南宁火炬大厦深基坑降水效果分析

南宁火炬大厦深基坑降水效果分析

一、．群井实水试验工作南宁新技术产业建设发展集团大楼位于南宁高新技术开发区科园路与快速环路交汇处东侧。大楼高23-26层，大厅高4层，地下两层。绝对高度为76.28m，绝对高度为65.08m。地下水的控制采用竖向止水帷幕止水（高压旋喷）由于场内含水层（圆砾层）厚度大，止水帷幕的完整性受施工工艺和地质条件的限制，因此地下水控制须止水配合基坑内管井降水来完成。于2003年4月24日至4月27日进行了抽水试验工作，取得了较详细的水文地质资料。同时为了全面了解基坑管井降水效果，对火炬大厦深基坑进行了群井抽水试验工作。抽水试验历时50h。1地下水条件分析场地位于邕江II级阶地及III级阶地接合部，场地岩土层主要为第四系河流冲积形成的粘土、粉质粘土、粉土、圆砾以及第三系湖相沉积的粉砂质泥岩，其中圆砾层厚度10～35m，以中密～密实状态为主，局部呈稍密状态，砾石含量一般在60～70%。场地范围内地下水丰富，根据场地《岩土工程勘察报告》，孔隙承压水赋存于圆砾层中，其上部粘土和粉质粘土为相对隔水层，含水层顶部有一粉土弱透水层。含水层顶面标高62.9～69.1m，底面标高31.2～56.49m，含水层厚度10～35m，含水层渗透系数K值为37.20m/d，单位涌水量为226t/s·m，地下水静止水位67～70m。基坑止水帷幕施工后，所作的抽水试验结果，含水层渗透系数K值为19.62m/d，单位涌水量为10.92～11.85m根据近两个月对基坑地下水位的观测，基坑地下水静止水位为69.5～69.8m。二、单井引水试验1水位观测孔布置火炬大厦深基坑降水，采用管井降水，现已施工降水管井九口，环形布置于基坑内侧。降水井钻孔孔径Φ600mm，井管直径Φ273mm，井深21～30m，圆孔过滤器，过滤管长8～12m,40目滤网二层，填砾砾径5～10cm，抽水含砂量<1/50000，水泵型号：200QJ40m水位观测孔共布置19个，其中基坑内布置水位观测孔11个，基坑周边布置水位观测孔8个。2．基坑降水期水位下降设计基坑开挖至绝对高程65.08m，按照规范要求基坑地下水水位应降至基坑底以下0.5～1m即绝对高程64.58～64.08m。抽水试验于2003年5月27日9:50至5月29日12:00，历时50h，抽水试验前基坑静止水位绝对高程69.72～69.91m，基坑外静止水位69.61～71.41m。抽水试验结束后，基坑水位降至绝对高程63.47～64.8m。抽水试验期间，地下水位有二次较大水位回升，回升高度0.2～0.3m，均出现于清晨，为潮夕影响所致。由于抽水试验受时间限制，因此抽水实验按照使用抽水井井数分二阶段进行。第一阶段：起用6口水井抽水，抽水23h，基坑水位降深4.06～5.51m，继续降深幅度还较大。（见观察孔水位历时曲线图）主井水位降深6.39～15.14m，总出水量6000m第二阶段：起用9口水井抽水，水位下降很快，2h后，基坑中心观测孔累计降深5.84m，水位埋深达7.60m，绝对高程63.89m，并很快出现6口降水井相继出水量减少，其主要原因为由于止水帷幕隔渗作用，使地下水过水断面减小，造成降水井水量补给不足，总出水量9264m群井抽水停止，基坑水位恢复状况，见下表：根据以上抽水试验情况，除基坑西北角因降水井间距较大，水位降深不够理想（水位标高64.80m），基坑其它部位水位降深均能达到基坑开挖要求。3．群井实水量与降水井数量根据广西建筑综合设计研究院所作的火炬大厦基坑抽水试验提供的水文地质参数。群井抽水试验管井布置及降水设计值为：渗透系数：K=19.62m/d基坑水位降深：S=9m（考虑丰水季节水位水位抬高3米）影响半径：R=398.7m基坑涌水量：Q=14008m单井出水量：q=1626m降水井数量：n=10口群井抽水试验实测值为：基坑涌水量：Q=9264m单井出水量：q=480～2304m抽水井数量：n=9口基坑中心水位降深：S=5.87m（基坑中心点降深）群井抽水试验基坑涌水量、单井出水量及降深未达到设计值，主要原因由于基坑止水帷幕隔渗作用，地下水过水断面减少，单井稳定出水量减少，降水井井数未达到设计数量，群井抽水试验实测基坑涌水量与设计值相差4744m三、地下水位监测基坑降水，在基坑四周一定范围内，由于水位降落差，而引起沉降变形。根据本次抽水实验结果，基坑外形成的降水漏斗曲线平缓（见观测孔水位记录表），不会造成较大的不均匀沉降。抽水试验前基坑周边地下静止水位69.61～69.88m，抽水结束时水位降深3.2～5.05m。按照一维固结方程分层总合法对基坑边坡及周边重要构筑物，因降水造成的沉降估算如下：Sαe△р：因降水产生的附加应力。（kpa)△h：土的厚度。（m)基坑边坡沉降估算：北边坡：（G15)S南边坡:(G17)S南边坡与快速环道沉降差（G17～G18）：9.2mm根据以上沉降估算，降水所造成的附加沉降值较小，基坑周边沉降将以基坑开挖所产生的沉降为主。四、．群井控制水位降(1）通过本次井群抽水试验，火炬大厦深基坑地下水控制采用止水结合降水的方案是可行的，能够达到设计要求。(2）由于受时间限制，抽水试验时间较短，所取得的资料不尽完善。(3）降水井总出水量小于基坑涌水量设计值，造成水位降深未达到设计值，应增加降水井三口，新增降水井井位布置，按照群井抽水基坑各部位水位降深状况，应在基坑西南角、西北角和东南角各布置一口。(4）基坑局部地段水位降深不足，主要原因是降水井间距过大，须增加降水井。(5）基坑开挖前，必须做群井抽水试验，地下水水位降深达到设计要求方可开挖。(6）基坑降水期间，周边建筑物、道路、下水管道及边坡进行沉降变形监测，达