[工作精品论文]大型基坑降排水实例

中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集大型基坑降排水工艺及应用赖金城黄少燕（中交四航局二公司斯里兰卡汉班托塔港发展项目一期工程项目部广东广州510300）摘要大型基坑干施工需要降排水，以往的经验，大部分采用深井、浅井、明沟等结合的方式，降低地下水，排除渗水、雨水，实现干施工。但深井降水存在造价高，影响开挖施工等弊端，本文介绍斯里兰卡汉班托塔港一期工程通过有效的技术分析，确定了以完全依靠明沟、集水坑、水泵降排水的实例，对类似基坑开挖工程的降排水有一定的参考价值。关键词大型基坑降排水干施工斯里兰卡汉班托塔港发展项目一期工程地处泄湖，湖水深度01米，基坑总面积约109万平方米，约占泄湖面积的25。基坑开挖设计底标高160M175M，周围已形成围堰并施工防渗墙至进入风化岩0510M，需干开挖土石方约1200万立方米，计划施工期17个月。基坑开挖期需排出基坑内地表水、降低地下水位（土体含水）、雨水，满足土石方的干开挖及基坑边坡的安全。1排水方案的确定11本地区年平均降雨量约为1050MM，年平均降水天数为111天，最大降雨量达到1048MM。计算基坑在最大降雨时的集水量基坑底实际汇水量QRKQMAXS63970M3/天。式中K出现概率，取08；QMAX最大降雨量，取1048MM；S基坑面积，取109万平方米；径流系数，取07。12本工程施工区域（基坑）内的土层从上到下分别为1淤泥、2淤泥混砂、3砂混淤泥、1中、粗砂砾、2粉细砂、1粘性土（粉质粘土）、2粘性土混砂、3砂混粘性土、1中、粗砂砾、2粉细砂、1粘性土（粉质粘土）、2粘性土混砂、3砂混粘性土、残积土、全风化花岗片麻岩、强风化花岗片麻岩、中风化岩、微风化岩等。其中淤泥已经采用绞吸船水上开挖，其余岩面以上土层渗透系数基本大于在104CM/S，平均185103CM/S（16M/D）渗透性较好。13基坑完成围堰及防渗墙（防渗墙渗透系数为107CM/S），可能渗水量采用完整井无压计算（按环圈管井布置时）计算矩形基坑引用半径0X作者简介赖金城（1983），男，广东人，助理工程师，从事港口工程施工技术管理工作。472中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集M5891415931090000X0F降水影响半径R按潜水含水层抽水经验公式确定，即2230611822951951HKSRW（M）6949589LG589230LG1818222613661LGLG236610）（XRSSHKQWW（M3/D）式中R抽水影响半径；SW水位下降值取18M；H含水层厚度；K土的渗透系数取平均值16M/D（渗透系数平均值）；0X环圈管井假设半径。另据设计院保守计算，基坑预计最大渗水量预计在20000M3/D。14基坑的边坡对稳定起着非常关键的作用，理论上边坡如果足够大，放坡足够缓，是不会导致坍塌的，鉴于本工程施工周边环境较好，在围堰设计时经过方案的探讨，尽量采用缓和边坡，基坑深度20米，边坡平均宽度100米，中间设平台，基本保证15的总坡度。根据上述工程概况、降雨量、地质情况、渗水量、边坡坡比，对基坑的降排水方案进行综合的评价分析，评价主要为是否可防止流砂影响边坡安全是否可抽干积水满足基坑干开挖的要求以确定是否需要深井降水。基坑开挖时地表以下的土层收到向上的渗透力的作用。对砂性土层而言，当渗流的水力坡度增大到某一种程度时，砂性土灰呈流土破坏形式，即呈流态状涌出坡面，通常称为流砂。产生流砂时的水力坡度称为临界水力坡度。临界水力坡度IC（1N）（G1）式中N孔隙率；G土粒重度。对均匀的砂性土，IC0812。