邕江ii级阶地边缘地带管井降水的设计与施工

邕江Ⅱ级阶地边缘地带管井降水的设计与施工[摘要]本文介绍的是广西南宁邕江Ⅱ级阶地边缘地带,高层基础采用管井降水施工工艺,经济、实惠,取得了较好降水效果,为同类工程的施工提供参考。[关键词]地质管井降水水文观测1工程概况南宁市仁德房地产开发有限责任公司开发的“金凤凰·南湖御景”工程，框剪结构，地上31层（高99.6米），地下2层，总建筑面积95592m2,基坑开挖面积7200m2。该工程东距南湖约800m，北距邕江约2Km，位于教育路与桃源路交汇处。（见图一）该工程由江苏南通六建建设集团有限公司总承包施工，降水分项工程由中南勘察基础工程总公司分包施工。2工程地质及水文地质条件2.1工程地质条件（见图二）场地位于邕江Ⅱ级阶地边缘地带，上覆土层除新近形成的人工填土①外，第四系地层分布规律为粘性土－粉土－砂类土－碎石土，下伏地层为第三系湖相沉积的泥岩。第四系与第三系地层呈角度不整合接触。场地岩土层自上而下分布为：（1）填土①：杂色，稍湿～湿。以粘性土为主构成，为新近人工填土，结构松散，尚未完成自重固结，含少量有机质、局部混碎砖、瓦片等建筑垃圾及少量生活垃圾。层厚0.20～2.80m，平均层厚0.91m。该层普遍分布，厚度不大，属高压缩性土。（2）粘土②：灰黄色，呈硬塑状，局部坚硬。含少许铁锰质，粘性好，干强度高，韧性高，切面光滑。层厚1.30～5.20m，平均层厚3.65m。该层普遍分布，厚度较均匀，属中等偏低压缩性土。（3）粉质粘土③：褐黄色、黄色，稍湿，呈硬塑状，局部可塑。含铁锰质氧化物，局部夹粉土薄层。粘性稍差，均质。稍有光泽，干强度中等，韧性一般，稍具砂感，无摇振反应。层厚1.10～7.00m，该层在场地内普遍分布，属中等压缩性土。（4）粉土④：灰色，稍密，饱和，含铁锰质，局部混杂粉砂，稍具粘性。砂感重，偶见朽木。摇振反应中等，光泽，干强度低，韧性低。层厚1.40～7.70m，平均层厚4.74m。该层在场地内均有分布，属中等偏高压缩性土。（5）粉砂⑤：黄色、灰黄色，稍湿，呈松散状。成分为石英质，局部夹薄层粉土。0.5～0.25mm的颗粒含量为4.4～11.5％；0.25～0.075mm的颗粒含量为45.5～57.5％。＜0.075mm的颗粒含量为31～49.7％。不均匀系数为14～60，曲率系数为5.09～26.34。该层在局部地区出现，层厚0.80～5.00m，平均2.47m。属中等偏高压缩性土。（6）圆砾⑥：灰色，灰黄色，稍密～中密，含水。母岩成分为石英岩和硅质岩等，呈亚圆形，粒径一般为2～3cm，磨圆度较好。卵石含量占19.5～35.1％，不均匀系数为16～26，曲率系数为1.25～3.86，空隙中局部充填粘性土，主楼底部圆砾层自北西向南东变薄（北西方向厚度为12.00～20.10m；南东方向厚度为7.80～9.90m）。层面标高65.10～66.50m。层厚7.80～20.10m，平均层厚10.39m。该层分布于整个场地，属低压缩性土。（7）粉砂质泥岩⑦：褐灰、灰色，硬塑。呈强风化状，属极软岩。土质细腻，切面光滑。该层厚0.70～6.90m，平均厚度2.72m。分布于整个场地，属低压缩性极软岩。（8）粉砂质泥岩⑧：灰色，坚硬。呈中风化状。泥质胶结，中～厚层构造。含白色钙质结核，夹薄层粉砂岩及泥岩，分布于整个场地。（9）煤⑨：黑灰色，黑色。呈硬塑状，层状构造，劣质煤，污手，光泽暗淡，遇水易软化，该层呈条带状、透镜状分布于粉砂质泥岩⑦、⑧中。层厚0.20～2.10m，平均厚度0.52m，具中压缩性。碌2.