敞开降水与封闭降水方案对比分析研究成果

2023-10-03 理论教育版权反馈

【摘要】：综合上述各种因素认为敞开降水比较有利，而封闭降水反而可能导致对周边环境的不利影响。另外从经济因素考虑，若处理长度按100m计算，按两排水泥土搅拌桩，桩径0.5m，搭接0.15m，单根长度16.0m，按市场价格计算，需处理费用约20万元；若采用单排高压旋喷桩处理单根长度16.0m，需处理费用约36万元，显然采用帷幕桩很不经济且隐患较多。

根据以往降水与截水经验，基坑工程是否采用止水帷幕，主要取决于以下因素并综合考虑确定。

（1）临近建筑物距离基坑的远近及临近建筑物的基础型式。

（2）基坑的降水幅度。

（3）止水帷幕对支护施工造成的不利影响。

就本工程而言，基坑北侧最近的一栋7层住宅楼距离基坑9.0m，该栋住宅楼为筏板下搅拌桩基础，其抗弯刚度较大，抗倾斜能力较好；开挖期间地下水位在5.1～5.9m，而本基坑中心要求的降水幅度最大不超过5～6m，以此估算，在距离基坑中心大于9.0m以外的住宅楼处考虑到地下水降落漏斗的坡降影响，该处降水幅度最大将不会超过3m，降水幅度较小，由此引起的附加沉降也较小。现估算如下：

1）理论公式计算：按照分层总和法对粉土层、黏土层进行沉降量估算，公式为

式中　S——计算的粉土层、黏土层沉降量，mm；

α——压缩系数，高压缩性土取α—＝0.55；

e0——土层原始孔隙比，取e0＝0.900；

H——计算土层厚度，m；

ΔP——由于地下水位下降施加于土层上的平均荷载，kPa。

经初步计算，当基坑外住宅楼处水位下降3m时，估算沉降量约8～9mm。

2）类似场地类似基坑监测资料：我公司在临近场地的监测经验表明，当地下水位下降1m，会使上部软土产生固结沉降约2～3mm，当基坑外水位下降3m时，估算沉降量约6～9mm。

综上所述，当基坑外水位下降3m时，估算沉降量约8～9mm，显然对筏板基础而言，如此小的固结沉降导致的基础倾斜约为1‰（沉降差按最不利组合9mm考虑，基础宽度为12～15m），满足《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）第5.3.4条基础倾斜4‰的规定。因此，基坑敞开降水对周边建筑物的不均匀沉降影响较小。

另外，郑州东区大量基坑工程的实践经验表明，当基坑较深设置单排水泥土搅拌桩止水帷幕时，往往在7m以下桩体容易“开衩”导致涌砂事故，同时，基坑内外的高水位差往往使人工洛阳铲无法施工，也容易导致钻孔涌砂，而涌砂又极易导致基坑变形及地面不均匀沉降。

综合上述各种因素认为敞开降水比较有利，而封闭降水反而可能导致对周边环境的不利影响。另外从经济因素考虑，若处理长度按100m计算，按两排水泥土搅拌桩，桩径0.5m，搭接0.15m，单根长度16.0m，按市场价格计算，需处理费用约20万元；若采用单排高压旋喷桩处理单根长度16.0m，需处理费用约36万元，显然采用帷幕桩很不经济且隐患较多。

敞开降水与封闭降水方案对比分析研究成果

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