高军芳

(丹东市水资源管理办公室，辽宁 丹东 118000)



基于项目基坑疏干排水量估算分析

高军芳

(丹东市水资源管理办公室，辽宁 丹东 118000)

科学合理地确定基坑排水量，是管理部门合理合法征收疏干排水项目的水资源费的依据。文章通过分析项目区域内的水文地质条件，确定地下水类型，利用抽水试验数据，估算丽都公寓项目基坑排水量。在无法实现计量的情况下，利用试验井的抽水试验资料计算水文地质参数，再计算出项目的起步排水量，进而估算项目整个排水期排水量的方法是可行的。

基坑；疏干排水；排水量；估算；探讨

根据水资源管理的相关要求，疏干排水项目要按照项目排水量收取水资源费，但由于疏干排水项目一般设计的降水井数量较多，目前要求每一眼降水井都安装取水计量设施，实现依计量收费还存在一定的难度，因此科学合理的确定基坑排水量，是水资源管理部门合理合法征收疏干排水项目的水资源费的依据[1]。文章以丽都公寓项目为例，对该项目施工期基坑疏干排水量进行估算，为其他项目计算基坑疏干排水量提供参考。

1　项目概况

丽都公寓工程位于丹东市元宝区，交通方便。场地地形较平坦，项目建设规模为2栋19层商业及住宅，下部满铺二层地下室，地下室基坑长约为104m，宽约30m，基坑开挖面积3900m2。规划室内±0.00相当于绝对高程6.10m，地下室筏板底标高为-8.34m，相当于绝对高程-2.24m，现场地绝对高程为5.80m，即地下室基坑实际挖深为8.04m左右。

2　场地工程地质及水文地质概况

2.1地层岩性

场地的地貌单元鸭绿江Ⅰ级阶地，场区内岩土层自上而下主要分布为：

1)杂填土：杂色。上部主要由生活垃圾及建筑垃圾组成，下部以黏性土及炉渣为主。成分不均匀。其中硬质物含量约占30%～50%，成分较杂，分布无规律。结构松散～稍密。很湿～饱水。

2)粉质黏土：褐黄、褐灰色。可塑状态。稍有光泽，干强度、韧性中等，无摇震反应。底部砂质含量略高。下部渐变过渡为淤泥质粉质黏土。

3)淤泥质粉质黏土：深灰色，软塑状态，含粉砂、云母及少量腐植质，有腥臭味。稍有光泽，干强度、韧性低，无摇震反应(局部轻微摇震反应)。下部与薄层细砂互层，互层厚度约为5～20mm，具水平层理。

4)圆砾：灰色。磨圆度较好，多呈圆、亚圆状，局部棱角状。母岩成分多为强～中风化花岗岩及混合花岗岩等硬质岩石。>2mm粒径>总质量的60%，骨架颗粒一般粒径在10～30mm，最大50mm，多数呈非接触排列。充填物为中、粗砂等，含量不均匀，级配不良。局部中粗砂含量较多。稍密状态。饱水。

5)强风化变质砂岩：灰～深灰色。变余结构，块状构造，节理、裂隙发育，组织结构已大部破坏，矿物成分已显著变化，部分长石、云母等已风化为黏土矿物。颗粒间的连接强度显著降低，裂隙面多有铁质污染，岩石风化成20～50mm的碎块状，表层用手可以掰断，敲击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎。浸水后有软化。属于软岩。钻进速度快，钻杆跳动不剧烈。密实状态[2]。

2.2水文地质条件

本场地地下水主要由2部分组成。第1部分为赋存于杂填土层中的上层滞水，主要补给来源为大气降水及周边管道泄漏，该部分水量及水位受季节及大气降水影响较大。水量初始会较大，但由于补给不足，短时间即可疏干。

第2部分是以圆砾层为主要含水层的微承压水，其主要依靠鸭绿江Ⅰ级阶地中的地下水通过潜水补给及北部山区的基岩裂隙水补给。该层为本场区的主要含水层，地下水量较多，水量受季节性变化影响不大，地下水径流方向主要为由北向南。

根据勘察报告，勘察期间测得场区圆砾层稳定水位为自然地面以下5.4～9.5m，上层滞水稳定水位为1.0m；抽水试验期间观测地下水位为自然地面以下6.20m，相当于绝对高程-0.4m[3]。本次计算以此水位作为场地水文地质计算的地下水静水位。

3　场区地下水类型及计算模型

根据现场施打的试验井的情况及勘察单位提供的勘察资料，场区上部为填土，填土中含有较多的上层滞水，其主要补给来源为周边地下管泄漏及大气降水，此部分地下水在基坑开挖后较短时间内即可疏干。此部分地下水由于水量不大，对水文地质计算影响不大，因此本次计算予以忽略。

填土以下为粉质黏土及淤泥质粉质黏土，透水及含水微弱，可视为不透水层；下部的圆砾层，透水性良好，赋含地下水，是本场区的主要含水层；强风化岩层含水相对较弱，地下水只在局部构造裂隙中赋存，水量不大，因此本次计算亦将此层视为相对隔水层。

根据现场对试验井的静水位量测，降水前初始水位为绝对高程约为-0.4m，水位处于淤泥质粉质黏土中，水位高于圆砾含水层层顶标高，因此判定场区地下水类型为承压水。

综上，本次水文地质计算模型为单一均质承压含水层完整井，无侧向地表水补给。

4　基坑排水量分析

4.1水文地质参数的确定

4.1.1抽水试验情况

在基坑的南侧施工两口试验井(即SJ1和SJ2)，试验井SJ1抽水，试验井SJ2观测，抽水试验数据见表1所示：

表1　抽水观测数据统计表

4.1.2渗透系数的确定

采用有2个观测孔的承压水完整井计算公式：

K=0.366Q(lg(r1/rw))/[m(Sw-S1)]

