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摘要：结合我单位申请的“一种复杂地质条件基坑降排水土体防护阻泥透水防护笼”实用新型专利，此土体防护工具适用于各种复杂地质条件的天然地基基础施工降排水工程，能够实现防止地基土扰动，地下水位平衡，在工程施工中确保周边地质环境安全、稳定，保证了地基土施工质量，缩短施工工期。

关键词： 基坑降排水；复杂地质；土体防护；阻泥透水工具；

0 引言

目前，国内外降水方法包括集水明排、井点降水两大类。而集水明排属重力降排水，在基坑坑底周围开挖排水沟，并隔一定距离设置集水井抽排水，由于不断抽排水在基坑施工过程中，地下水可能引起基坑内部流砂、管涌和坑底突涌，造成坑壁土体坍塌，甚至对工程周边造成地质灾害。

为了保证施工安全防止土体扰动，结合复杂地质条件的天然地基的特性，利用建筑永久集水井在基础施工阶段采用一种土体防护透水工具，即阻泥透水防护笼，不仅对降水坑侧壁的土体达到支撑防护作用，而且还能有效集水，以便抽排至基坑外，即达到基坑降排水又能有效控制水位平衡，保证地基土体稳定，缩短施工工期。

1 工程概况及技术背景

1.1工程概况

普洱市思茅区北部茶机厂地块建设项目位于普洱市思茅区，总用地面积为13691.38㎡，总建筑面积41815.40㎡。地下室建筑面积为：8974.48㎡，其中人防地下室面积为：912.42㎡。项目由3栋10层高层住宅（1#、2#、3#）及2栋6层多层住宅（4#、5#）构成。地下室采用天然地基筏板基础，1#楼为天然地基桩基础，整个地下室由东向西按1.54%～2.88%的斜率倾斜高差达2.4m，基坑开挖深度约为3.8～6.2m，最大相对高差为6.09m。本工程地处市中心闹市区文明施工要求高，临近周边建筑、场地狭小、地下水位高且丰富对深基坑工程施工增加难度。

1.2技术背景

基坑降排水一直以来成为施工企业的一大难点，特别是复杂地质条件的基坑降排水，因地质条件复杂、地下水丰富往往占用施工工期较长，增加成本投入。根据本项目地基土主要为冲洪积相、残坡积向形成的粘性土、砂类土，下伏基岩白垩系下统景星组下段泥质粉砂岩，地下水位为地表下1.68～0.4m，地下水丰富，为孔隙型潜水，具微承压性等的特性。为保证天然地基土稳定，有效控制污水排放，以粉砂层遇水形成流砂状的天然地基深基坑作为研究对象，采用定型化土体防护透水工具，已达到土体稳定、泥水沉淀、基坑有效降排水。

2 防护透水工具的设计

2.1 设计原理

利用建筑永久集水井在基础施工阶段采用一种复杂地质条件基坑降排水土体防护工具，即阻泥透水防护笼（本防护笼与建筑永久集水井位置关系如图1），该防护笼不仅对降水坑侧壁的土体达到支撑防护作用，而且还能有效集水，能有效控制水位平衡。

2.2 设计参数

以粉砂层遇水形成流砂状的天然地基深基坑作为研究对象，结合本工程地下室设计图纸中永久集水井、电梯井位置分布确定分段施工顺序。结合井点大小的几何尺寸设计防护工具如下图（图2）：

外形为笼状方体，由φ16钢筋主骨架（1）与50*50mm钢丝网（2）焊接，透水无纺布（3）两层，采用16#镀锌钢丝（4）绑扎固定，成型后与地面成60°夹角。

斜口设计是按土方放坡开挖的原则，使地下水平缓渗入到降水坑的作用，从受力角度更好的起到土体支撑稳定的效果。

3 防护笼制作

现场所用防护笼集中于现场加工棚制作为成品阻尼透水防护笼，使用符合国家质量标准φ16三级碳素钢筋根据需求冷弯成不同尺寸以1000mm的间距进行焊接作为支撑主骨架，用φ2的50*50mm成品钢丝网焊接包裹形成笼体，透水无纺布两层，采用16#镀锌钢丝按500mm间距绑扎固定，成型后与地面成60°夹角。

4 防护笼工具安装

根据项目进度的安排，储备足量的成品防护笼，待建筑永久集水井、电梯井土方开挖完成后，立即采用机械吊装将其置于集水井中（图3），并及时施作垫层（图4）。

5 工艺改进解决传统施工存在的问题和主要技术创新点

5.1 工艺改进解决传统施工存在的问题

1、此工艺能兼容各种基坑降水方案并能逐级降排水，有效解决在基坑传统施工中，往往不能有效的控制降、排水量，导致基坑施工反反复复降水，从而不能保证地基土天然稳定性、作业面干燥、文明施工等问题。

2、便于平衡天然地基土层中水位并及时封闭土层，有效保证天然地基土质量及稳定性，防止地基土扰动。

3、解决永久集水井、电梯井位置施工过程中，由于位置在最低点、易积水、难抽排、易垮塌甚至引起基坑内部流砂、管涌和坑底突涌，造成坑壁土体坍塌等的问题。

4、解决施工场地狭小，文明施工要求高、泥水沉淀池施工等问题。

5.2 主要技术创新点

国内外降水方法包括集水明排、井点降水两大类。而集水明排属重力降水，在基坑坑底周围开挖排水沟，并隔一定距离设置集水井抽排水。本技术是结合砂质土层的天然地基的特性，利用建筑永久集水井在基础施工阶段采用定型化防护工具作为降水井的施工技术。

1、在基坑施工过程中，由于沙质土层遇地下水引起基坑内部流砂、管涌和坑底突涌，造成坑壁土体坍塌，传统施工工艺无法满足施工要求，为了保证施工安全就需要采取降低地下水位防止地基扰动为出发点。

2、根据现场实际情况及地下水较为丰富的特点，采用以300×300mm暗沟，保证施工期间持力层干燥不被水浸泡，暗沟采用两层无纺布包裹粒径25～30mm的碎石进行填埋引流平衡地基土层水位及引流至固定降水井；

3、采用φ14至18钢筋主骨架、50*50mm钢丝网焊接形成防护笼作为降水井的内部支撑骨架；采用透水层防尘布包裹防护笼保护地基土体稳定，地下水通过透水层集中到降水井进行抽排至坑底（顶）排水沟已达到重力明排水。

4、以地下水特性，根据现场实际情况使地下水位相对平衡。配合引流及降水井定型化防护工具，确定最佳的施工技术，并进一步优化施工工艺，提高基坑降排水的最佳效果。

结束语：本项目采用阻泥透水防护笼能很好的保证天然地基稳定性，防止地基土扰动，确保基础施工质量；实施过程中工艺简单、成本投入小、便于就地取材；制作灵活可根据现场不同样式提前预制，节约材料有效利用工期时间。为在复杂地质条件基坑降排水施工中推广此工艺提供了有力借鉴。

参考文献

【1】《建筑地基基础工程施工规范》（GB 5104-2015）

【2】《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）