浅谈基坑井点降水时周边建筑物不均匀沉降的控制

浅谈基坑井点降水时周边建筑物不均匀沉降的控制

作者：陈康林

来源：《职业·中旬》2011年第04期

一、工程概况

位于扬州市江都北路江苏省扬州技师学院西院内的生活服务中心，场地南侧为已建学生宿舍楼，距基坑9.10m；正东为已建办公楼和学生宿舍楼，距基坑约12m；北侧为活动房屋。 二、工程地质情况 1.地形地貌

生活服务中心场地地貌单元为长江北岸冲积平原地貌，地势平坦，交通方便。场区西侧约15m有一条小河。 2.地层

场地内地层可划分为5层，土层自上而下依次是：（1）素填土；（2）粉土（稍密）；（3）粉土（中密）；（4）粉土夹粉砂；（5）粉质黏土夹薄层粉土（该层本次钻探未钻穿）（图1）。

图1土层基础埋深水位关系图 3.地下水

地下水的排汇方式主要为蒸发，多年平均蒸发量约为1030mm。较丰富的地面水和地下水给基坑施工带来了困难，施工中必须采取有效的降水措施，才能确保施工的正常进行。 三、基坑井点降水 1.基坑涌水量估算

经计算，基坑涌水量Q＝843m3/d，一级井点套数n=6套，埋设井点计3套，合计井点设备9套。

2.基坑排水方法

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

基坑正东、正南有已建建筑物，为避免井点降水对基坑周边的建筑物造成影响，取消正东、正南的一级井点，设置临时疏干井点，临时疏干井点布置在基坑内侧距边坡约9.0m处。基坑正西有一小河，为避免基坑基底产生水土液化和管涌，保证后浇带的施工。采用一级井点和埋设井点施工。 3.基坑降水设备

采用支管6m、滤管长度1m、总长6m、内径φ38m的井点管，集水总管采用内径为φ127mm的无缝钢管组成的轻型井点9套。疏干井点拆除后实际使用设备6套。轻型井点性能参数如表1所示。 4.井点系统的布置

（1）井管埋设：采用φ50～70mm冲管（或管式高压水冲枪）冲孔，孔径一般深300～400mm，比滤管深0.5～1.0m，冲孔所需压力可根据该土质情况而定，并作上下左右摆动，井管间距以1～1.5m为主，井管到达设计深度后，在井管与孔壁之间用洁净的粗砂灌实，井点管应位于砂滤的中间，并做试验。

（2）井管检查：全部井点管埋设完毕后，应接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏气、漏水现象，出水是否正常，发现有异样检修后方可使用。

（3）井点使用时，应保持持续不断地抽水，同时注意井管的淤塞情况，当井点管淤塞太多，严重影响井点的降水效果时，需用高压冲洗井点管或拨出重埋。 四、周边建筑物不均匀沉降的控制

在施工中必须要采取措施保证建筑物底部的地下水位不下降，从而保证建筑物的稳定。具体措施如下： 1.设置临时干井点

在正南、正东方向距基坑边坡内侧约9m处，即图2中(A)～(B)、(6)～(7)轴两独立基础之间中部布置临时疏干井点计3套。临时干井点距离已建学生宿舍楼的距离由9.18m增加到18.18m，从而减小了井点降水对已建建筑物的影响。 2.回灌井点阻止周边建筑物的沉降

在施工中采用回灌井点，形成一道隔水幕墙，阻止回灌井点外建筑物下的地下水流失，使地下水位保持不变，土层压力仍处于原始平衡状态，从而有效地防止了降水井点对周围建筑物的影响（图2）。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

图2回灌井点平面布置图

（1）回灌井点计算。经计算回灌影响半径R=19.65m，回灌等效半径ｒ0＝19.14m，回灌井点套数n=2套。降水影响半径因止水幕墙的阻隔而造成降水减效。回ｒ0＝19.14m＞18.18m。回灌水位高于降水水位（图3），保持抽灌一致，建筑物基础下的地下水位就不会下降，就能保持建筑物的稳定。

