【干货】强富水高渗透临江砂卵石地层深基坑排水施工分析

1.工程概况

1.1工程概述

青田华侨总部经济大楼（综合体）工程占地面积24397㎡，总建筑面积223980㎡，地上住宅建筑面积59280㎡，地上写字楼建筑面积59360㎡，地上酒店面积40000㎡，地上裙楼商业建筑面积19700㎡，地下室面积40000㎡，结构形式为框剪架结构。地下室2层，层高4.8米，地上住宅32层建筑高度99.95米，酒店26层98.85米，办公楼39层148.95米。

1.2周边环境概况

本工程场地位于青田县城瓯江南岸，塔山大桥西，瓯江在此转弯，缓缓而下。地块南临330国道，东面与已建滨江国际相邻，西、北两侧为已建江滨公园防洪堤。

场区地处瓯江中游，地貌分区属浙南中山区，属河漫滩地貌单元。本场区原始地形标高介于2~9m，西高东低，南高北低，后经人工堆填，现地面标高介于4.40~14.72m，最大高差约10.32m，地形起伏较大。勘察期间沿南、西二面用地红线有临时围墙构筑，环境条件一般；因地形高低起伏局部较大，勘察机械搬迁比较困难。

原330国道北侧军用电缆、高压电线沿墙而设，需在围护施工前处理妥当以不影响围护施工，目前高压线已迁移，但靠近西南角的军用电缆未迁移，施工是需加强注意和保护。场地四周均为陡立斜坡，其中北侧坡顶自来水管东西向放置，直径1米，无固定桩墩，外侧为石栏板、亲水平台。西侧场地外侧为石栏板，栏板外侧为亲水平台，山顶溪水从此处流至北侧瓯江，溪上为石郭桥。‍

1.3地质概况

根据岩土工程勘察报告，本地块基坑开挖深度影响范围内的土层自上而下依次为：

-0素填土，-1粉细砂，-2卵石，-3含粉质粘土卵石，-1全风化花岗岩，-2强风化花岗岩，-3中微风化花岗岩。

2.工程分期建设要求及基坑围护设计概况

2.1工程分期建设要求

本地块分为A区块、B区块，A区块为1#、2#、3#住宅楼及南侧商业裙房，B区块为4#酒店及5#写字楼。

业主分期建设施工顺序为：首先施工A区块中1#、2#主楼地下室，再次施工B区块中的4#及5#楼地下室，最后施工A区块中3#主楼地下室及南侧商业裙房地下室。如下图：

2.2基坑围护设计概况

基坑围护设计的深度为2~12.9m，基坑南侧、西南角、东南角及西北角采用咬合桩结合一道混凝土支撑（含斜撑）进行围护，其余部分采用悬臂式咬合桩进行支护，对钻孔灌注桩外坡土采用水平（或垂直）注浆管进行加固处理；坑中坑采用1:0.5~1.07放坡并在坡面喷射80厚C20砼面进行二次支护。

2.3基坑开挖及降水概况

本地块±0.00标高为国家85高程15.15m，内场地整平面高程6.6m，即相对标高-8.55m，南侧G330国道道路面高程约14.8m，即相对标高-0.35m，北侧靠东边约50m的台式绿地未建，但绿地与本工程之间的规划路（未建）已回填，回填面高程约13m，即相对标高-2.15m，西侧及北侧其余部分为台式绿地（已建），绿地与本工程之间为规划道路（未建）为填土面，填土面高程约13.4m，即相对标高-1.75m。

本地块设计围护周长约830m，基坑围护深度为2.0~12.9m。地下室底板面标高-10.15、-12.15m，底板厚900mm，底板底标高-11.25~-13.25（层底标高，垫层按200计），承台高度1050~2200mm，承台底标高-11.40~-14.55mm；筏板厚2600mm，筏板底标高-12.95~-14.95m；坑中坑底标高-12.35~-17.05m，与坑外基础高差为1.10~4.10m。

根据区域水文地质条件结合场地所处地貌及地基土分布特征，场区地下水有松散岩类孔隙潜水和基岩风化裂隙水。孔隙潜水主要贮存在②-2层卵石及②-3层含粉质粘土卵石中，水量较大，估计大口井单井出水量可达500~1000T/天。风化裂隙水贮存在③、④层基岩风化裂隙中，水量较小，估计大口井单井出水量介于30~50T/天。地下水主要接受大气降水的垂向渗入补给，由南向北、由西向东径流，最终向瓯江排泄，地下水动态与季节变化密切相关，估计地下水位年变化最大幅度约5.0-6.0m。勘察期间钻孔稳定水位埋深介于0.30~6.00m，水位标高介于0.27~5.77m。

