4.2.1基坑降排水计算

根据本工程3 号楼、4 号楼基坑特点，本施工组织设计采用大井法进行基坑排水计算。排入坑内的涌水量Q（m3/d）为四周坑壁和坑底流入的水量之和。根据土力学相关规定：

根据地质勘探报告及现场实际情况，基坑含水层为细砂层。土的渗透系数k 取5m/d。

式中 s ——抽水时坑内水位下降值，取0.5m；

H ——抽水前坑底以上的水位高度；根据勘探报告，地下水位高度为-2.000m，故可得H =-[-7.500-（-2.000）]+0.5=6.000m；

R ——抽水影响半径，取100mm；

r0 ——假想半径（m）；由于本工程矩形基坑长宽比不小于10，因此可视为一个圆形大井计算；

（其中η为调整系数）

调整系数按插入法进行计算，即η=1.12+0.3×（1.14-1.12）/（0.4-0.2）=1.15

m0——从坑底到下卧不透水层的距离（m）,取5m；

由于在选择水泵时考虑水泵流量最初涌水量较为稳定且涌水量大，所以应增加系数1.20 予以调整。

故可计算地基坑涌水量Q=128.91×1.2=154.69m3/d

根据基坑涌水量可计算出所需水泵功率N （kW）：

k1 ——安全系数，取2.0；

H ——包括扬水、吸水及由各种阻力所造成的水头损失在内的总高度，取10m；

η1——水泵效率, 取0.4；

η2 ——动力机械效率，取0.80。

故所需水泵功率为128.91kW。

4.2.2降水井

由于地下室地下水位较高，且随着施工的进行，3 号楼、4 号楼的主体结构即将进入雨期施工阶段，地下水位将不断升高。为保证结构安全及基础施工顺利进行，必须采取有效措施进行降水。

地下水位降深应基本保持在基坑地槽面下约500mm 处，以能保证基坑清槽及地下室结构顺利施工为宜，水位下降过大会影响地基持力层土体结构的变化从而降低了地基持力层承载能力，所以应定期测量井内水位的高低，通过控制抽水量调节地下水水位。

3 号楼、4 号楼降水井的降水工作应从基坑清槽时开始，在底板混凝土浇筑完毕后方可停止。在3 号楼、4 号楼每个电梯基坑、集水井及相关设备基础坑内各设置1 个降水井，每个井内采用1 台φ100 污水电泵每天24h 不间断降水，隆水过程中应确保地下室范围内的地下水位稳定，避免因水位变化而使工程遭受破坏。

降水井施工如图4-10 所示。（图略）

4.2.3基坑排水

4 号楼基坑内存有深达1.3m 的明水，故在进入基坑施工前需用22kW 高压水泵将水抽干后方可施工。

由于3 号楼、4 号楼基坑地下水位高于基础垫层设计标高，特别是4 号楼基坑内有大量地下水，造成场地浸水，破坏边坡稳定并导致部分基坑边坡塌方，给施工的顺利进展造成较大的难度。因此，必须在进入基坑施工作业前就开始做好坑内的截水、排水工作。

本工程采用开挖明沟、暗沟截水与集水坑集中排水相结合的施工方法。即在开挖淤泥及冻土之前，于基坑四周及基坑中部分别设置排水明沟和排水暗沟，且分别在3 号楼、4 号楼西侧及北侧地基顶标高以下人工开挖净尺寸3m 深，1.5m×1.5m 的积水坑，使水流汇集于集水坑内，每个集水坑中放置一台100 污水泵昼夜不间断排水。其中4#楼北侧集水坑为净尺寸3m 深,3.0m×1.5m，坑内放置二台φ100 污水泵不间断抽水。集水坑、排水明沟采用240mm 砖墙砌筑。

基坑四周设排水明沟，沿基坑的南、北方向每隔5m 设一条南北贯通的暗沟，均通至两侧的排水明沟内，排水暗沟截面尺寸为300mm×300mm。排水明沟、暗沟深度应始终保持比挖土面低0.3m，以利于截水；集水坑应比排水沟低0.5m。暗沟在施工砂垫层时，内填碎石然后铺砂以达到排水沟畅通的目的，并保证地下水位低于开挖基坑底0.5m 以上。排水沟设2%的坡度，水流不致于阻塞。集水坑壁开挖过程中为防止由于地下水的渗透作用造成坍塌，边开挖边用木方、模板支撑加固，坑底铺300mm 厚碎石；水泵应包以滤网，防止泥砂进入水泵。

由于本工程地下水位较高，尤其是4 号楼基坑中在开挖前存有较深的积水，因此在排水明沟、暗沟开挖时应注意先支好挡土板后分三次开挖，以防止水沟两侧土塌方而堵塞排水沟。因此，在清槽过程中，当排水沟开挖深度超过500mm 就必须先支好挡土板，然后继续往下挖。尤其是排水明沟靠边坡一侧的土层，地下水渗透较为严重，开挖时更应注意先支好挡土板后再向下开挖，以防止出现由小面积塌方引起大面积塌方的现象出现，进而造成安全事故及工期延误。

集水坑内的污水泵应24h 连续抽水，直到地下室室外回填土开始回填。

4.3 土方工程及基坑围护

4.3.1清槽及护坡

由于4 号楼地基土长时间经过积水浸泡，清槽时已形成淤泥；3 号楼地基土由于含水率很高，也在春节期间的低温天气中形成冻土。因此，基坑清理的难度较大。

本工程采用桩复合地基，进场后首先组织人工挖土，露出桩头。3 号楼、4 号楼基坑清槽均采用人工挖土。清槽所挖出的土方采用人工运送至地下室两侧边坡处平整分层夯实。为防止手推车陷入土中，工人站在垫板上作业，并用垫板铺设1.2m 宽手推车通道。

清槽至设计标高后，对于超挖及欠挖部分，我方一方面将超挖部分清至老土层，一方面将欠挖部分挖至设计标高。超挖在30cm 以内用垫层混凝土找平，超挖在30cm 以上部分用1︰3 粗砂兑5～20 石子分层夯填至垫层底。

由于基坑内土质为中、粗砂，加之水位较高，为防止边坡塌方，对边坡及清槽后运至坑边的土采用尼龙袋、钢管及竹胶合板进行支护。先将2m 长钢管间隔1m 打入地面以下0.5m 以上直至牢固，再将竹胶合板垫在钢管背面，然后将尼龙袋内装满土叠放于挡土板后。地下室外基坑回填前，将钢管取出。

距基坑上口边线1.5m 处设置钢管搭设的护栏。为保证安全可靠，竖向钢管埋地深度为0.5m。如图4-11 所示。

4.3.2破桩头

清槽至设计标高后即开始破桩。3 号楼、4 号楼均采用人工破桩。为保证破桩后的桩顶标高的准确性，截桩时不得一次到位，而应该先预留50mm 以上，然后人工用錾子凿至设计标高。由于截断的桩头体积太大，且重车无法下至基坑内，破碎的桩头经人工搬运至基坑南侧边坡底部后，采用单斗容量1m3 的超长臂挖掘机装到自卸汽车上运出现场。下载本文