高层住宅小区地下车库后施工安全降水技术

某新建高层住宅小区东西长367m，南北宽152?m，由12幢22至26层的高层住宅和地下车库组成，采用先主楼后车库的施工顺序，依据地勘和水文资料，通过合理布井降水，采用平衡降水方法控制主楼的沉降变形，保证主楼安全，效果良好。根据工程实践，现将施工过程控制措施介绍如下。

1  降水井的布置

1.1  熟悉工程水文地质与基础设计

依据地勘报告和现场开挖情况，拟开挖车库基坑相关地层分别为素土层、粉土层、粘土层与粉砂层，场区上部主要含水层为第四纪全新细粉土和粉砂层。地下水属潜水，其补给来源主要是大气补水，地下水渗流方向自西南向东北，冬春期间实测地下水稳定水位埋深1.5~1.8?m。

主楼采用CFG桩复合地基，基底标高–7.070 ~ –7.300?m，地下车库采用天然地基，车库底标高在–7.700?m，二者均采用混凝土筏形基础。地下车库和主楼结构相对独立，主楼基础和车库基础的外边缘距离在2~4?m之间，该部区域为原土或回填土体。住宅楼主体工程均已完工，小区内部主楼基坑先期回填3.5?m深度，自然地坪以下约3?m尚未回填土。为减少大气降水对地层潜水的影响，车库工程进行冬期施工。

1.2  车库降水方案选定

小区内后施工地下车库的惯常做法是在已建主楼与地下车库间设止水帷幕和支护桩，基坑内降水或辅以帷幕外回灌，但该小区车库位于多排住宅楼间，周长很长，车库与主楼之间间距较小，在主楼外侧止水帷幕施工难度大，耗资巨大且严重延误工期。

通过对该项目多方技术论证和比较最终确定：不设止水帷幕，通过在小区整个车库基坑范围内统筹考虑，综合布置直径400?mm降水管井降水，加强降水过程的管理与监测使降水平衡，从而达到主楼沉降安全。

1.3  降水井井点布置原则

（1）小区降水宜总体规划统筹布置，除在车库范围内设置降水井降水，在小区外围宜设置适量降水井和观测井，进行均衡的辅助降水，通过降水适当降低地下水位，减小对主楼产生的侧向水平推力，确保主楼沉降均匀，保证车库施工时主楼的安全。（2）考虑地下水总体渗流方向，在上游位置适当增加降水井。鉴于本地区地下水为西南至东北走向，且在小区西南侧不远处有多年的排水坑塘存在，故在西南侧上游方向布置降水井的数量适当增加，井点间距控制在20?m左右。（3）降水井点应布置在对结构受力构件影响最小的位置。为减轻降水井降水对地基基础受力造成的不利影响，基础边缘5?m范围内不宜布置降水井。

该工程地下车库的基础底标高较主楼基础底标高低500?mm左右，车库基础边缘与主楼基础外边缘相距2~3?m的距离，车库中设双排降水井管，此时降水井点全部距车库外墙内侧5~6?m左右，离主楼基础在8?m左右的距离。井管东西向距离为25?m，南北向间距在20?m左右（图1）。

图1??楼间车库基坑开挖剖面示意

1.4  降水井井深确定与设备选型

（1）根据工程所在地区水文地质情况和施工经验，降水井选型采用400水泥无砂混凝土井管，降水井间距约等于井深。该工程地下车库面积大，基坑开挖较深，依据地勘报告，25?m深度多为粉土层，为避免井底流土的出现,将井深控制在深度21~23?m的粉层粘土层内，即打井深控制在22?m。依据降水量和降水速率适当调整选用2.2?kW或1.1?kW离心泵降水。

（2）该工程车库基坑集水坑低于车库基础底板底标高2.2?m，当车库开挖至坑底后，在集水坑周围设置3~4?m深度轻型井点局部快速降水，集水坑部位的地下水控制在该部位基底标高下400~500?mm。经过半个月左右降水，车库基坑边缘的地下水位降至基底标高500?mm以下，达到基坑开挖要求。

