淺析長春地鐵自南區間基坑排水量計算

摘要：長春地鐵一期工程自南區間為盾構區間，為了盾構施工，為滿足盾構施工要求，在區間線路兩側設置兩處臨時施工豎井及橫通道，豎井采用倒掛井壁法施工，橫通道采用CRD法施工。施工豎井與兩側車站之間部分采用礦山法施工。本文介紹了長春地鐵某區間的工程概況、地質情況、基坑布置、水文情況、施工期降水要求、降水方案、施工方案以及基坑排水量計算等。

關鍵詞：地鐵區間；降水； 排水量計算；基坑； 降水要求

中國分類號：TV523 文獻標示碼：A

1 工程概況

長春地鐵一期工程自南區間為盾構區間，為了盾構施工，為滿足盾構施工要求，在區間線路兩側設置兩處臨時施工豎井及橫通道，豎井采用倒掛井壁法施工，橫通道采用CRD法施工。施工豎井與兩側車站之間部分采用礦山法施工。

2 地質及水文概況

2.1 地質情況

2.1.1地形地貌

擬建長春地鐵1號線一期工程自由大路站～南湖大路站區間位于松遼波狀平原東緣與吉東山地接址帶，屬長春波狀臺地，地勢由北向南逐漸升高，地面高程204.01～221.50m。

2.1.2地層巖性

場區地層由第四系全新統人工填土層、第四系中更新統沖洪積粘性土和砂土、白堊系泥巖組成。

2.2 水文情況

地層中存在三層地下水，第一層為表層孔隙性潛水（編號（1）），第二層為淺層承壓水（編號（2）），均屬于第四系松散巖類孔隙水。第三層為巖石裂隙水（編號（3）），屬碎屑巖類裂隙水，現分述如下：

（1）層地下水水位埋藏較淺，勘測期間地下水埋深3.50～4.50m（高程199.71～217.58m），主要賦存于第四系粘性土地層中，含水層水平、垂直向滲透性差異較小。地面主要含水介質顆粒較細，水力坡度小，地下水徑流十分緩慢。其主要補給來源為大氣降水和地表水入滲，排泄方式主要為蒸發和微弱的徑流排泄，并向下越流補給承壓含水層。地下水流向與地形總體坡度一致，主要流向北，其地下水具有明顯的豐、枯水期變化，豐水期水位上升，枯水期水位下降，多年變化平均值1.50m。

（2）層地下水以第②5層粘土為相對隔水頂板，第③1層全風化泥巖為相對隔水底板。含水層為第②6層中砂，存在于本區間南部。其主要接受上層潛水的滲透補給，與上層潛水有水力聯系，排泄方式主要為相對含水層中的徑流形式及人工開采。該層地下水水位受季節影響較小，承壓水頭為0.40～10.30m。

（3）巖石裂隙水含水層巖性為全、強、中風化泥質砂巖，無穩定水位，含水層頂部為中砂層。主要接受垂直向滲透補給及側向的徑流補給，排泄方式主要為相對含水層中的徑流形式。

3 基坑降水設計

3.1降水目的

根據本工程開挖及結構施工要求，本方案設計降水的目的為；

（1）疏干開挖范圍內土體中的地下水，方便挖掘機和工人在坑內施工作業；

（2）降低洞內土體含水量，提高洞內土體強度，減少基底隆起和支護結構的變形量，防止地表過量沉降以及降水對周邊建構筑物的不利影響。

（3）及時降低下部承壓含水層的承壓水水位，防止底部突涌的發生，確保施工時圍巖的穩定性。

3.2地下水影響分析

擬建自由大路車站南端施工豎井場地地下水主要賦存于第四系粘性土及泥巖層中。豎井通道及區間隧道位于地下水位以下，應做好防滲設計，施工時做好排水工作。各土層在地下水的作用下，洞室側壁容易坍塌，加劇洞室的不穩定性，直接影響地下工程的施工。因此，施工及使用中，必須重視地下水的影響，采取必要的防治措施。洞室施工時，應注意采取排、降水措施，施工中地下水位應保持在施工作業面0.50m以下，做到干開挖、干施工。場地地下水位較高，并且含水層呈層狀分布，洞室開挖過程中在水壓力作用下易產土體流失現象，設計時必須采取支護及降水措施，同時還應充分考慮浮托力作用。

3.3降水方案的選擇

結合本工程水文地質特點，自由大路車站南端施工豎井，降水方案采取以疏干第（1）層潛水、（3）層巖石裂隙水為目的，在基坑四周布置抽水井形成封閉降水，控制洞內中央水位深度，達到降低地下水位的要求。降水深度范圍內的粘質粘土地層，含水層由于滲透系數小，地下水流動速度比較緩慢，降水難度稍大，易在側壁形成一定的懸掛水、出水點及滲水線，影響隧道穩定，因此，結構四周必須采用合適的井間距布置，方可在較短的抽降周圍內最大程度的達到疏干效果。降水井布置在離結構線3000mm的位置。降水井間距6000mm，局部封閉成環。

自由大路車站南端施工豎井基坑排水量計算

對本工程隧道挖土施工有影響的淺部潛水含水層主要為第②2、②4粉質粘土層，②5粘土層，深部的含水層主要為③1全風化泥巖的巖石裂隙水，目的是疏干淺部孔隙潛水和裂隙潛水。

根據上述分析及豎井結構施工順序，對自由大路車站南端施工豎井K21+72.058基坑排水量進行計算：[原始條件]：依據標準： 《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99） 和《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規范》 （GB50307-1999）

（6）根據區間平面圖，確定降水區域周長約為168米，按6米間距布井，計算井數為：n=28（口），當單井出水量17.1m3/d時，疏降系統總涌水量為479m3/d，大于隧道總排水量，安全系數比值為1.1，符合設計要求。

結語

本文分析了長春地鐵自南區間豎井降水設計及基坑涌水量計算，實踐證明，本工程基坑降水系統的設計和計算切合實際、符合要求、效果良好，為縮短工期和降低成本發揮了重要的作用。希望本文所介紹的經驗能起到一定的借鑒作用。

參考文獻

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