大型沉井排水法的降水止水施工技术.doc

大型沉井排水法的降水、止水施工技术 周方 许国军 夏燕飞 （江苏无锡二建建设集团有限公司 214061） [摘要] 沉井排水法施工十通过降水，止水措施，在沉井下沉前降低地下水位至沉井封底的底面下1.0M，在无水干燥的条件下开挖土方、下沉到位，既能使施工质量容易控制，又能加快施工进度。本文是对大型沉井排水法进行的初步研究和探讨。 [关键词] 排水法 搅拌桩止水 深井点降水 1.工程概况 无锡市锡澄供水工程位于江阴市利港镇长江边。锡澄供水工程头部的取水泵房采用沉井工艺施工，其平面尺寸为25900x21600mm，现场原土地坪标高为+3.70，沉井的钢筋混凝土结构总高度为14.8m，整个需下沉的钢筋混凝土沉井重量约4000吨。 2.工程情况分析及方案确定 2.1 工程地质情况 根据地质勘察报告，地基特征值如下： 层序土层名称土层厚度渗透系数极限侧阻力标准值KPa及承载力特征值①耕土0.1~0.65//②粉质粘土0.3~1.52.21E-0616/90③淤泥质粉质粘土1.3~3.53.81E-0610/60④粉质粘土0.7~3.33.24E-0640/210⑤⑤-1层粉土2.9~5.85.25E-0430/150⑤-2层粉细砂9.5~12.36.28E-0318/170 2.2工程情况分析 沉井以（⑤-2）层土作为持力层，基底为承压含水层含水量丰富，基坑开挖时会产生流砂、管涌类渗透性破坏，并且其施工期在丰水期，长江水位较高，本工程地处长江边的滩涂，沉井离长江大堤只有三十五米，为保护长江大堤，要求沉井不排水下沉，但为了达到省、市政府的争三保四的工期要求，沉井下沉必须加快施工进度，保质保量保安全的下沉到位，而要达到这个要求，只有采用排水法，水力机械法冲土下沉，经过上述分析，只有通过降水，止水措施，既保护长江大堤，又确保施工进度。 2.3方案确定 由于沉井要穿透⑤-1层、⑤-2层，而这两层均匀承压含水层，开挖时容易产生流砂、管涌破坏，因此决定在基坑外围施打搅拌桩。这样既可以加固周边土层，同时切断来水，为沉井后期下沉创造有利条件，又可利用搅拌桩对基坑做围护。针对??述要求，建设单位综合考虑工期、质量、成本和安全，与工程各方讨论决定采用深层搅拌桩止水，深井点降水，对上部淤泥质粉质粘土层，采用挖除的方式处理，即深层搅拌桩施工完后，基坑开挖至原土下4.5m后，利用搅拌桩做基坑围护，再施工沉井的砼结构，深层搅拌桩中间采用深井点降水，降水完成后采用水力机械冲土以缩短工期。 3.深层搅拌桩止水，深井点降水实施 按照拟定方案，首先对深层搅拌桩围护、止水及基坑深井点降水进行计算，确保深层搅拌桩的深度、宽度和深井点个数。 3.1 深层搅拌桩止水围护计算 深层搅拌桩在深井一周封闭，上部有4.5m的自由端，（如图）桩设三排，桩径为700，深度为20m，离井为3.5米，材料水泥为P.O32.5，掺水量为14%，水灰比为0.5，深层搅拌桩止水桩为20m，桩钻孔至不透水层，采用深基坑水泥土墙围护软件计算，内力计算方法为增量法，抗倾覆稳定性系数Ks=6.6841.2，抗滑移稳定性系数Kh=9.0221.2，抗管涌稳定安全系数K=11.6671.5，满足规范要求，可满足围护止水的要求，经设计单位验算批准后实施。 3.2基坑涌水量计算，深井点数量确定 沉井施工采用水力机械化排水下沉，由于沉井建址地下水位较高，且沉井下卧粉砂地层，故必须通过降水???来保证沉井外流砂土不向井内流动。 （一）基坑涌水量计算 按地质报告，地下水位为1.2m，渗透系数为 经计算抽水影响半径R=42.75m，实际与现场测定半径比较相差不大。 涌水量Q=947.3T 深井过滤器每米单位进水量 深井滤器进水部分长度为17m （二）深井点数量确定 设井数为8个时，取H=15-7=8 计算得H0=3.5 Nh0=3.5x8=28Q/q，深井应钻孔至不透水层，深度为十二米。 3.3深层搅拌桩止水，深井点降水施工 3.3.1搅拌桩施工 安装拟定方案，在沉井四周开始打桩，但搅拌桩施工钻孔至十八米时桩基再无法再打下，经设计同意打至十八米深，使搅拌桩与设计相差约二米左右，对围护无影响，全部完成后经地质勘察单位确认，深井未打至不透水层，对止水效果有影响，因此，建设单位组织了各方进行讨论，提出处理意见，并做出了以下几点决定： （1）、通过打深井进行试抽水，确定单井出水量及深井数量。 （2）、重新进行地质勘察，确认下部承压水是否与长江水连通。 （3）、不透水层与深层搅拌桩间的二米空隙对止水的影响。 针对上述几点决定、已施工的深层搅拌桩之间及深层搅拌桩之外设三口试验深井点降水，四口观察井观察水位，确定出每口单井出水量进行比较，实测三口深