卵石层深基坑的降水设计与施工技术
赵 骏 杨宇波 苗 林
【摘 要】摘要：通常情况下，施工水下承台时可以采用钢套箱、拉森钢板桩围堰或地下连续墙等施工方法，但以上方法均不适用于有卵石层的深基坑施工。因此，结合工程现场环境总结出一套卵石土层深基坑降水施工技术，即通过采取深井井点降水与集水明排相结合的方法，顺利地完成了基坑施工，取得了理想的效果。
【期刊名称】建筑施工 【年(卷),期】2024(041)004 【总页数】3
【关键词】卵石层；深基坑；深井井点降水；集水明排；水力坡度值 通信地址：上海市黄浦区江西中路406号（200002）。 电子邮箱：657497692@qq.com
井点降水是人工降低地下水位的一种方法。在基坑开挖前，在基坑四周埋设一定数量的滤水管井，利用抽水设备使所挖的土始终保持干燥状态。所采用的井点类型有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等[1-3]。 轻型井点、喷射井点和电渗井点多用于渗透系数不大于50 m/d的粉质黏土、砂土和黏性土中。管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井排水量大，但其降低水位深度较浅且水泵设在地面，不利于现场施工布置。 深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管，通过设置在井管内的潜水泵将地下水抽出，使地下水位低于坑底。该方法具有以下优点：排水量大，降水深度大于15 m；井距大且对平面布置的干扰小；不受土层限制；井点制
作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快；井点管可以整根拔出重复使用。其适用于渗透系数较大（10～250 m/d）、土质为砂石类土、地下水丰富、降水深、面积大、时间长的情况，降水深可达50 m。
集水明排是指在基坑内设置集水井，然后用水泵将水抽出基坑外的降水方法。在卵石河床开挖基坑，如涌入基坑内的地下水不能及时排除，不但导致土方开挖困难，边坡容易塌方，而且会使地基被水浸泡，扰动地基土。当基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。
针对背景工程的卵石层地质条件，仅仅采用井点降水难以取得满意的降水效果。因此采取坑外与坑内相结合、深井井点降水与集水明排相结合的降水方法，以满足施工要求。
1 工程概况
背景工程承台场地土由第四系冲积物构成，在勘探深度100 m范围内由粉土和卵石构成。母岩多呈浑圆、次圆状，一般粒径30～60 mm，最大粒径可达200 mm。整体级配一般，充填物以粉细砂为主，上部充填程度较差。土层渗透系数K=80 m/d。
基坑平面尺寸41.75 m×71.50 m，基坑开挖深度为8.5 m，地下水埋深0.5 m，降低水位深度10.0 m（图1）。
设计图纸建议采用拉森钢板桩围堰施工。拉森钢板桩适用于柔软地基及地下水较高的深基坑支护，施工简便且止水效果好。拉森钢板桩板材较薄，锁口部位形状难控制，钢板桩连接处卡扣不严，无法保证止水效果。如遇河床地质中的坚硬卵石，更有可能导致拉森钢板桩弯曲后无法严密，其止水效果及整体性效果差。因此，拉森钢板桩围堰工艺无法实施。本工程也对比了混凝土沉井法施
工，其工艺复杂、造价高，同样不允考虑。
项目部经过多方调查、验证，对钢板桩围堰、混凝土沉井及深井井点降水等方案进行了比选，最终选择了深井井点降水配合放坡开挖的方法。
深井井点降水是一种较成熟的基坑施工降水方法。本工程采用深井井点降水为主要降水方法，原因如下：其一，原设计拉森钢板桩围堰施工不能避免有水河床卵石地质条件下的透水风险；其二，井点成孔采用旋挖钻施工，机械设备与桥墩桩基成孔方法一致，施工设备上有较大便利性；其三，基坑周边环境适用于基坑开挖施工，施工工艺简单且风险较小。
2 降水设计
2.1 降水试验
水文地质参数是基坑降水设计中不可缺少的因子，它的性质直接影响到基坑降水设计的准确、合理与可靠程度。以掌握精确的地下水力坡度值为目的进行降水试验，可为制订基坑降水方案提供可靠的依据。 2.2 水力坡度值
地下水水力坡度（I）是表示含水层中任意两点的水位（水头）差与该两点间直线距离的比值。河床卵石层地质情况特别，水力坡度值无经验值可取。 为了得到比较准确的水力坡度值，在待开挖基坑旁进行了抽水试验。在同一直线上分别设置抽水井J1、观测井G1、观测井G2，观测井间距9 m。试验井深度20 m，井底低于基坑开挖深度。
由观测井随时间变化曲线（图2）可得，水力坡度值I=0.275。 2.3 井点管埋设深度
井点管埋设深度Hm＞H1+h+I·R+L，其中：H1为基坑深度8.5 m；h为井点
卵石层深基坑的降水设计与施工技术
