济南泉城广场工程疏导法排水技术

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1、济南泉城广场工程疏导法排水技术(图)济南市泉城广场位于趵突泉南路东邻，与趵突泉公园隔街相望，北依环城公园，南沿泺源大街，东至南门大街。建筑面积46000m2，基坑尺寸323.5m×155．1m，土方开挖深度6.2m。(图1、2)1、2、3为控制桩位置图1　泉城广场平面位置图图2　泉城广场基坑平面　　本工程场地土层自上而下依次是：(1)填土，厚2.8m～7m；(2)粉质粘土，厚0.4～1.4m；(3)卵石土，厚1.5～3.8m；(4)粘土，厚1～2.4m；(5)闪长岩残积土，厚1.8～8.4m；(6)闪长岩全风化带，厚0.4～14.2m

2、；(7)闪长岩弱风化带，厚3～10.5m。该场地地下水对混凝土无侵蚀性，pH值为7.1。1　排水方案的选择　　任何排水方案都必须把地下水位降低到基础底板以下，否则就会给施工带来困难：(1)基坑开挖至设计标高时，较高的地下水位可能击穿底土，形成管涌，开始时只有少数几个较小的冒水点，逐渐扩大，形成整个坑底的破坏；(2)由于截水没有做好，在动水压力的作用下，坑壁水土大量流失，造成基坑边坡塌陷。　　为了避免上述情况的发生，保证基坑开挖在无水状况下施工，必须做好基坑排水工作，目前使用频率最高的是集水井降水和井点降水。但泉城广场基坑在开挖过程中遇

3、有众多的泉眼，无论采用集水井降水，还是采用井点降水方案，都无法进行有效的排水。　　泉城广场地下工程基坑排水，结合地下水的渗透系数(K=1.17)和涌水量，原设计方案考虑在M轴以北1m和6轴以东2m设有2m宽排水沟引水。但在基坑开挖时，在第Ⅴ区施工区段，9轴两侧，13～16轴之间，发现许多不规则的泉眼。泉眼群范围长约26m、宽约9m(图3)，总的涌水量达150m3／h，严重影响了工程进度。图3　泉城广场泉眼位置及排水平面图　　涌水量的计算如下：Q＝1．366K［（2H－S）］／（lgR－lgX0）R＝1．95S（HS）0．5式中：Q为涌

4、水量；K为渗透系数，1.17；H为地下水位线至不透水层的距离，8m；S为降水最小深度，6.5m；R为降水半径；X0为两井距离的一半。R＝1．95×6．5×（8×6．5）0．5＝91．399mQ＝1．366×1．17×（2×8－6．5）×6．5／（lg91．399－lg20）＝150m3／h　　我们对泉城广场工程所处的地理环境特点和其基坑的地质水文条件，进行了多方分析论证，提出了一个疏导与盲沟排水相结合的方案，经建设、设计、监理等有关单位同意按此方案施工。2　疏导法排水技术措施2.1　滤水材料、滤水管的设置　　地下室基础底板标高为24.

5、9m，先将泉眼涌水范围内的岩土挖至标高24.0m处，然后回填10cm厚砂石，再在东西向埋设直径48mm的钢滤水管，间距50cm，共18根。每根滤管4排滤孔，滤孔直径为5mm，间距5cm，梅花形布置，管外包裹一层塑料窗纱滤网。2.2　汇水总管的布置　　在南北向排水沟(1m×20m×90m)内布设2根直径20cm的钢管作汇水总管，位置见图3，将滤管与总管连接。2.3　盲沟的形成　　排水沟内回填砂石作为盲沟，总管与盲沟底坡度均为1.3%，以保证流水畅通，总管与盲沟均与一集水井相连(集水井尺寸为1.5m×1.5m×3m)，用一台水泵从集水井中

6、将水排除。2.4　加强垫层　　为防止泉水上涌，在泉眼回填范围及排水盲沟顶，将原设计砂石垫层均改为300厚C20钢筋混凝土垫层，内配直径16mm间距150mm双层双向钢筋，且垫层每边加宽2m。　　每平方米面积上地下水和泉水的浮力：F浮＝γw×I式中：γw为水的容重；I为水头差。　　经过降水后，泉眼回填范围及排水盲沟处的水头差I考虑为0.7m，偏于安全。F浮＝1×103×9．8÷103×0．7＝6．86kN／m2　　每平方米面积上加强垫层的重量：G＝垫层混凝土的厚度×混凝土的容重　　　　＝0．3×25＝7．5kN／m2＞F浮＝6．86kN

7、／m2偏于安全。3　几点体会　　(1)　基坑排水方法很多，井点降水、明沟排水、盲沟排水、疏导法排水等，它们有各自不同的适用条件，要区别情况使用。　　(2)　基坑排水原理不外乎导和堵两种，即疏导法和强行堵塞法。当水量大、水面大、水压大，特别是遇有泉水时，必须采用疏导法，当水量小、水面小、水压小时，可以采用强行封堵法。　　(3)　不管是一般地下水，还是泉水的排除，都不能忽视其向上的拱涨力，并采取一定的技术措施(如该工程采用了加强垫层的方法)，否则易造成质量事故，影响工程进度。　　(4)　泉城广场工程的施工实践，证明疏导法与盲沟排水相结合是

8、排除大面积泉水的最有效的方法。作者:章祥余