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大型建筑物深基坑降水方案设计

 摘要:针对高地下水位情况下大型建筑物深基坑的降水施工,结合南水北调中线孟良河
倒虹吸工程,采用水力学中的完整潜水井计算理论,对大范围深基坑进行降水方案设计,
提出在满足施工要求前提下的经济井位布置,为后续大型建筑物深基坑降水方案设计提供
指导依据。

 

  关键词:大型建筑物;基坑降水;方案设计

 

  

 

  

 

  

1、工程概况 

  南水北调中线京石段孟良河渠道倒虹吸工程,管身总长

310m,其中进口斜管段和出口

斜管段各长

55m,水平管身段长 200m。管身为三孔一联的箱形混凝土结构,单孔过水断面

尺寸

6 m×6 m(宽×高),顶板厚 1 m,底板厚 1.1m,边墙、中墙厚 1m。 

  施工场地现地面自然标高约

73.00m,地下水位标高约 57.00m。水平管身段的齿槽设计

基底标高

52.04m,斜管段的设计基底标高为 62.84~50.74m,水平管身段基坑开挖最大深

度为

20.96m,斜管段基坑开挖深度为 10.16~22.26m。基坑开挖时,水平管身段需要进行降

水,降水深度

5.96m;进出口斜管段部分地段需进行降水,降水深度 1.00~7.26m。 

  

2. 工程地质与水文地质条件 

  

2.1 地层岩性 

  ⑴层:砂壤土,主要分布在倒虹吸出口斜管段部位,厚度

1.5~4.0m; 

  ⑵层:壤土,普遍存在,局部含粘土、砂壤土透镜体,厚度

3.8~9.3m; 

  ⑶层:中砂,普遍存在,顶板高程

62.97~64.53m,厚度 2.6~5.0m; 

  ⑷层:壤土,普遍存在,呈薄层大面积分布,夹粘土、砂壤土透镜体,顶板高程

58.52

60.89m,厚度 0.9~2.3m; 

  ⑸层:砾砂,顶板高程

56.82~59.17m,厚度 1.9~7.7m; 

  ⑹层:壤土,呈透镜体分布,顶板高程

52.97~54.63m,厚度 0.8~1.5m; 

  ⑺层:粗砂,分布普遍,顶板高程

50.34~61.02m,30m 钻孔未揭穿,层厚 8~14m。中

间夹砾砂、中砂、壤土透镜体。

 

  

2.2 水文地质条件 

  本区地下水为第四系孔隙水,水量充沛,渗透性好。含水层的主要岩性为粗砂夹中砂、
砾砂透镜体,其埋深为

11.0~21.0m,厚度大于 16m,具有承压性,地下水受降雨影响较大,

补给较快。

 

  

3. 降水方法选择 

  根据含水层颗粒粗大、径流透水性良好,富水性强,补给源丰沛且较快的特点。同时考
虑开挖范围及降水深度均较大,且降水持续时间较长,因此,为保证施工期间不受地下水
的影响,确定采用管井抽水降水方案。

 

  

4. 降水方案设计 

  

4.1 水平管身段降水井设计 

  

1、降水深度 

  现状地下水水位标高约

57.00m,为满足施工要求,地下水位需降到管身基坑齿槽底下

1.0m(标高约 51.04m),降深 5.96 m。 
  

2、含水层水文地质参数的选取 

  根据抽水试验资料,选取渗透系数

k=150m/d。 

  

3、降水井设计