在实际工程中应该有一定的安全度；对不均匀的粉砂土，容许渗透水利坡度I1/3。当水里坡度超出容许范围时，需要采用井点降水防治流砂。根据上述的特点，总边坡坡比1/5小于渗透水利坡度1/3，土层渗透系数较大，平均185103CM/S，利用基坑内水位监测数据，可掌握渗透水利坡度，可根据基坑开挖的进展情况，采用先降水、473中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集后开挖的顺序，控制降水速率达到小于临界水利坡度的要求，保证边坡的安全。基坑的渗水量按照计算为694920000立方/天，结合最大降雨量的汇水63970M3/天，渗水及降水可通过排水沟汇集后水泵抽出基坑。通过上述的论证，确定了本工程的基坑降排水方案采用明沟汇水至集水坑，用水泵抽排出基坑。2方案的实施21利用等高线进行排水沟及集水坑的总平面布置，排水沟根据边坡不同的标高如原泥面平台、5M平台、10M平台、17M平台分别设置一圈集（排）水沟，收集从高处汇集的降水及土体的渗水；集水坑根据周边环境，结合基坑均匀布置且便于抽出基坑以外为原则，分别在每个标高层设置集水坑，根据集水坑所负责的面积计算汇水量以确定水泵的配置。备用水泵按照4用1备原则增加，即实际上需要600，100，25M3/小时的水泵各10台，因施工期长达17个月及当地采购诸多不便等因素，按照多用多备的原则，另备用100方水泵10台，25方水泵50台。用电量需要752KW。集水井位置抽水设备功率抽水能力175154KW60010025M3/小时275154KW60010025M3/小时375154KW60010025M3/小时475154KW60010025M3/小时575154KW60010025M3/小时675154KW60010025M3/小时775154KW60010025M3/小时875154KW60010025M3/小时总计752KW4060M3/小时（考虑07系数）474中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集22降排水施工围堰周围设置一定的坡度，雨水顺坡度汇流至防渗墙外侧，阻止基坑外降雨水进入基坑，同时尽量避免围堰上的雨水汇入基坑，减少汇水量。选用合适的设备在围堰边坡、原泥面平台开挖截水沟（部分原泥面为淤泥，需在基坑中部抽干水后经过数天的晾晒，确保设备安全）、基坑边坡平台、基坑底设置排水沟，排水沟均设置适当的坡降，使雨水沿排水沟流入附近的集水井。透水层排水沟可采用不透水材料如薄膜、淤泥修建，遇到岩层的排水沟可按照排水沟的尺寸超深爆破后开挖凹槽形成排水沟。理论上集水坑的容量越大越好，实际操作中以满足该坑内水泵2小时以上的抽水为宜，如600方水泵的集水坑需要8001000立方，尽量多的满足汇水要求，同时保证抽水的工作至少能连续作业，避免抽空或频繁开关影响设备的有效寿命。集水坑的位置必须避开施工区，避免施工干扰。顶层排水沟通过顺边坡的排水沟汇集到基坑底的排水沟，再由排水沟汇集到集水井，水泵集中抽排出基坑外。也可在边坡上适当设置小型集水井，汇集边坡排水沟的降雨水，安装小水泵直接抽排水出基坑。正常的降排水可根据地下水位的监测情况进行合理的安排工作，一般地，降排水工作应该走在前面，尽量降低开挖面周围的地下水位，促进开挖工作的顺利实施。排水系统与天气有很大的关系，特别是持续时间长的暴雨，应安排专人收听天气预报，暴雨天气做好应急措施，必要时采取应急措施。大型的水泵必须做好安全防护措施，且便于人员操作。3应急预防措施31基坑开挖过程中出现渗流较大或管涌情况时应立即采取防护措施，如减缓坡度至小于临界水利坡度、薄膜或土工布防护阻止细颗粒流出、覆盖倒滤层、填筑碎石袋等，确保边坡安全。32预备用潜水泵处于待用状态，水泵一旦出现故障必须马上