浅述排水盲沟在基坑工程施工中的应用

浅述排水盲沟在基坑工程施工中的应用

摘要：排水盲沟是市政排水工程中常用的一种排水构造物，具有造价低、构造简便、施工简易的特点。本文首先介绍了排水盲沟的种类及适用范围，然后通过工程实例讲述了排水盲沟在基坑工程施工中的应用。

关键词：排水；盲沟；基坑；应用

建筑基坑利用排水盲沟主要解决两方面的问题，其一是临时或永久降低地下水头，解决场地抗浮问题，同时也解决了勘察对场地抗浮设防水位调查难或调查不准确的问题，避免过于保守的设计带来的成本浪费；其二是临时性的降低地下水位，为基坑施工提供干燥的作业空间，满足施工要求，提升工程进度。

1排水盲沟的种类及适用范围

通过分析排水盲沟在建筑基坑场地的应用，从使用时限、排水方式不同，排水盲沟可分为临时性自流式、临时性抽排式、永久性自流式、永久性抽排式４类。

（1）临时性自流式：在使用时间上非永久性的，仅在基础或地下室施工期间降排地下水，保持一定厚度的“干燥”施工层，待上部建筑施工到一定程度，确保上部荷载足以抵抗水头产生的上浮力后，则可将排水盲沟自流式出水口浇筑封闭，完成排水盲沟的历史使命。自流式排水盲沟出水口可设置在拟建场地内地势低洼地段或引流至场地外。此类盲沟适用于建筑场地位于单向斜坡地段，地下室两侧埋深存在一定差异，潜水水头线同地表坡度线大致平行。

（2）临时性抽排式：其不具备设置自流式出口的场地条件，四周地势同拟建场地标高大致相当，必须在基坑内设置集水井，采用抽排地下水的方式确保地下水头保持在合理的高度，并在地下室底板设置后浇带，待上部荷载足以抵抗地下水上浮力后，则可封闭后浇带。此种盲沟可适用于降低地下水位对周围场地影响较小且抗浮水头高度不大和地层渗透性不大的场地，关键之处在于后浇带质量控制环节。另外在填海造陆地区基坑地下水处理亦经常采用此种方式。

（3）永久性自流式：其设置条件和适用场地条件同临时性自流式排水盲沟基本一致，最大的区别在于其自流式出水口永久设置，确保地下水头始终控制在地下水底板以下一定深度。该种盲沟的设计要考虑到周围场地的长期规划，保证出水口通畅，在必要的情况下存在后期改变出水口位置的情况。市政道路或高速公路设置的排水盲沟基本原理同此，可归纳为此类盲沟型式。

（4）永久性抽排式：其设置条件和适用的场地条件同临时抽排式基本相同，其区别在于坑底设置永久性的集水井，并要设置自控的抽水装置和预备的应急装置，待集水井中的水位达到一定高度后自动抽水，水位降低到一定程度自动关闭抽水。此类盲沟存在长期的运营成本，如能够对抽排的地下水加以利用则可以优化资源利用，降低成本。

2工程实例

2.1工程实例一

（1）工程概况：深圳市福田区深南路香蜜湖段某大厦附楼场地，地上8层，设计一矩形基坑，基坑为一矩形，长58.9m，宽19.7m，设计8层地下室，开挖深度19.5~20m，兼做商业和停车场使用，基坑线退让用地红线0.8m。建筑场地红线北侧距既有高23层建

筑3m，南侧距多层建筑9.4m，西侧距高层建筑7.0m，东侧距高层建筑和既有地下室13.0m，施工场地狭窄（图1）。

图1基坑场地平面布置图

（2）场地工程、水文地质条件：场地地面类型为台地地貌，场地高程介于7.36~7.63m，平均地面高程为7.49m，周围地势高程变化不大，地势平坦。根据勘察揭露，场地上覆第四系覆盖层分布为人工杂填土层(Qml)冲洪积(Qal+pl)含粘性土砾砂层、残积(Qel)砾质粘性土层，平均厚度分别为2.60m、4.10m、14.50m；下伏基岩为燕山期侵入粗粒花岗岩，发育全、强、中、微四个风化带。地下水位埋深2.4~2.6m，标高4.86~5.06m，建议抗浮设防水位取绝对标高5.0m。基坑侧壁各岩土层分布情况，见图2所示。