因场区距瓯江近，地表水与地下水水力联系很密切，雨季或涨潮时瓯江水位上升很大，相应地下水位上升明显，枯水期地下水位标高一般在4.0~5.0m。故设计欧江水位面高于3.5m时须停工至水位降至3.5m以下方可开始施工。1、基坑顶部设置贯通的300×400（H）地面排水沟截流，将地面雨水、施工废水集中并经沉淀后排入城市下水管网。坑内挖土时采用临时明沟、集水坑方式排水；2、坑外周边每隔50m设一800*800集水井，井深1.00m；3、如上部填土层中有较多水渗出，采用∅48钢管或塑料管进行引水；4、基坑坑内采用自流深井作为降水措施，并对坑内水位进行监测。‍

3.开发瓯江致使基坑排水成施工最大难题

原先的基坑围护与降排水方案是根据业主分期建设计划而进行的针对性设计，原本基坑围护设计与施工、以及基坑降排水方案及现场实施均比较合理、经济可行，但政府主导的瓯江经济开发导致本工程基坑降水成为施工的最大难题。

业主分期建设与基坑围护降排水方案，考虑利用瓯江枯水期（水位在本工程地下室底板以下1m左右）的黄金时间分区分块进行本工程地下室的施工，在确保基坑安全的基础上，最大限度减少项目投资。

原瓯江上在本工程的下游建有截水大坝，瓯江中上游每蓄水到一定水位进行开闸放水，但就在本工程最后一个施工区段（3#楼地下室及1#2#楼南侧商业裙房地下室）土方开挖之时，青田县政府为了充分挖掘瓯江的经济效益，利用下游大坝进行截水蓄水，导致瓯江常水位维持在本工程地下2层顶板的标高位置，也就是说整个地下2层处于瓯江常水位以下。

同时本工程地下室底板以下的土层主要为卵石，卵石粒径一般20~100mm、最大达400mm，透水性很强。由于瓯江水位较高，卵石透水性很强，这样瓯江水面通过卵石层连通器，基坑开挖时，大量的瓯江水不断涌入基坑内，造成基坑排水困难。‍

标高位置

4.基坑排水难题破解

根据新出现的施工难题，项目部集思广益，并通过对周边类似项目的调研，同时考虑到安全、经济，经过基坑水涌量计算，考虑采用排水导沟+集水池，再根据工程施工部位的变化及时间差，分层分区，用水泵强排水的深基坑排水新方案。

4.1明沟导水+集水池排水

瓯江通过卵石地层渗水对南侧裙房深基坑施工带来了巨大困难，为此，采取了明沟导流，保证施工面处于无水状态。

每层土开挖前，在裙房基坑北侧与1#2#3#楼基础底板之间，从东向西先开挖一条排水沟导流，使裙房地下水通过排水沟导至最西端大型集水池汇集，采用6台多级强排泵将积水抽出基坑。并且分段截留排水，即每一施工段开挖1个5m*5m大型的大型集水池，采用3台多级强排泵将施工段内的集水池积水抽出基坑。‍

4.2分层分区排水

本工程基坑从标高-8.55m开始出现大量的地下水（瓯江水通过卵石地层涌入），开始排水，由于开挖时基坑内有渗水，每开挖一层必须修施工道路，否则土方车辆无法通行。这就要求排水也必须分层安排，实施分层分区排水，高水高排，有利于降低工程造价。

考虑基坑土方开挖从标高-8.55m到基坑底标高-13.40m分3层开挖，每层土的开挖深度分别为1.60m、1.60m、1.65m，综合开挖及渗水量的变化，排水也分3层，标高分别为-8.55~10.15ｍ、10.15~11.75ｍ、11.75~13.40ｍ，排水设备及排水地点也随着变化。

每一施工段开挖1个5m*5m大型的大型集水池，采用3台多级强排泵将施工段内的集水池积水抽出基坑，从而形成分段截留排水，实现分区排水。‍

5.结语

青田华侨总部经济大楼（综合体）南侧裙房基坑排水，通过开挖排水沟精心地“导”，分层分区合理地“排”，集水池的蓄与强排泵的“抽”，简便的施工措施实现了高难度的基坑降水，保证了工程的顺利施工，实现了安全经济高效的施工。

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