爷2笋水文地质条件唇南宁处低纬度厦地区，全年受捷海洋暖湿气流腥和北方变性冷获气团的交替影饶响，是国内降零水较多的地区雅，属亚热带季古风气候。葱雨量季节分配蚁有明显的季风害气候特点，每领年雨季为颤4轰～销9盗月，旱季的为蓝1屋2旬～幅2浑月。多年降雨误量棵在萍93碎7胃～句2277m杂m巩之间（平均降办雨量恳1298mm享）。磨根据《岩土工样程勘察报告》诵，地下水上层宽主要为埋藏于拦上部填土中的破上层滞水，受纳大气降水及地欢表水补给。下匪层主要为赋存过于下部粉细砂感及圆砾层孔隙漏型承压水，其亦上为粘土相对滨隔水层，含水耻层顶部有一粉项土弱透水层。头主要含水层圆坏砾层厚惧度碍8.廉0奶～贤16缺.6m努，地下水初见兰水位多见于圆奇砾层顶真板及，标高谅在愚64.6腔0程～革65恩.30m魄之间，静止水拐位高程协在渔65.1汤0众～栋66伍.50m碍之间，压力水响头高度碗约柔1畏～冷3尼m去。测该场地地下水挂位受邕江水位阻升降影响而变耕化，据南宁市今水文地质观测贸资料，该阶地歇水位变幅绘在标5西～聋7鸟m闸之间，丰水期袋地下水最高水艘位标高可达睛70.40m挠。靠根据室内水质鄙分析结果，场免地地下水及地虚表水对混凝土非无腐蚀性作用锦；对钢结构存厅在弱腐蚀性。毯3市淹地下水控制鞭本工程地下水征控制采用管井船降水，揪管井为完整井罩，根据广西综或合建筑设计研眼究院提交的场重地水文地质勘逼察报告，地下蹲水静止水位高荡程而为超65.1允0烤～葛66密.50m犹。鬼根据梳200烂6氧年愚3亦月耍5反日备进场施荣工氏4泄口水文观测井疤，于棋200爆6间年蓝3洒月店8之日藏测得水位鸭在坐67.3兆2获～场67潮.64m重之间，平均水退位为豪67.40m省。基坑底高程宪66.20m拥（相毛对消±0.00驳0尼为：摘-9.30m淘），地下水位策须降深蔽1.2m球以上征，才能满足基限坑底板施工的宋需要；局部电灵梯井板底高程默62.8m与（相蠢对众±0.00冻0丽为：被-12.70皱m掌），地下水位先须降深与4.6m唐以上，才能满音足基坑电梯井倾施工的需要。态4越地管井纵的祸设计偿4编.1午须倦管井降水设计葱4.1优.1老、工程特点很该工程基坑开恨挖深度也约种9.歌0疯～睛12武.0m童，底板置于粉为土、粉砂层。址（视详见图滤二梦）金该工程周边环常境复杂，建筑娇物较多，且多悔为天然地基，绩但地下水降深顽幅度较小，水肯位降深漏斗平称缓，因此降水启对周边环境影鼻响较小。但职由于粉土、粉展砂层中饱渐和牲水，在基坑支案护土钉施工过怨程中，可能会堪出现粉土、粉肝砂随承压水一眼起从土钉孔中苏涌出，地层稳外定性遭到破坏捉，为避免基坑效变形，应先降颠水一定时间后财，再进行该层暂土钉支护施工尤。那基坑开挖砍充分利用枯水域季节哥，降水施工完咳成后，应抓紧梁基坑开挖和基致础施工。本基男坑涌水量大，趴而含水层厚度台变化较大，必锅须对各降水井惭点的位置及单逢井出水量精心变设计，以达到束最佳降水效果狸。向4.突1.革2吸、抽水试验谱为了确定地层灭渗透系数，在贷现场布置一口尸抽水试验井祝及啄4子口水文观测井疼（见图纸三瓣）。皆200军6漂年房3毙月匹1厚7先日箩至盒1顽8芦日，经过抽水缎观测，取得水芒文观测数据如鲁下：乒井号登S1箩G1弯G2淹G3息G4当抽水前稳定水筋位弊(史m)庄67.32忧67.38性67.36税67.64锣67.42耳抽水后稳定水黑位街(弃m)回54.88慈64.06棒65.94燃66.54穷66.49插降毕深挖(带m)伏12.44对3.32题1.42宜1.10粥0.93使注：傻S辣1距：抽水试验井拴编号；柔G1津～广4违：水文观测孔敌编号；府主井抽水量：祝50m若3于/抓h广，出水躺量锣Q=艺1200m打3血/朋d律。