蚌埠沿淮Ⅰ级阶地上的地下水控制方法摘要：通过对蚌埠沿淮ⅰ级阶地上典型基坑施工过程中地下水控制方法的介绍，总结出在该地段上有效的控制地下水的方法，供同类工程参考。
一、前言
随着经济的发展，蚌埠市的地下空间开发程度利用越来越高，基坑规模、深度越来越大。
由于蚌埠市有相当一部分拟建建筑物分布在淮河的ⅰ级阶地上，在基坑设计、施工过程中，不可避免的遇到地下水。
目前，蚌埠市的有关施工单位对地下水的作用认识不清，重视程度不够，很容易出现重视不够和过分处理两个极端现象。
如何采用经济合理的方法防治地下水，是一个急切需要解决的问题。
本文试图从蚌埠市沿淮ⅰ级阶地地层的水文地质条件出发，根据多个工地的地下水治理经验，提出各种工况下的地下水治理方法，供类似工程参考。
二、水文地质概况
淮河蚌埠段沿淮ⅰ级阶地基岩面以上地层为典型的二元结构，上部为透水性差的粘性土，往下颗粒逐渐变粗，透水性也变大，从粉土过度到中粗砂。
其典型地层结构特征为：
杂填土①（q4ml）
灰褐色，粘性土为主，含碎石、砖、炉碴等，疏松。
层底埋深
1.2~5.2m，层厚1.2~5.2m。
2、粉质粘土②（q3al）
褐黄色，可塑-硬塑、局部坚硬，含铁锰质结核，见铁锰质浸染，层底埋深3.8~5.8m，层厚0.4~4.3m。
3、粉土③（q3al）
褐黄色，稍密-中密，很湿；层底埋深5.2~8.5m，层厚0.8~4.2m。
4、粉细砂④（q3al）
浅黄色，中密、局部稍密，饱和，颗粒均匀，分选性较好，夹软可塑状粘土薄层。
层底埋深10.8~17.7m，层厚3.1~10.4m。
5、粉质粘土⑤（q3al）
褐黄色，硬塑-坚硬，含铁锰质结核，见铁锰质浸染。
层底埋深14.0~21.2m，层厚0.5~8.6m。
6、全风化花岗片麻岩⑥
灰绿间灰白色，碎块状结构，岩芯呈砂粒状，岩体基本质量等级为ⅳ级。
层底埋深18.0~22.7m，层厚0.5~4.3m。
7、强风化花岗片麻岩⑦
肉红间灰白色，块状结构，岩芯呈碎块状和短柱状，岩体基本质量等级为ⅲ级。
层底埋深21.0~26.4m，层厚0.7~4.3m。
8、中风化花岗片麻岩⑧
肉红间灰白色，块状结构，岩芯呈柱状，岩体基本质量等级为ⅱ级，据钻探分析其强度和完整性向下渐好。
该层未揭穿，最大揭露厚度5.2m。
地下水分两种类型：上部杂填土和粉质粘土中的潜水，下部粉土粉细砂之中，的松散岩类孔隙微承压水。
潜水水位埋深1.5m左
右，承压水地下水位埋深2.4-4.5m。
其渗透系数：粉质粘土：
4.00e-6cm/s；粉土：
5.00e-4cm/s；粉细砂：
6.00e-4cm/s。
三、降水设计
目前，蚌埠地区在该地段的基坑工程一般主要有以下两种形式：放坡和全封闭式围护结构。
出现问题最多的是放坡开挖。
为此，笔者根据多年的施工经验，总结如下：
1、放坡
如果采用放坡开挖法施工，开挖前首先必须验算基坑抗突涌稳定性的安全系数。
验算公式如下：
－基坑底至承压含水层顶板间距离（m）；
－基坑底至承压含水层顶板间的土的重度（kn/m3）；
－承压水头高度至承压含水层顶板的距离；
－水的重度（kn/m3），取10kn/m3；
－安全系数，一般为1.0～1.2，在蚌埠地区取1.10即可保证安全。
（1）验算结果是安全的时，基坑开挖可以采用明沟排水或者采用轻型井点降水。
（2）验算结果是不安全时，采用管井降水。
（3）基坑开挖深度揭露承压含水层顶板时，可以不进行基坑抗突涌稳定性验算，但必须保证在基坑开挖过程中承压水位始终控制在开挖面以下。
控制方法可以采用管井降水。
2、围护结构封闭基坑
围护结构封闭基坑，在基坑开挖前，必须进行疏干降水，降水井一般设计成完整井，降水井数量根据基坑面积和地质结构特点确定。
疏干井一般采用管井。
四、典型工程
1、蚌埠××××引水工程
蚌埠××××引水工程位于淮河下游铁路桥附近，包括长500m 埋深10m的取水管道和一座直径6m、深度13m的沉井。
施工单位在未进行降水设计的情况下进行管道开挖和沉井施工，在管道开挖至地面以下9.0m左右，发生涌砂，四周地面发生沉降、开裂；沉井深度到达10.0m时，从底部用处大量粉细砂，每天从井中抽排出上百方的粉细砂，但沉井下沉缓慢，并发生倾斜。