（2）回灌井点设备。回灌井点：支管长度6m，滤管长度3m，总长度6m，井点管内径φ38mm，集水总管采用内径为φ127mm的无缝钢管，φ53mm的闸阀70个，水表2个，集水支架2组，2.2kW潜水泵3只（备用1只）。

（3）回灌井点布置。在距基坑一级井点主管6m处，布置回灌井点120m。计2套，支管间距1.5m。设集水箱2个，架立在5m高的支架上，用2.2kW潜水泵2台输送抽出的经沉淀池沉淀后的地下水到回灌集水箱，使地下水循环使用，节约施工用水。回灌每根支管装备φ50mm的闸阀1个，调节控制回灌水量。在输水主管安装水表2个作为回灌计量使用。 （4）回灌砂沟井的布置。使用砂沟井的回灌方式，在基坑正南、正东一级井点6m处（位置可适当调整）自然地面上开挖砂沟槽：宽0.5m，深0.5m，全长约120m。在砂沟槽内冲孔布置砂井，砂井：φ25cm，深度5m，间距1.5m均布。在砂沟槽内和砂井孔内回填中粗砂，在砂沟槽上组装回灌主管，安装输水软管埋设在砂井内0.5m长；接通至闸阀连接主管，主管连接至井点降水使用的集水箱，调整至正式工作。

（5）砂沟井材料。集水总管采用内径为φ127mm的无缝钢管，φ53mm的闸阀70个。φ50mm软管，长度0.5m计70根；中粗砂20吨。

（6）回灌技术措施。在井点降水的同时，通过回灌井点向土层中灌入足够的水，使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围，这样，回灌井点就以一道隔水帐幕，阻止回灌井点外侧的建筑物下的地下水流失，使地下水位保持不变，土层压力仍处于原始平衡状态，从而有效地防止了降水井点对周围建筑物的影响。其施工要点如下：

一是由于回灌井点系统的工作条件恰好和抽水井点系统相反，将水灌入井点后，水从井点周围土层渗透，在土层中形成与一个抽水井点相反的倒转的降落漏斗（图3）。 图3回灌水位剖面图

二是回灌井点的井管滤管部分，最好从地下水位以上开始一直到井管底部，也可采用与降水井点管相同的构造，但必须确保成孔与灌砂质量。回灌井点的埋设方法及质量要求与降水井点相同。回灌砂沟井为全滤渗透，必须确保砂井直径和深度成孔与灌砂质量。

三是回灌井点与抽水井点之间保持一定的距离，回灌井点管的埋设深度应根据透水层的深度来决定，以确保基坑施工安全和回灌效果，S≥6m。在回灌主管上每30m长的回灌线上设水

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

位观察井一个，全线计5个，定期作好测量记录。设备安装后，测定水位观察井的地下水位高度，并做好原始记录。使用工具为水位测量绳，测量水位井点降水和井点回灌同时进行，开机每2小时测量一次地下水位高度，发现水位高差较大，通过阀闸调整回灌水量。施工前三天，每2小时检测一次并作记录，水位稳定后每4小时检测一次，并作记录。

四是回灌水量应根据地下水位的变化及时调节，保持抽灌平衡，既要防止回灌水量过大而渗入基坑影响施工，又要防止回灌水量过小，使地下水位失控而影响回灌效果。因此要求必须在附近设置沉降观测点及水位观测井7个，定时观测并做好记录，以便及时调整灌抽水量。井点降水和回灌施工必须同时进行，中途不得间断，待基础完毕后，达到抗浮设计要求后，方可停止降水井点然后停止回灌井点。回灌水箱高度可根据回灌水量配置，一般采用将水箱架高的办法提高回灌水压力，靠水位差重力自流灌入土中。集水箱高度H＞5m，高度根据回灌量的大小适当调整。

五是回灌水采用清水。

六是回灌水井点必须在降水井点启动前或在降水的同时向土中灌水，且不得中断，当其中有一方因故停止工作时，另一方亦停止工作，恢复工作亦同时进行。 （作者单位：扬州大学商学院2008级MPA班， 江苏省扬州技师学院）