翻运用相关规范子公式，执经计算得圆砾沈层平均渗透系握数脑K=毯14.66m俱/溉d驻，影响半独径稠R=临120m批。炎4.肢1.话3们管井降水设计希参数选取滴200缴6胶年肠3蹲月仙8简日哗正值枯水季节花，测得地下水特稳定水位高程拣为哭67.4m编（相角对啦±0.0却0继为袭-8.1m虎），考虑基坑锈土方、支护及贝桩基础施工、勺桩基础验收、赴承台及地下室滴底板施工时间族，基坑施工将禁在听7绸、团8僚月笑份遗进行，将遇南蝇宁丰水期梳，据南宁市水微文地质观测资川料，丰水期地凳下水最高水位路标高可达秘70.40m盟。结合现测水惭位，在丰水季磁节施工时，水庄位提高按惹2m主考虑，预缸估视6停、纸7满、乘8龙月份丰水期水疗位达到工69.4m株（相装对覆±0.0捐0同为铃-6.1m艘）桨。育凳根据设计图纸晒、岩土工程勘办察报告、抽水迎试验结果及相竹关规范，基坑瑞安全等级为一究级，重要性系幅数传为映1.攀3步。提该场地圆睡砾层渗透系脸数吃K厉＝柿15m驱/轻d碌，影响半优径蛾R=袖120m雪，场地地面高万程骂75.5m拐，基坑开挖深絮度笋12.7m阿（高程袋62.8m阴），依据勘察蔑报告，取含水施层顶板标高熊65m辞，含水层底板全标高：杯46m仿，则含水层厚寄度取怠19m削，考虑基础施既工需要，地下惯水超降深度：教0.8m栏，降水后施工咽时水位高程为叶62.0m躲。藏管井降水设计胡期限露（绪具体抽水时间仆）拆取决于该工堵程摔±0.0左0旦以下的施工时振间。汪4.萝1.纹4屑、管井降水设另计计算睡预糊估写6惨、朝7夜、享8雁月份丰水期水夏位达到旗69.4m扒（相唐对馆±0.0拌0竖为娇-6.1m答）。该工程基同坑开挖深助度级9通～涝12贡m盗，令则在基坑开挖路时应进行降水搞降压处理。脱针对该基坑工楼程降水问题进颜行分析，采用盲“尿天泰汉哭”矩系列基坑工程罚设计软件进胁行个计算逼。奇4.斜1.娘4快.钞1胞天汉降测水剥CAD(20零03.2沫)酸输入文本信息旋安全等级：一习级触重要性系滩数假:1.3胸降深等值线控奔制间距：匆咸0.5m迅沉降等值线控遥制间距：朝员2mm霉基坑内网格控势制间距：容携2m娱基坑外网格增直长比例：五辟1.2贪钻孔优化控制陵网边界控制间麦距：纤50m绢4.俯1.吴4足.彩2前降水控制参数袜渗透系数：玉15m阳/d陷地面标雪高喜:情季75.5m蚁开挖深求度射:改富12.7m睡基底标傅高陷:将轨62.8m狐当前水烧位贫:派米69.4m疮超降深氏度剃:筝恳0.8m川水位常年变市幅瑞:盗购0m剃含水层顶板标蛮高档:捆65m帐含水层底板标娇高慕:峡46m猎含水层燕厚勾:牙江村19m引4.货1.墙4摆.雾3活降水井参数抢降水井总架数颤:陵退1究1叨口狠序号浙将X喂坐强标倘(m)呼砖Y网坐辛标胶(m)蝴苗泵光量黄(T/d)盈障影响半却径亲(m)茧头井纯深充(停m)浊1荷号28.4锻丙8湾5.6梳膀1济200先少序150蝇仅星2装5纪2衫崭80.2的纽8叹6.2迈锁1姓200话耽崖150齐膨鲁2混5径3芳运98.8喇低6炒4.0铅洲1阀200航阿界150衡库景2洒5孝4伏窗98.0增至3纠6.8笑户1困200喉盼恢150膨饥叨2辜5致5皱乒99.0色闪1旁6.0药阴1政200斗唤铸150亚宣胳2况5梳6捡峡50.6污想1颗6.0牙壤1队200课政牺150完测距2誓5滥7左袭17.0普史1葱5.6家屯1庄200热主谈150舟鞠关2荐5犁8我设0.2堆搂3压1.2哗躺1慌200缺雾驱150坚劳帝2缴5诉9苏桥-7.8宰樱7何7.6国协1程200鼻残旨150覆浩增2错5割10复黑23.4劈忙5纤4.8吊挽1真200股枝乱150袜罪井2靠5往11多悦69.4牺震5记4.6诞顿1亮200脖甲分150键红击法25唇4.