陈志俊

（江苏中锐华东建筑设计研究院有限公司，江苏 无锡214431）

1 工程概况

江阴市澄星广场为集商业与办公等多重功能于一体的城市综合体，位于江阴市塘前路南侧，花山路东侧地块，该工程由1幢酒店/办公塔楼、酒店裙房及商业购物中心组成，均有3层地下室，埋深约14.2m。总建筑面积约23×104m2，其中，地上建筑面积约15×104m2，地下室建筑面积约8×104m2。酒店/办公塔楼采用核心筒结构体系，其余为框架剪力墙结构。酒店/办公塔楼最大单柱荷载37 000kN、基础底荷载标准值740kN/m2；酒店裙房最大单柱荷重约9 900kN；商业购物中心最大单柱荷重约为13 400kN；±0.0标高为4.5m。

2 场地地质情况及水文地质特点概述

根据该工程岩土工程详细勘察结果得知【1，2】，项目建设区域在160m勘察深度内的地基土组成丰富，以淤泥质土、黏性土、粉土和粉砂为主，属冲积和缓慢流水（或静水）环境下沉积，在地貌单元上属太湖水网平原区高亢平原。场地浅部淤泥质土较深厚，地质条件欠佳，在岩土物理力学性质方面具有独特之处。

对本工程基坑影响较大的主要为潜水，由人工填土和软弱黏性土、粉土构成潜水含水层，人工填土，尤其是采用杂填土，孔隙大，结构松散，连通性较好，有利于地下水汇集，透水性较好，但富水性与厚度及季节有关，一般雨季富水性较好。

软弱黏性土、粉土（包括②层粉质黏土夹粉土、③层淤泥质粉质黏土、④层淤泥质粉土、④-1层粉土及⑤层粉土），富水性良好，为场地潜水含水层。②层粉质黏土夹粉土、③层淤泥质粉质黏土透水性较弱，根据渗透性试验属弱透水层，给水性较差；④层、④-1层、⑤层透水性一般，根据渗透性试验属中等透水层，给水性一般。

本区地下潜水水位最高一般出现在7～8月份，最低水位多出现在旱季12月份至翌年3月份。据了解，历史最高水位标高3.2m左右，近3～5a最高地下水位标高3.0m左右，水位变化幅度一般在2.0（冬春）～3.0m（夏秋）。

勘探期间，在钻孔中量测的场地地下潜水初见水位高程约2.4（3月份）～2.8m（7月份）；稳定水位高程约2.3（3月份）～2.7m（7月份）。

场地地下水的补给来源主要为大气降水入渗，以蒸发和地下径流为主要排泄方式，水位受季节性变化影响，年变化幅度为0.5～1.0m。

3 多孔抽水试验

本工程中，基坑支护选择的是排桩+止水帷幕+内支撑+锚杆的方式，形成完整的内支撑支护体系，降水方式采用管井降水。多孔抽水试验依据钻孔→洗孔→下放井管→回填滤料→膨胀土球回填隔水→洗井的流程依次操作，从而最大限度得到较准确的水文地质参数。

3.1 试验方案

本工程选择潜水非完整井非稳定流抽水试验的方法，共设置1个抽水井及2个观测井，具体包含抽水井S1（抽水井）、G1（观测井）、G2（观测井），各自均与补给和隔水边界保持较远的间距。

各井深度统一设为26m、井径250mm，使用200PVC双壁波纹管，具体组成包含3部分，即上部实管段6.0m、中部过滤管6.0～24.0m、下部沉砂管2.0m。过滤器外侧紧密缠绕2层60目尼龙网布，回填粗砂以便形成过滤层。对地表以下3m回填膨胀土球，发挥隔水的作用，有效阻止上层滞水及地表水渗入。

3.2 抽水试验作业

清孔后向其中下放过滤管和井管，施工期间加强对动水回填滤层深度的检测，达到要求即可停止施工，抛入膨胀土球，给予持续3h的浸泡处理，用冲水头活塞洗井，从而达到水清砂净的效果。通过试抽的方式检验施工情况，合理调整泵量【3】。抽水停泵后及时观测恢复水位，并以恢复后的稳定水位作为静止水位。

