深基坑支护的设计施工和降水工程
深基坑的支护和降水是复杂的，施工前必须调查清楚，拿出可行的方案来指导施工，以下是小编搜集整理的一篇探究深基坑支护的设计施工和降水工程的论文范文，欢迎阅读参考。
引言
深基坑支护的设计和施工一直是技术难题。特别对有水基坑，不仅要求保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，同时要保证基坑附近建筑物的安全。
1工程概况
永济热电厂火车卸煤沟位于永济市上下榆林村一带，紧临南同蒲铁路正线，地形平坦。卸煤沟基坑开挖的尺寸为：长300m，底宽为14~18m，基坑开挖深度8.5~12.5m。地下水水位埋深为1.5~2.0m，基坑边缘距南同蒲正线为8m，南同蒲正线的另一侧为伍姓湖。
2地质勘探
为了更好地完成施工任务，施工前对地质进行了补充勘测。土工试验结果表明：黄土状粉土地层粘聚力为16.5～25.35kPa，内摩擦角为16～23度，重度为20kN/m，渗透系数为2.6～10-5cm/s;粉质粘土地层粘聚力为17.5～30.35kPa，内摩擦角为15.2～19.95度，重度为20kN/m，渗透系数为1.7～10-6cm/s。
3降水试验
①目的：为降水方案设计提供依据。②工作量：2眼降水试验井(以后作降水井)，6眼观测孔进行多孔抽水试验。③工作方法：采用稳定流抽水，非稳定流观测。④技术要求：采用3次降深，需对主孔及观测孔做恢复水位试验。⑤试验结果：探孔揭露地下水位为1.3～2.2m，地层以黄土状粉土、粉质粘土为主，局部夹有粗砂层。井位间距易为：13-17m，井深易为21m左右。
4降水方案选定的原则
4.1原则：本着经济、安全可行的原则，结合成功的经验提出支护、降水方案。
4.2基坑降水方案：①基坑降水方法确定：依据场地条件和基坑开挖深度，选定管井降水方法;②降水深度及降水管井深度确定：卸煤沟基坑开挖深度8.5~12.5m，据《降水技术规范》(JGJ/T111-98)要求，确定基坑内降水深度为9.5m，局部13.5m，考虑到水跃值，井管内动水位15～20m左右;③降水井井数及井间距确定：据基坑的降水观测和涌水量的估算，降水井数定为58眼，井间距15m。
5降水井和回灌井
①降水井：根据场地地层结构，基坑开挖深度，确定降水井井深20m，孔径￠700mm，管径￠400mm的水泥质管，管外填￠2～8mm规格滤料，过滤器为园孔骨架的包网过滤器。上部1m为实管，底部2m为沉砂管，中间部分为花管。②回灌井：由于场地紧邻南同蒲铁路，考虑到地下水位下降会引起铁路的不均匀沉降，本次降水布置21个回灌井，与降水井形成一一对应的关系，确保回灌效果。根据地层结构，基坑开挖深度，初步确定回灌井井深15m，孔径￠700mm，管径￠400mm的水泥质管，管外填￠1.5～2.0cm滤料。上部1m为实管，底部2m为沉砂管，中间部分为花管。
6基坑支护
①场地北侧(紧邻南同蒲铁路一侧)一级放坡，放坡坡度1誜0.5，同时采用双排水泥土搅拌桩作止水帷幕。②基坑南侧采用一级放坡，坡度为1誜0.7。③开挖深度12.5m，地段(1#转运站)采用灌注桩及锚索组合支护方案。④止水帷幕水泥土搅拌桩桩径0.5m，桩距0.35m，桩长10.0m;格栅式水泥土搅拌桩挡墙桩长12m，桩径及桩距同上。⑤降水、支护周边影响分析：预测施工期间铁路路基最大沉降量约10mm。⑥铁路路基变形观测：变形测量等级为四等。1)水平位移测量：采用经纬仪投点法进行水平位移测量，变形点的点位中误差小于12mm;2)垂直位移观测：采用水准仪进行垂直位移观测，变形点的高程中误差小于2.0mm，相邻变形点高程中误差小于1.0mm。
7深层搅拌桩帷幕施工工艺及施工技术要求
7.1深层搅拌桩施工工艺流程钻机就位→搅拌下沉→喷浆搅拌、提升→重复搅拌提升→关闭注浆机→桩机移位。
7.2水泥土搅拌桩(深层搅拌桩)帷幕施工技术要求
①施工前，应事先平整场地，清除桩位处土地，地下障碍物等。
②深层搅拌桩桩位偏差≤50mm，垂直度偏差≤0.5%，搭接宽度150mm。
③钻机提升速度应掌握在Ⅱ挡操作，采用4搅2喷，经常检查钻头直径，随时补焊。
④施工前应标定钻机的灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和设备提升速度等施工参数。
⑤施工过程应有专人记录，对不合格的桩位根据具体的情况分别采取补桩或加强邻桩等措施。
⑥水泥土墙桩在施工后一周内进行开挖检查成桩质量，若不符和设计要求应及时调整施工工艺。
⑦水泥土墙在设计开挖龄期采用钻芯法检测墙身完整性，钻芯数量不少于7根;并根据设计要求取样进行抗压强度试验。
8降水工程井点施工工艺及施工技术要求
