透水層與不透水層分界面的滯水排水施工方法

任 刃，李士超，汪安華

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川成都 610072)

1 概述

基礎(chǔ)坑持力層為透水層局部埋深較深的區(qū)域，如電梯坑、集水井、獨立基礎(chǔ)等存在穿透透水層進入不透水層時，不透水層上部砂卵石層滯水因水頭壓力過小無法通過坑外管井降水等措施降排凈。在進行電梯坑、集水坑等處開挖時因上部滯水的匯流影響，上部邊坡易出現(xiàn)垮塌引發(fā)安全事故，且后期采用混凝土回填成本較高。若對上層滯水及巖層裂隙水不采取降排措施，在基底開挖至完成面后由于裂隙水及上部滯水的匯集導(dǎo)致坑底無法進行下一道工序的施工。本文從滯水的形成機理出發(fā)，采用坑外管井降水與坑底明排水相結(jié)合的措施能有效解決局部較深區(qū)域坑底匯水及邊坡垮塌情況，借助本降排水措施在成都某地下停車場工程成功應(yīng)用。

2 上層滯水形成原因

常規(guī)基坑降水中基坑底部水位標高與管井深度成反比，在基坑設(shè)計時通過調(diào)整管井深度能將坑水位降至設(shè)計要求(圖1)。若坑底位置有淺埋不透水層時，按照不透水層為分界線不透水層上部滿足“基坑底部水位標高與管井深度成反比”規(guī)律，不透水層下部水位與管井深度沒有必然聯(lián)系(圖2)。

圖1 砂卵石層降水水位示意

圖2 坑底存在不透水層時降水水位示意

實際淺埋不透水層埋深標高不統(tǒng)且無自然坡面，易形成下凹型儲水空腔。基坑底至不透水層之間的砂卵石中的滯水因為水力梯度過小無法通過滲透的方式進入管井，且受雨水影響較大。因基坑外設(shè)置的管井降水的降水范圍、降水深度均有限，因此在基坑開挖至一定深度后管井降水僅能作為將坑底地下室水位維持在一定范圍，坑底局部位置需借助明排水輔助降水，達到施工要求。

3 明排水措施施工

3.1 明排水井施工

為避免砂卵滲水等造成邊坡垮塌事故應(yīng)分層開挖，開挖深度應(yīng)與基坑開挖范圍內(nèi)地下水位下降速度相適應(yīng)，在開挖過程中應(yīng)時刻觀察坑底地下水位標高是否低于基坑開挖面標高500mm以下，否則停止開挖作業(yè)待地下水位達到作業(yè)條件后再開挖。大面機械開挖完成后進行明排水井施工。

在集水坑、電梯坑開挖前需在集水坑、電梯坑等部位結(jié)構(gòu)邊線1m范圍內(nèi)施工明排水降水井及降排水配套設(shè)施。明排水井成孔深度視開挖深度而定宜較開挖面深1.5m，抽水泵宜采用吸水口在中部電機在下部的水泵進行持續(xù)抽水，防止抽水過程中由于水位陡降孔隙水將透水層細砂帶出影響地基承載力，排水管采用鋼制排水管沿墊層底暗敷排至基坑外。

3.2 坑底盲溝施工

集水坑、電梯坑等開挖較深部位處地下水降至不透水面 之后開始開挖，開挖至設(shè)計坑底標高后沿磚胎膜磚胎膜外側(cè)踢打一條環(huán)形300mm×300mm的排水溝，向明排水點找坡，溝內(nèi)采用φ200mm的鋼制濾水管，濾水管外纏繞由外到內(nèi)采用50目、100目、150目濾網(wǎng)纏繞，周邊空隙用碎石填充，濾水管沿坑底接至坑邊明排水井點，降水完成后施工墊層及上部結(jié)構(gòu)。

3.3 明排水點的封堵

為防止后續(xù)防水施工至混凝土澆筑達到設(shè)計強度前地下水上涌破壞主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，明排水井點應(yīng)持續(xù)降水直至集水坑、電梯坑混凝土澆筑完成并達到設(shè)計強度時停止降水。

明排水井應(yīng)在墊層施工后進行封堵，先將直徑約為200～300mm的鵝卵石填筑管井底部，在水泵周圍形成有效滲水路徑，上部填筑級配碎石至管井口800mm位置處，上部用塌落度較小的細石混凝土封堵。在封堵過程中應(yīng)避免直接拋石，可采用半開放布袋輕放至孔底，在封堵前應(yīng)將檢查水泵的可靠性。封堵完成后再進行防水及后續(xù)施工，管井部位防水施工需設(shè)置防水加強層。

4 結(jié)束語

本文主要針對大型深基基礎(chǔ)坑持力層為透水層局部埋深較深的區(qū)域如電梯坑、集水井、獨立基礎(chǔ)等穿透砂卵石層進入不透水層時對不透水層裂隙水及上部砂卵石層滯水的明排水施工方法，能有效的解決基坑降水井無法抽排凈的透水層與不透水層分界面的滯水的影響。