为深基坑施工提供必要的干地施工条件、降低地下承压水水头，从而确保基坑及地下结构安全施工。目前，大多数基坑降水均存在施工井数量偏多、抽取地下水数量过大等问题[1-2]，极易造成基坑周边地面及建筑沉降过大，甚至会影响基坑周边重要管线及构筑物。本文以湖北省武汉市硚口区某项目为例，对基坑施工降水水量进行论证研究。

1工程概况

1.1 项目区概况

项目位于武汉市硚口区地铁6号线附近，基坑总开挖面积32535m2，周长约1200m，整体下设两层地下室。基坑普挖深度8.04~10.80m，坑底坐落于（3）淤泥质粉质黏土层。基坑开挖深度大于5.0m，属于深基坑。

基坑分南北两期施工。北侧地块为基坑一期，南侧地块为基坑二期。一期开挖面积为16441.1m2，周长为685.7m；二期开挖面积为16093.9m2，周长为567.2m。

1.2水文地质情况

场地地下水可分为三种类型：上层滞水、承压水、基岩裂隙水。

上层滞水：主要赋存于（1）杂填土中的上层滞水，勘察期间测得稳定水位埋深1.5~7.8m。

承压水：与汉江水力联系密切。根据抽水试验结果，106#孔附近场地承压水水头埋深5.60m，绝对标高为20.03m。

基岩裂隙水：对基坑及基础施工影响不大。

1.3 基坑支护情况

基坑采用“桩撑、双排桩+被动区加固”的支护形式。在支护桩外设置700mm或850mm厚地下连续墙作为落底式止水帷幕，在电梯井深挖区均采用搅拌桩五面封底处理。

2 施工降水合理性分析

2.1 基坑降水水量计算

2.1.1上层滞水水量

上层滞水主要赋存于①人工填土层。根据基坑降水手册，可得明排水量计算公示：

W=FM  μ                （1）

式中：W—上层滞水水量（m3）；

F—基坑开挖面积（m2）；

M—含水层厚度（m）；

μ—含水层给水度，根据《工程地质手册（第五版）》，场区杂填土给水度取为0.15，黏性土给水度取0.1。

项目基坑上层滞水水量，详见表1。

表1 基坑上层滞水排水量

2.1.2承压水降水量

考虑落底式止水帷幕因施工技术限制，隔水效果并不能完全隔断地下水补给，将承压水水量按照基坑疏干含水量和周边地下水渗透补给量两部分，承压水排水量计算如下。

（1）疏干含水层水量

承压水疏干含水层水量按照公式（1）计算，其中：M—承压含水层疏干降水深度，北基坑设计最大水位降深为12.33m；南基坑最大水位降深为10.93m。

 μ—含水层给水度，细砂层给水度取0.15。

北基坑：16441.112.330.15=3.04万m3

南基坑：16093.910.930.15=2.64万m3

（2）落底式止水帷幕渗水量

落底式止水帷幕渗流量计算公示如下：

W=QL D              （2）

式中：Q—场区止水帷幕单宽渗流量，m3/m/d。根据连通性试验要求，止水帷幕渗透系数不小于1×10-6cm/s，则止水帷幕单宽渗流量为0.864m3/m/d；

L—基坑围护体周长，m；

D—基坑施工降水周期，d。

北基坑：0.864685.787=5.15万m3

南基坑：0.864567.2103=5.05万m3

经上述计算，基坑施工期内抽取地下水总量为上层滞水水量及承压水降水量之和，水量共计：1.55+3.04+2.64+5.15+5.05=17.43万m3。

2.2 施工降水合理性分析

基坑施工降水考虑了上层滞水和承压水，设计降深能够将地下水位降至基坑最深处以下0.5m，确保以最适当的排水量达到基坑具有干燥的作业空间和稳定。承压水水量计算时考虑了周边地层水量补给，因此，基坑施工降水水量计算是合理的。

3 结论及建议

（1）承压水计算考虑含水层水量及周边渗透补给量，计算方法考虑工程实际，更为合理。基坑施工期间施工降水总量为17.43万m3，估算排水量较为准确。

（2）建议做好基坑施工期间地面沉降的持续监测，降水时应对周围重要建筑物（地铁、高层建筑）、市政道路等进行变形监测。一旦出现明显沉降，应立即停止抽取地下水，并将事故信息上报给水务等主管部门，开展事故原因调查工作。

参考文献(References)：

[1] 向超. 武汉中心书城项目基坑降水优化研究[D]. 湖北工业大学, 2020.

[2]李立伟, 刘景兰. 疏干抽排地下水水资源论证方法在基坑工程应用[J]. 陕西水利, 2019(6):54-56.

[3]刘承磊，孙怀军，张洪岩． 沿海地区某基坑降水数值模拟研究分析［J］． 中国水运( 下半月) ，2016( 2) : 93－94．

[4]高军芳. 基于项目基坑疏干排水量估算分析[J]. 黑龙江水利科技, 2016, 44(5):71-73.

[5]韩芳. 天津市某建设项目基坑工程疏干抽排地下水影响分析[J]. 资源信息与工程, 2020, 35(4):85-87