承压水地段建筑深基坑工程抗浮施工技术研究

刘社，孙立武

中国建筑第五工程局有限公司，湖南 长沙 410004

[摘要]城乡建设的迅速发展，使得可以利用的土地资源愈发匮乏，为尽可能地开拓使用空间，除高层建筑得到发展外，地下工程发展亦突飞猛进。而地下工程中最主要的难题就是地下水的处理，特别是建筑抗浮问题。

[关键词] 土地资源；地下工程；地下水；抗浮

0引言

城乡水文地质条件由于地下工程的发展而发生改变，又缺乏较长时间段的地下水监测数据，而勘察仅能推测建筑范围内水位变化的情况，加大了了解实际水位变化的难度。目前国内对于具有承压水地段的基坑

工程抗浮技术研究相对较少，虽有部分学者对降水井布置方案的优化与设计进行过相关研究，但始终还处于理论分析的阶段，在实际应用到工程中的少之又少，尤其是较复杂的地质条件下的降水工程。

1研究背景

浏阳市中医医院危急重症大楼建设项目位于浏阳市金沙路与车站路交汇处（原浏阳市长途汽车站），地上 21 层，地下 2 层，支护结构有桩锚支护、双排桩支护、内支撑支护、土钉墙支护。基坑支护基坑深度为8.4m-10m，底板标高为 65.8m。而场地内稳定水为 70.28-72.48m，与浏阳河具有一定的水力关系，50 年一遇洪水最高水位 75.83m 左右，场地周围道路标高为 74.40-75.80m。本工程在含承压水的钻孔中基坑底全部落

在圆砾④及圆砾④以下地层上，该项目基坑工程具有地质环境复杂性、结构主体相关性、技术综合性等特点，其环境影响极其复杂，如果处理不当，会对邻近建构筑物、周边地下管网等产生难以估计的不利影响。因此为保证井（坑）底土层稳定，防止管涌事故的发生，减小对临近建构筑物及地下管线的影响，针对承压水地段建筑深基坑工程抗浮施工技术的研究至关重要。

2基坑工程施工中采取的抗浮措施

1、采用等效法计算降水井数量，将基坑等效化为一口井，根据水文地质情况及含双层止水帷幕条件下计算出涌水量与单井出水量，从而确定降水井数量与布局，分析含双层止水帷幕(桩间止水帷幕+桩后止水帷幕)条件下永临结合降水井降水效果，总结出工程桩永临结合降水井的可行性报告。

双层止水帷幕条件下工程桩永临结合降水井研究方法：

①整理降水井数量、深度等设置规范要求；

②根据第一步整理的数据，再结合本项目水文地质条件、工程桩设计情况及 现场实际情况（如施工部署、工程进度计划等），分析计算含双层止水帷幕条件下基坑涌水量及永临结合降水井设计方法，最后绘制出永临结合降水井点位布置；

③根据永临结合降水井点位布置规划排水路线，设置相关排水沟及沉淀处理池；

④制定永临结合降水井施工方案，研究确定其降水井施工工艺与方法；

⑤按照方案进行施工，严格控制施工质量，避免其他因素对降水效果造成影响，分析过程降水效果，及时对降水措施进行调整。

止水帷幕施工：

三重管高压旋喷桩施工的工艺流程是：钻机就位→钻孔移机→插管→旋喷注浆→拔管移机。支护桩成孔时记录圆砾层、强风化岩层深度，以便止水帷幕施工。

(1)钻孔：钻机就位应保持垂直偏差不大于5cm。钻机直径大于130mm，以保证127mm注浆管下入孔内，为保证穿透砂砾层终孔后并入强风化岩0.50m，此次钻孔采用合金钻头打基本孔，钻孔过程中注意钻进速度并加强泥浆护壁，成孔后把钻机移至下一个桩位钻孔。

(2)插管：首先将高喷车对准孔位，进行插管，在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，边送水，边插管，水压不超过1.0MPa，压力过高将孔壁射穿。

(3)喷射作业：喷射插入预定深度后，由下而上进行喷射作业，接上述技术参数要求去作，技术人员要检查浆液的初凝时间、注浆量、风量压力、旋转提升速度是否达到设计要求， 并做好记录。喷射注浆过程中应观察冒浆情况，如发现冒浆异常，证明孔内坍塌，应重新钻孔后再进行喷浆。

(4)拔管、冲洗：喷射施工完毕后，立即拔起喷射管，把注浆管等机具设备冲洗干净， 管内不得残存水泥，把浆液换成水，在地面喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内浆液全部排除。同时将高喷车及喷浆设备移至下一个孔位作业。

(5)止水帷幕墙深度：止水帷幕应上至圆砾层顶稳定隔水层1.5m，下进入强风化岩层≥0.5m。

(6)灌浆材料为普通硅酸盐水泥，等级普通硅酸盐水泥，等级42.5，浆液水灰比0.8:1。

(7)止水帷幕施工顺序为：先施工桩后止水帷幕，后施工支护桩、立柱，再施工桩间止水帷幕。

2、将抽出的降水循环利用与地下水回灌，检测回灌地下水的水质，全过程施工监测与第三方监测相配合，研究可持续回灌承压水措施，采用液压控制开关自动控制回灌泵的开启与关闭，观察分析回灌井回灌量的变化值，得出有效的回灌量区域值及可持续回灌承压水结论。

根据规范要求，以降水井的布置原则计算设置回灌井数量及深度，研究可持续回灌承压水措施，检测回灌地下水的水质，满足要求后再进行回灌，经济、有效地减少施工抽降承压水所造成的环境影响；

回灌井及相关设备准备就绪后，现场进行回灌试验，采用液压控制开关自动控制回灌泵的开启与关闭，观察分析回灌井回灌量的变化值，得出有效的回灌量区域值。

2. 通过最优化法及实体工艺样品的检测试验研究抗浮桩地下室承台及柱子连接工艺，根据底板施工前后进行两次抗拔承载力试验，对比分析其连接工艺对抗浮问题的影响与作用，确定优化抗浮技术的连接工艺，并将其推广。

3采取抗浮措施的效益

采用永临结合降水井施工技术方法，使用合理的抗浮桩 纵向钢筋与地下室承台钢筋及柱筋连接工艺技术，在保证质量和安全的前提下可加快工程施工进度，防止承压水穿透地下室底板而发生管涌事故，减少对周边土 体及地下管线的影响，并有效地降低工程造价、节约施工成本。

4结语

发展突飞猛进的地下工程对地下水的处理提出了更高的要求，尤其对于抗浮问题处理。介于现今国内还处于理论分析的阶段，在实际应用到工程中的少之又少。尤其是较复杂的地质条件下的降水工程。为保证井(坑)底土层稳定，防止管涌事故的发生，减小对临近建构筑物及地下管线的影响，针对承压水地段建筑深基坑工程抗浮施工技术的研究形成一套可供参考借鉴的研究成果。

参考文献：

[1]深基坑开挖过程中地下水控制方法探讨[J]. 张洪波,陈胜,卢卫东.  土工基础. 2012(03)

[2] 改进深基坑地下水控制措施[J]. 陈庆禄.  福建建材. 2012(08)

[3]关于地下水控制方法及相关难点的探讨[J]. 李镇君,成永旭.  山西建筑. 2008(15)

[4]基坑工程地下水控制管理若干问题[J]. 陆建生.  施工技术. 2014(19)

[5]浅析深基坑工程地下水控制要点及应对措施[J]. 胡汉平.  山西建筑. 2018(29)

[作者简介] 刘社（1984-），男，学士，工程师，主要从事房屋建筑工程施工管理；

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