环1.宾4筒.游4吧回灌井参数五回灌井总定数可:骄祖0柱口该4.禁1.拨4窗.盖5你观测井参数置观测井总吩数轮:所虑0祖口春4.报1.愤4节.帖6补地层信息页钻孔总漂数馋:醒遭1颠个安序号白森耽X塘坐乱标辅(m)扇篮拆Y悦坐钳标傲(m)叛滑臂顶标高躬1疤醋0钓歉核0誉灌耻召22玻4.火1.侮4务.地7拐钻孔信息衔钻骤孔猛1粮太共杰啄6帽土层享序号铸植土层奔厚拴(m)估址让压缩模顿量扯(Mpa)卵支修正系数阳1述0.5鞠初损4背斗既日0.1痛6乳2初4.0示拾睬11火街兼后0.1路6跟3贩2.0妖强援9得纹跟冻0.1速6者4绕7.5闷乓堤7特宽检拣0.1棋6骨5冷10.0霸肿件没聪仓20废粪乳小0.1贯6候6翼3.0猪桶茄4励休陡锈0.2详5运4.辫1.尝4垒.宜8砖基坑边线信息鲁序号陪慕X乏坐廉标真(m)蔬器Y很坐任标笨(沙m)迎4.渣1.鬼4蛾.凝9吓场区分析范围勇矩形照序归稿壶号富性蜻X朋坐指标烈(m)概橡Y弊坐造标巴(搏m)悄左下点却是-20怨.0联寒弱-20.0站右下点强杂115愚.8家势尼-20.0预右上点岂匠115孙.8脚模格100.0颠左上点迅须-20命.0站运量100.0黑抽脚经计算，电梯手井处降深可达忍9m龟左右，其它降蚁深均在概8m句范围内，可满龙足基坑开挖的浆要求。宏结合场地特点柴、平面布置、俗地质情况，水券井布置见图四爱。晃4.2建、单井结构设鞭计貌4.2然.1金.皮钻孔直径促ø枪800mm淡。符4.2.稼2夺.衰井管利用外径甚ø群273mm稼×涛8m磁无缝钢管。防过滤管采用圆冲孔式过滤器（惕孔隙率胞为饱30河%守），垫筋为诱ø枝6mm都钢筋，包网采梦用川4耕0吩～贵6控0巨目尼龙网包二遵层，过滤管根协据含水层厚度页确定，沉砂管胳长度蛾3m阴。桌4.2.慌3守．投砾：投砾原采泡用参5右～眉10mm毛圆砾。赢4.2.略4纲．封孔：封孔雅材料为风干粘泼土球支（脱Ip>1避7够）封填并分层垄捣实。部位为无圆砾层与粉土笛层交结面。搏4.2.先5中.境潜水泵：根据盈设计计算单井抓潜水泵泵量为监：夹50m障3泉/尖h薪；可根据各井嫂含水层厚度的忧实际情况选择事泵量，潜水泵乌泵量应框在书4伞0峡～崇80m理3开/庆h抹。牛5置、李降水井调的讲施工就5.1屡降水井施工侄5得.1够.1财、施工要求诸之.期1刃管井施工根据让该场地地层条戚件必须选用反惊循环钻进成孔匀。盼佳.满2森钻井施工达到防设计深度，宜矩多城钻迁0.带3插～员0.5m动，用大泵量冲水洗泥浆，减少饼沉淀，并应立麦即下管，注入扁清水，稀释泥并浆比重接漂近集1.0姿5蛮后，投入虑料零，不少于计算劣量浅的驶9矩5银％，严禁井管消强行插入坍塌剑孔底，虑料填送至含水层顶板桃面，改用粘土夕回填封孔不少锣于认2m掉。绿皮.农3浊由于降水管井尚分布集中，连烟续钻进，应及涨时进行洗井，纵不应搁置时间喇过长。快亦.锻4闯完成管井施工克洗井后，应进抹行单井试验性识抽水。竖5.1础.2电、安装要求绿骑.丰1会过滤器可用钢相管或笼式；沟伤.运2巨管井孔径为底800mm搁，胜笼式过滤器涛直径宏550mm护，扰死管直径肯ø轧273mm筝。矛妇.你3杠管井过滤器、坐虑料、泥浆要举求，应符合现腐行国家标准《鲁供水水文地质条勘察规范》闹（尸GBJ2么7曾）的规定。暮5.2姐、周边环境影军响预测料基坑降水可能盼引起周边建筑解物、地下管线燃及道路的不均妄匀沉降，主要床引起沉降的原湾因廉是地层水位降屋低引起的固结联沉降、细颗粒阻流失。柿本基坑地下水多渗透系数大，天因此基坑外围槽形成的降水漏刑斗水力坡度平短缓，不会造成饮较大的固结沉曾降。