(1)

式中：K为渗透系数，m/d；Q为出水量，m3/d；Q=446.4 m3/d；H为含水层厚度，m；H=3.4m；Sw为抽水井水位降深，m；Sw=3.75m；S1为1#观测井水位降深，m；Sw=1.29m；rw为抽水井半径，m；rW=0.13m；r1为1#抽水井至观测井井距，m；r1=9.5m。

经计算，渗透系数K=36.4m/d

4.1.3设计降水井降深

由于本工程为基坑井点降水项目，基坑施工要求水位降深≥筏板以下0.5m，即绝对高程-2.74m。如果采用井点降水，基坑内中部的水位需满足低于绝对高程-2.74m的要求[4]。

根据降水漏斗曲线，降水井内的水位降深应大于绝对高程-2.74m。为减小井点降水对周边环境的影响，依照小降深、小流量、小间距布置降水井的原则，设计降水井内水位降深为4.6m，水位标高绝对高程为-5.0m。

4.1.4单井抽水影响半径的确定

根据现有钻井揭露的地层分布及井内水位、场区降水要求等客观情况，设计降水井水位降深按4.6m考虑，含水层厚度按3.4m考虑，依JGJ120—2012《建筑基坑支护技术规程》推荐的公式，计算单井抽水后的最大影响半径：

R=10SwK1/2

(2)

式中：Sw为井水位降深，m；Sw=4.6m；K为含水层渗透系数，m/d；K=36.4m/d。

经计算，含水层的影响半径R=277.6m。

4.2基坑疏干排水量估算

4.2.1起步日排水量

根据基坑开槽图，本项目基坑形状近似为长方形，降水井布设支护桩后侧2m左右，降水井围成地块的总面积约为4750m2。

基坑等效半径：

r0=(A/π)1/2

(3)

式中：r0为基坑等效半径，m；A为基坑面积，m2。

经计算，基坑的等效半径r0≈38.9m

基坑涌水量；

Q=(πK(2H0-M)M-h2)/(ln(1+R/r0))

(5)

式中：渗透系数K=36.4m/d；含水层厚度M=3.4m；承压含水层的初始水头H0=7.4m；承压含水层的残余水头h=2.8m；影响半径R=277.6m。

经计算，基坑涌水量Q=2111m3/d。

4.2.2总排水量

根据丹东市对多个基坑排水项目的实际观测和调查，基坑排水初期一般排水量较大，随着施工场地地下水水位的下降，日排水量会有一定的折减[5]。该项目排水期为100 d，第1阶段为初期排水期，时间约为总排水时间的20%，排水量按起步排水量计算；第2阶段为排水中期，时间约为总排水时间的50%，排水量明显开始折减，平均折减率为第1阶段的40%；第3阶段为排水后期，时间约为总排水时间的30%，排水量较第2阶段又有一定折减，平均折减率为第2阶段的30%，按照折减后的排水量计算出日平均排水量为1321.8 m3/d，排水期总排水量为13.22万m3。

表2　丽都公寓项目基坑总排水量估算表

5　结　论

丽都公寓项目于2014年实施，经实际运行检验，实测排水量与估算排水量相差不大。由此可见，基坑排水项目，目前在无法实现计量的情况下，利用试验井的抽水试验资料计算水文地质参数，再计算出项目的起步排水量，进而估算项目整个排水期排水量的方法是可行的，在实际水资源管理工作中，可以按照该方法估算项目疏干排水量，收取水资源费。但是文中对项目总排水量的估算，没有考虑降雨对各阶段排水量折减率和排水时间的影响，在实际排水过程中，如遇到大规模降雨或其他影响排水过程的情况，水资源管理部门可对各阶段的折减率和排水时间进行合理的调整，进而估算项目排水总量。

[1]住房和城乡建设部，中国建筑科学研究院.JGJ120—2012建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]匡志举，李军锋.水利工程基坑排水施工技术的应用要点[J].建筑工程技术与设计，2015(23)：47.

[3]张效沛.科技创新导报[J].浅谈建筑工程基坑排水技术控制,2013(04)：26-27..

[4]杨清辉,朱肖,董民珍.小议水利工程基坑排水施工技术[J],中国水运：下半月，2013(06)：65-67.

[5]沈树荣.供水水文地质手册(第2册)[M].北京：地质出版社，1977.

Estimation and Analysis of Project Foundation Pit Drainage by Desiccation

GAO Jun-fang

(Dandong Urban Water Resources Management Office，Dandong 118000，China)

To determine scientifically drainage discharge of the foundation pit is the accordance for the management department to collect reasonably and legally the water resource fee of drainage by desiccation project.The paper determined the groundwater type by analyzing the hydrogeological conditions within the project area and used the pumping test data to estimate the project foundation pit drainage discharge of Lidu Apartment.In the case of the measurement cannot be achieved，pumping water test data of test well were used to calculate the hydrogeological parameter and then calculate the starting discharge to estimate the drainage discharge during the whole drainage period，this method is feasible.

foundation pit；drainage by desiccation；drain discharge；estimation；exploration

1007-7596(2016)05-0071-03

2016-03-06

高军芳(1977-)，女，辽宁丹东人，工程师，从事水资源管理工作。

TV551.41

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