图2基坑侧壁岩土层分布

（3）抗浮设计及排水盲沟的应用：基坑采用地下连续墙加内支撑的支护结构。基坑开挖采用跳挖施工，采用坑内集水井抽水和排水沟明排方式排出坑内地下水，同时加强周围既有建（构）筑物监测。原抗浮设计采用间距为900mm*900mm抗浮锚杆，锚杆采用φ25螺纹钢，锚杆钻孔直径φ100，用M30水泥砂浆浇灌填充，单根锚杆的抗拔极限承载力为300kN。在地下连续墙施工完毕基坑土方开挖过程中，发现地下水涌出量较少，在可抽排范围内，经专家会讨论分析，优化抗浮设计，取消原设计的抗浮锚杆，利用临时性抽排式排水盲沟疏排地下水，排水盲沟断面尺寸宽×深为500mm*400mm，平面布置呈矩形方格网型式，东西走向布置2条，间距约10.0m，南北走向布置3条，间距约15.0m。在盲沟交汇处设置长×宽×深为1.5m*1.5m*1.5m的集水井。盲沟填料为级配碎石，母岩成分为微风化粗粒花岗岩。经设计计算，建筑物施工至地面一层时可完成集水井后浇带施工。在施工过程加强了周围既有建构筑物的监测工作，各项指标符合设计要求；节约工期2月

余，节约投资300余万元。该建筑运营至今2年多，效果良好。可见在地下水贫乏地段，必要时利用临时性抽排式排水盲沟代替抗浮锚杆设计是可行的。

2.2工程实例二

（1）工程概况：深圳观澜某一建筑场地，原始地貌为剥蚀残丘斜坡地段，设1~2层地下室，室外地坪设计高程为51.20m，基坑底高程为41.60m。场地西侧为既有建筑物的边坡，坡顶高程约为58m为观澜河堤，高程约44.0m左右，总体地势西高东低（图3）。

图3工程场地平面图

（2）场地工程、水文地质条件：场地岩土层自上而下为：第四系人工填土层(Qml4)系坡积(Qdl)含砾粘土层、残积(Qel)砾质粘性土层，平均层厚分别为1.66m、4.68m、6.03m；下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩全、强、中、微四个风化带。地下水位高程介于39.74~45.30m。东侧观澜河河面高程35.00m，50年一遇最高洪水位值40.00m左右。抗浮设防水位取值45.00m。

（3）排水盲沟的应用：设计地下水底板高程41.6m，而抗浮设防水位高程45.00m，为了避免设置抗浮锚杆造成工期延长和造价增加，最终设计选用永久性自流式排水盲沟以降低地下水位，盲沟排泄口下缘高程为41.00m，排泄至观澜河内。排水盲沟自西向东呈条带状平行布置，间距8.0m，设计坡度0.5%，沿基坑底部四周同时布置一圈盲沟同东西向盲沟交汇。盲沟断面尺寸宽×深为500mm*400mm，盲沟填料为土工布包裹人工碎石。不留设后浇带，底板一次浇筑完工。在工程施工过程中，各项监测指标符合设计要求，运营效果良好。可见，在条件允许的条件下，利用永久性自流式排水盲沟降低地下水位达到节约工程抗浮成本的设计是可行的。

2.3工程实例三

在堆载预压处理后的填海区，利用排水盲沟来疏排地下水为基础施工营造“干燥”的施工环境在深圳地区亦经常使用。位于深圳湾填海区的某一基坑工程是一典型实例。该工程原始地貌为滨海滩涂，后采用堆载预压处理，填料以素填土为主，底部设置50cm厚度的砂垫层做为排水通道。地面高程5.6~7.8m，基坑底高程为-1.05m，基坑开挖深度6.65m~6.85m。基坑侧壁主要土层为素填土，坑底和侧壁局部出露砂垫层和淤泥质黏土层。基坑支护采用放坡结合土钉墙支护方案。考虑到素填土为弱透水地层，仅局部出露的砂垫层为主要渗透通道，地下水涌水量有限，采用了排水盲沟疏排地下水的设计，而传统的设计多采用水泥搅拌桩或旋喷止水措施。排水盲沟设置于坑底四周和坑内，呈15m*15m方格网式布设，在盲沟交叉点设置集水井抽水，盲沟内填料为土工布包裹的碎石，盲沟断面尺寸宽×深为400ｍｍ×400mm。在预应力管桩基础和地下室施工期间，通过盲沟系统顺畅地汇集和抽排地下水，达到了预期的目的；且通过周边的监测数据分析表明，对周围既有建（构）筑物的影响未超出设计范围。由此可见，此种临时性抽排式排水盲沟系统，疏排地下水的效果较好，较传统的水泥搅拌桩或旋喷桩止水有节约工期、降低造价的优势。

3结束语

实践表明，排水盲沟不仅仅普遍利用于市政工程上，在房屋建筑场地也可以合理的运用，条件允许的情况下，利用盲沟疏排、降低地下水位而代替传统的抗浮锚杆（抗浮桩）的抗浮设计或搅拌桩、旋喷桩止水设计，能较好起到缩短工期、降低工程造价的效果。但盲沟的使用条件有限，应经场地勘察并充分了解场地工程、水文地质条件和相关的设计参数，切不可盲目的推荐设计使用。

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