3.3 水文地质参数计算

渗透系数k按潜水非稳定流非完整孔多孔抽水试验求得，具体见式（1）：

式中，Q为钻孔出水量，m3/h；H为含水层厚度，m；t1、t2为抽水延续时间，min；S1、S2为t1和t2的水位下降值，m。

导水系数T按式（2）计算：

式中，M为含水层厚度，m。

场地地下水影响半径R按式（3）计算：

式中，r1、r2为抽水孔与观察孔距离，m。

根据上述公式展开计算，可得到水文地质参数的相关数据，具体见表1。

表1 基本数据和计算结果表

4 基坑涌水量预测

4.1 涌水量预测

基坑涌水量预测时应当充分考虑含水层厚度、降水井的结构等因素【4】。为较为准确预测基坑涌水量，最大限度地合理安排管井数量，充分考虑场地面积的实际情况，根据群井按大井简化时，均值含水层潜水非完整井的基坑降水总涌水量可按式（4）计算：

式中，H0为潜水含水层厚度，m；h为降水后基坑内的水位高度，取27.6m；l为过滤器进水部分的长度，取10m；R为降水影响半径，m；r0为基坑等效半径，m，，A为基坑面积，取25 800m2；hm为降水前与降水后潜水含水层厚度的平均值，m，可通过式（5）确定：

根据既有信息展开计算，结果可知初期可达到5 600m3/d，此条件下可实现对基坑涌水量的有效控制。

4.2 基坑降水井的设置

根据邻近场地相同地质情况的降水工程经验，300mm管井的单井出水量约300m3/d，为达到控制效果，需至少配置23口管井。关于降水井的布置，可均匀布置在基坑范围内，在保证质量的前提下以最快的速度完成成井作业。

4.3 基坑降水和支护

1）科学的支护措施有助于维持基坑的稳定性，此处选择的是“排桩+止水帷幕+内支撑+锚杆”相结合的方式，以维持开挖基坑壁的稳定性。开挖前采取保护措施，即施作水泥土深层搅拌桩，作为止水帷幕使用，要求桩体搭接宽度≥200mm，以地面为基准，桩体长度以25.0～30.0m为宜，加强观测坑外水位变化，增设回灌井，必要时采取回灌措施。

2）根据岩土工程详细勘察揭露的土层分析得知，场地浅部以淤泥质土及粉土为主，基于此特点，基坑支护选择的是钻孔灌注桩的方式，以施工现场的地面为基准，要求桩长≥30m。此外，调整好桩径、桩中心距等相关参数，使其达到相协调的状态。

3）局部坑底含大量软土，在开展基坑支护结构设计工作时需要注重对稳定性的分析，确保支护结构具有足够的强度。施工期间加强监测，需在基坑周边和关键区域设变形监测点，及时掌握施工状况，若存在异常之处则要在最短时间内处理到位。

4）基坑开挖前需要全面查明场地周边管线，明确其分布特点（埋深、走向与管径等），协调好施工作业与管线的关系。基坑周边设置水泥土深层搅拌桩作为止水帷幕，坑内施作合适规格的明沟和集水井，构成完整的坑内排水通道，以免出现地表水流入坑内而导致基坑稳定性不足的情况。

5）基坑开挖深度较大，虽然设置了较完整的刚性支护结构，但实际周边环境复杂，存在诸多干扰因素，容易对周边既有建（构）筑物、道路及管线的稳定性造成影响。为最大限度地减少基坑开挖与降水的影响，施工中需要做好监测工作，营造安全的施工环境。

4.4 涌水量预测后的效果

综合考虑抽水试验和基坑涌水量预测2方面的成果，伴随基坑降水作业的持续推进，约10～15d后取得较显著的效果，可有效降低地下水水位，为后期基坑土方开挖的顺利进行提供保障。虽然基坑内存在少量积水，但对施工作业的影响相对较小，若依据规范有序完成开挖等相关工作，则能够有效避免土层坍塌现象。降水过程中，在基坑桩水坑的涌水量＜0.05L/s的条件下便可营造安全的施工环境，可避免坑内积水。

5 结语

基坑工程施工中的干扰因素较多，施工难度相对较大，多孔抽水试验是预测基坑施工时降水效果的有效途径，能够为施工作业提供可靠的水文地质参数，以此为依据采取地下水控制措施。实际工程项目中，针对深基坑工程，相关岩土工程师要有针对性地布置多孔抽水试验，为后期的基坑设计与施工保驾护航，从而营造安全的施工环境，确保基坑施工质量，助力工程项目的发展。