1.5  应注意特殊控制点

应注意主楼基坑开挖时展现的地勘报告中的“漏掉点”，如局部古河道流砂层。本小区主楼基坑开挖时，在小区西部4号楼中西部有一宽6m、深3m左右的古河道沉积的粉砂层，车库降水井布置施工时依据主楼基坑技术资料情况确定适当调整降水井位置，避开流砂带，确保降水安全。

2  施工降水井打井控制要点

2.1  控制降水井施工深度

降水井采用无砂细石混凝土井管，井底应位于不透水层或弱透水层中。本工程井底深度控制在21~23?m的粉质粘土层部位，严禁超深或深度不足，否则会造成井底流土或降水不利的情况。

2.2  注重滤网设置，减少出砂量

含水层井壁周围缠裹1~2道滤网，以减少砂粒透过以及出砂量和出泥量，保证地基安全。

2.3  成井后及时洗井

降水井成井后要及时洗井，须注意潜水泵下井深度，观测出砂时间、出砂量和水质情况。对在洗井过程中出现出砂异常情况，应及时报告技术人员采取有效措施控制出砂量，避免大量出砂影响地基承载力。

3  精确做好基坑的降水过程监测与控制

3.1  地下车库基坑周边沉降监测

建筑物的变形沉降观测由有资质的第三方制订方案并实施。工程降水前，在临近基坑的已建主楼的周边均匀布置沉降观测点，埋设符合要求的沉降标，结合现场实际情况，设置监测点。沉降观测点采用独立高程系，在邻近基坑的主楼建筑长轴两端设观测点，测定监测对象顶部相对于底部的水平位移和高差，计算其倾斜度、倾斜方向和倾斜速率。对在主楼变形监测中出现较为明显的变形倾向或预警值时，建设、施工、监理、等单位的技术人员及时分析原因，采取措施。

3.2  降水过程管理与监测

（1）制订可行的降水施工方案，进行技术交底，综合考虑水文地质和降水经验，编制基坑降水方案，对降水班组进行技术交底，明确分工责任，加强巡视。降水过程中不得随意停泵，发现潜水泵不上水，应及时维修、换泵，尽量缩短停止降水时间。

（2）现场要定时巡查水泵出水量和含砂情况变化，确保水泵正常降水时水中含砂量正常；对发现洗井后含砂量仍异常的情况要及时上报到施工与监理项目部研究解决，避免局部基底砂土被掏空影响地基承载力。

（3）依据地下水位监测情况，调整下泵深度，实现均衡降水。依据地质勘查报告和本地降水经验，估算地下水水力坡度，将主楼地下水位控制在基础下底标高附近。本工程地下车库和小区外围的降水井宜同时开始降水，项目部应安排专人每天对车库与主楼基础之间、车库中间部位、小区楼房外侧的观测井，进行地下水位观测并记录，向施工及监理项目部及时提供相关信息，技术人员应综合考虑局部与整体的地下水位降低情况，依据降水速率和单井水泵出水量的多少，更换水泵功率或下泵深度，确保安全均衡降水。当地下水位降至方案要求的标高时，可经过技术人员同意后，适当间隔停止部分水泵降水。

3.3  变形信息反馈及综合处理

施工降水前，已建主体宜进行初始测量，结合主体施工阶段的总沉降量，确定降水前的沉降速率 。在降水开始后的两周内，水位观测和主体沉降变形监测宜适当加密，依据已建主体的沉降变化速率及倾斜趋势变化情况，调控现场的降水速率，降水井的数量和降水功率，下泵深度等技术指标。

降水达到坑底500mm以下时，基坑开挖至地下车库底层、结构施工完毕时，可采用日报表反馈信息。地下车库底层结构施工完毕至土方回填完成，采用每周的阶段性报表反馈信息。各监测项目的数据分析应结合监测项目的监测结果及环境、施工工况变化具体考虑，当观测数据达到检测方案报警值时，立即通报有关单位和人员，进行研究，并采取措施予以解决。

在小区地下车库后期的施工过程中，地下车库设计基础底标高较低，作为深基坑的车库基坑开挖给已建主楼造成较大的安全隐患，施工方只有熟知工程地质和水文地质情况，合理布置降水井，依据基坑地下水位和主楼沉降数据的变化情况，采取措施平衡降水，来控制主楼建筑物的沉降变形，达到均匀沉降，保证主楼安全。