至此，施工陷入停滞状态。
从施工现场情况，结合勘察报告分析，这是典型的承压水突涌破坏。
笔者提议：停止施工，进行微承压水的治理。
方案是：1、在成井四周施工3口降水井，降水井深度超过沉井底深度5.0m；2、沿管道边沿外2.0m布置轻型井点降水系统，井点管深度6.0m，间距1.5m。
上述降排水系统布置完成后，进行抽水。
72小时后，水位全部降至设计开挖面以下1.0m。
管道施工时，坑壁可以垂直开挖，坑底干燥无水。
沉井一天内到位，并且实现了干封底。
2、××路污水处理工程
××路污水处理工程包括数座沉井（直径6m）和顶管。
其控制性工程为工作井和接收井的施工。
施工初期，施工单位按常规方法
进行沉井。
沉井深度在10m左右时，发生涌砂，沉井工作被迫停止。
有关单位设计水泥土搅拌桩止水帷幕进行治理，按该方案实施时，发现存在以下几个问题：（1）造价高，每座成井需要增加造价10
多万元；（2）工期长：从设备进场至施工完毕，需要一周的时间。
（3）止水效果不是很理想：由于存在地下障碍物的原因，止水帷幕有时不能完全封闭。
针对上述情况，笔者提出采用降水的方法处理，方案是：在沉井四周施工2口降水井，深度15～18m，井管采用外径500mm、内径400mm的无砂混凝土管。
方案在一座四周场地破坏最严重沉井处进行。
试验情况是：设备及材料进场1天，降水井施工1天，抽水1天，共3天时间。
沉井顺利进行，并实现了干封底。
3、××小区桩基工程
××小区位于治淮路南侧，桩基设计采用人工挖孔桩。
在挖孔桩进入粉土层后，困难重重，每天进尺不足30cm，而且极易发生脱模现象。
为解决此问题，总包单位在基坑四周布置降水井，降水井完工并进行抽水后，发现问题还是没有解决。
又设计轻型井点系统，在基坑四周布置轻型井点降水。
轻型井点系统运行一段时间后，水位仅下降2.0m左右不再继续下降，该方案又将宣告失败。
笔者在了解现场情况、详细研究地质资料后认为，前期的地下水控制措施，总体思路是没有问题的，主要存在以下几点，使实际效果没有达到预期目的：（1）降水井施工质量不佳，单井出水量小；（2）降水井的布置没有考虑地质条件，采用均匀布井方案，没有
充分利用含水层的厚度；（3）轻型井点没有考虑到设备的抽吸深度。
笔者的方案是：适当增加降水井数量，调整挖孔桩的施工顺序。
根据勘察资料，该小区基岩埋藏深度是西浅东深，南浅北深，在离开基坑东南15m左右的地方，砂层厚度超过基坑范围内的有4m左右。
据此，在该位置施工3口降水井，深度进入全风化层，同时加强降水井的施工质量控制。
成井后进行抽水，单井出水量达到200m3/d。
抽水一天后，挖孔桩即可按每天1.0m的速度进行护壁施工。
与此同步，调整挖孔桩的施工顺序：挖孔深度从西部往东部增加。
所有的桩孔同步加深，并加强孔内的抽排水。
采取上述措施后，整个工程的挖孔桩得以顺利进行，桩基工程圆满结束。
4、××广场基坑降水工程
蚌埠·××商业广场位于蚌埠市中山路与凤阳西路路交汇处，主要由五栋住宅楼、商业楼和电影院组成，其地下均为1层地下室，基坑面积约20000m2，基坑开挖深度10m，基坑采用smw工法桩和水泥土搅拌桩围护。
设计采用管井降水。
围护结构设计单位布置的降水井布置图
设计单位根据经验，均匀布置33口降水井，单井有效疏干面积600m2。
实际施工的降水井布置图
降水施工前，笔者分析了地质资料，在基坑内布置了8口降水井，降水效果表明：8口降水井在3天时间内，降地下水位降至开挖面一下1.0m。
达到了降水目的。
单井有效疏干面积达2500m2。
五、结论
1、在蚌埠沿淮ⅰ级阶地上进行基坑开挖等工程施工时，应严格按规范进行降水方案的设计，防止微承压水的突涌破坏。
2、在微承压水的治理时，管井降水应该是优先选择的方案。
3、在管井降水时，应严格控制降水井的成井质量：单位涌水量应该大于3m3/dm，抽水含砂率小于1/200000（重量比）。
4、降水井布置时，应根据地质条件布置降水井的位置，降水井应尽量布置在含水砂层厚的地段。
参考文献：
1、地质矿产部水文地质工程地质技术方法研究队水文地质手册北京地质出版社
2、基坑降水手册。