为避免细漫颗粒流失，在梁施工降水井过趋程中，应严格赵控制投料质量柏。续5量～权10m懂m新圆砾需投至圆厨砾层顶面，上柏部填含砂量小鹅的粘土。5.3、监测险在降水前期需荣设置水位及基妥坑沉降、变形宴观测点。乱（他详见图墓六目）证基坑降水期间构，应对周边建骂筑物、道路、电下水管道及边巩坡进行沉降变庆形监测。对地幅下水动态进行脉监测，达到信中息化施工及动曾态设计。薯5.3组.1拥、监测目的及术对象结本基坑降水工书程监测主要为积地下水动态监历测和周边建筑津物沉降变形监哄测。趣5.3体.油1颂.进1刺地下水动态监禁测目的及对象驱：及时掌握基疲坑水位降深现梢状及发展趋势鸭，调整降水系猫统。预测可能汤出现的不良地诊质影响，保障督基坑开挖施工车顺利进行，保书护周围地质环省境不受影响；号5.3意.1驰.2月周边建筑物监花测目的及对象怒：对基坑降水肺影响范围内建永筑物，地下管区线进行沉降变填形监测，重点醋放在基坑边缘烫50m森范围内建筑物坡为主监测对象访，确保降水期略间周边建筑物绩安全。离5.3大.2博、监测内容袭根据降水需要厦，工程监测内响容为：地下水变动水位观测、骤周边建筑物沉须降变形观测。志5.3懒.3运、监测方法及蹈精度要求按地下水水位观浸测：采用测钟但在水位观测孔泽中测量地下水邪动水位，精度走要求读至毫米俯。降水初期优每垫2酿小时测量一次侧，地下水动水序位稳定后光每图4味～搏6史小时测量一次疗，特殊状况下击，应加密观测矿次数。挠建筑物沉降变倡形观测：其方炊法分目测巡检幕和精密水准测耳量垂直位移。恳目测巡检：对田建筑物倾斜、宣开裂、鼓凸等铜迹象进行丈量武、记录、绘制揭图形或摄影。队精密水准测量得垂直位移：在脑基坑开挖前，钥应对周边建筑漏物、构筑物在炸工程设计时，肆应对变形测量异统筹安排，基光坑开挖过程中言，应随时观测拐基坑侧壁、基趋坑底的渗水现销象，并应查明鉴原因，及时采添取工程措施。脸变形测量点宜沟分为基准点、烦工作基点和变谷形观测点。其握布设应符合下湖列要素：匆选择稳固可靠洽的点作为基准姨点；家工作基点应选案在比较稳定的峡位置；浮变形观测点应片设立在变形体只上能反映变形旅特征的位置；壮变形测量按照睁《工程测量规阴范》四等精度啊要求施测。喷变形测量的观酱测周期，应根拾据降水、基坑室开挖情况，初漫期一天一次，金一般三天一次满，特殊情况加搁密观测，建筑侍物、构造物的汤特征、变形速磁率、观测精度销要求和工程地玉质条件等四个含因素，综合考榆虑。观测过程意中，根据变形鼓量的变化情况旺，应适当调整逝。板每次变形观测兴时，宜符合下缩列要求：奶1皇)值、采用相同的悄图形（观测路闲线）和观测方蛇法；忧2柜)跨、使用同一仪程器和设备；虾3贱)神、固定观测人魄员；诸4叉)惠、在基本相同侦的环境和条件弊下观测。腹基坑周边建筑加物沉降点布设撇及点号见图债六悼。同5.3住.4绸、警戒值确定捎地下水动水位料应控制在基坑还底辫0.绪5炕～崇1扶.0m俘内。粥本工程监测对叮象为多层建筑摸，按《建筑地斤基基础设计规瓣范》要求，警飘戒值应由倾斜提率控制，必要吨时尚应控制平丽均沉降量。超建筑物变形警众戒值：倾斜率遗为停0.004项；冷平均沉降量散为礼160mm本（允许平均沉倦降量为树200mm煎）虏。纵5.3摩.5还、监测注意事携项湖足.垒1全降水工程监测鼠前，应测得初般始值，且不应扇少于两次；捉祸.银2吼降水前对周边恨建筑物现状进列行调查、取证到；据知.沸3父监测信息及时比反馈，以指导引降水；备临.卷4嫂当变形超过有疮关标准或监测退结果变化速率咽较大时，应加翁密观测次数，啊当有事故征兆划时，应连续监罩测。彼5.4掏、因降水对周瞧边环境造成危烂