8.1降水井及回灌井施工工艺及施工技术要求
8.1.1降水井及回灌井施工工艺流场地平整→埋设护筒→钻机就位→成孔→清孔换浆→下井管→回填滤料→洗井→成井→钻机移位。
8.1.2降水井及回灌井施工技术要求
①降水井及回灌井宜在观测孔施工完成后进行。
②施工场地要平整、压实，钻机安装应平稳。
③保证孔直、孔圆，每百米孔斜度不得大于1.5度，每50m测一次孔斜度。
④对水位以下地层应严格控制泥浆稠度，必须用泥浆搅拌机制作泥浆，泥浆比重控制在1.20～1.25g/cm3，粘度20～22S，胶体率95%以上。时刻控制孔内水位，以防大量漏浆造成塌孔。
⑤钻进过程中应认真记录地层、岩性厚度、变层位置、循环液漏失量、水位等。
⑥成孔后，应立即采用钢丝绳刷对水位以下孔壁进行刷孔，然后清底换浆，确保孔底无沉渣，泥浆稠度小于1.05g/cm3，方可下管。成井后井管应高现自然地面20cm。
⑦井管下置完毕后要立即填料，填充滤料时应从井管四周缓缓倒入，保证滤水层厚度均匀，且不小于100mm。
⑧洗井：用活塞及空压机洗井，至水清砂净，水位恢复稳定后进行抽水试验。
8.2观测井施工工艺及施工技术要求
8.2.1观测井施工工艺流程平整场地→钻机就位→钻进→成孔→拔出护筒→下PVC管→回填滤料→成井→钻机移位。
8.2.2施工技术要求
①观测孔施工采用护管加清水冲击钻进，施工技术要求同工程地质钻探孔。
②孔深12m，开孔直径168mm。
③滤水管包缠：滤水管采用管径70mm的带孔PVC管，用60目尼龙底包缠二层。
④管外填准1.5～2.0cm滤料，填充滤料时应从PVC管四周缓缓倒入。
⑤成孔后井PVC管应高现自然地面不少于30cm。
8.3基坑降水、回灌、观测。
降水：降水井要每眼井单独配备箱和配漏电保护器。
开始降水时，先将水泵放置到距离井口15m的位置试抽水。根据降水情况可适当调整水泵位置。抽水过程中，一定要加强基坑内外水位变化和基坑水位移、周边建筑物的沉降观测等多方位的监测工作。
回灌：是控制和减小基坑北侧铁路发生沉降的有效措施之一。本工程视抽水情况调整设计回灌井。
观测：水位观测在水位稳定前3次/天，水位稳定后2次/天。
基坑开挖到位后，坑内水位应保持在9～10m，待土建单位基础施工出±0.000后降水工作结束。
抽水注意事项：
①在降水深度范围内要连续抽水，不能间断。严格控制降水深度和速度。降水深度不得超过设计深度。水管连接要严密，不得跑、冒、滴、漏。
②下泵、提泵要特别小心，以免碰坏井壁。
③抽水期间要有可靠的电源。
④要紧密配合土方开挖，防止降水井被破坏。
⑤降水期间，因现场电缆、水管等布置较密，尤其在土方开挖施工中，必须做好现场电缆、输水管道的保护工作，严禁因现场电缆和输水管破损，造成人员伤亡事故及其它不必要的损失。
⑥排水要全部进入水渠不得漫流。
⑦加强监测和做好回灌工作。
9基坑开挖
基坑开挖在全部支护和降水设施施工完成后进行。同时降水天数不得少于7天，并观测降水深度达到要求后，方可进行开挖。
因本工程开挖工作面大，开挖工作易分段进行，为后续工作创造条件，同时本工程开挖深度较深，采用台阶法开挖，分为上下两个台阶。两台挖机一上一下接力开挖。
在开挖过程中注意保护降水设施，在降水井的位置上插上红旗，作出明显的标记，引起作业人员的注意，同时配专人进行防护。
10基坑支护和降水的.实施效果
本工程支护和降水相当成功，地下工程施工历经4个多月的时间，没有出现过任何大的事故。降水井的布置，根据在施工过程中，几台泵发生了故障后，只要有一台泵停止抽水的时间达到1小时，坑底就会有水涌出。证明井距的布置相当合理。
通过回灌技术的实施，南同蒲正线的下沉量控制到了4mm，经过沉降观测得出上述结论。回灌技术实施关键问题：是对南同蒲正线一侧的水位要勤观测，如果水位低于正常水位2m时，要立即回灌，确保南同蒲正线一侧的水位。
11成本
本工程施工降水和基坑支护费用约为250万元，与其它类似的工程相比，节约费用约为150万元。
12结论
深基坑的支护和降水是复杂的，施工前必须调查清楚，拿出可行的方案来指导施工。同时在施工中，具体问题具体分析，切不能一概而论。以上施工设计和施工过程也为我们积累了不少的经验，要认真总结经验，为以后类似的工程施工积累经验。
参考文献：
[1]JGJ/T-98，建筑与市政降水工程技术规范[S].
[2]TB/10025-2001，铁路路基支挡结构设计规范[S].
[3]JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].
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