淺談南京地鐵深基坑承壓水的處理方法

摘 要：近些年，隨著城市地鐵修建在整個(gè)交通建設(shè)范圍內(nèi)規(guī)模不斷擴(kuò)張，一系列深基坑工程問(wèn)題也表現(xiàn)的越來(lái)越突出，其中承壓水對(duì)深基坑的影響就不容忽視，其極易引發(fā)工程事故。文章結(jié)合南京地鐵三號(hào)線京新村站-浦珠路區(qū)間中間風(fēng)井基坑工程，針對(duì)深基坑進(jìn)行承壓水的預(yù)防處理及設(shè)計(jì)，以保證施工的安全。

關(guān)鍵詞：深基坑；承壓水；降水井；回灌井；施工安全

1 工程概況

南京地鐵三號(hào)線京新村站～浦珠路站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道及中間風(fēng)井位于K7+780m位置，其中中間風(fēng)井基坑長(zhǎng)23.7m，寬7.6m，深20.881m，面積約180.12m2；圍護(hù)結(jié)構(gòu)為1000厚地下連續(xù)墻，深43m；外掛風(fēng)道基坑長(zhǎng)19.9m，寬14.4m，深8.715m，面積約286.56m2；圍護(hù)結(jié)構(gòu)為φ650SMW樁，深16.5m。

1.1 地形地貌

擬建區(qū)間所處地貌類型為長(zhǎng)江漫灘區(qū)，第四紀(jì)松散層厚度較大，且基巖面起伏較小，呈向長(zhǎng)江微傾。覆蓋層厚度普遍大于40m，土層性質(zhì)以軟弱粘性土、粉土、砂土為主。區(qū)間穿越地層主要為②-2b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、②-2c2-3粉土、②-3c1-2粉土、②-4d2-3粉細(xì)砂、②-5d1粉細(xì)砂地層等。在中間風(fēng)井處的鉆孔只見(jiàn)①-2層素填土、②-2c2-3粉土、②-4d2-3粉細(xì)砂、②-5d1粉細(xì)砂地層，圖1。

1.2 水文地質(zhì)條件

擬建車站位于漫灘區(qū)，地勢(shì)較低，地下水位埋深淺，歷史最高地下水位接近地表。對(duì)中間風(fēng)井具有影響的地下水可以統(tǒng)一考慮為潛水含水層。地下水水位受大氣降水及周邊地表水補(bǔ)給，地表逕流及大氣蒸發(fā)為主要排泄方式。含水層主要為上部填土、粘性土、粉土及深部砂土層層，各土層一般水平層理較為發(fā)育，因此水平向透水性強(qiáng)于垂直向。勘察期間，穩(wěn)定地下水位埋深0.63m～1.40m，平均高程5.86m，場(chǎng)地地下水位年變化幅度1.0m左右。根據(jù)調(diào)查，場(chǎng)地歷史最高地下水位接近地表。

2 承壓水預(yù)防處治措施

根據(jù)風(fēng)井所處的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，第四系地層中不存在隔水層，地下水可以統(tǒng)一考慮為潛水含水層，且基坑開(kāi)挖底板位于粉細(xì)砂地層中，因此，基坑降水要求將地下水位降至基坑開(kāi)挖面以下1m，即中間風(fēng)井開(kāi)挖底板標(biāo)高為-15.281，地下水位要求降至標(biāo)高-16.281m，埋深21.881m；外掛風(fēng)道開(kāi)挖底板標(biāo)高-3.115m，地下水位要求降至標(biāo)高-4.115m，即埋深9.715m。基坑周邊環(huán)境對(duì)地面沉降控制要求較高，在降水設(shè)計(jì)時(shí)，采取基坑內(nèi)降水方式，基坑外設(shè)置回灌井減小降水對(duì)環(huán)境造成的影響。

2.1 降水井設(shè)計(jì)

為充分發(fā)揮地下連續(xù)墻的繞流阻水作用，降水井的深度不超過(guò)地下連續(xù)墻。風(fēng)井處濾管長(zhǎng)15m，外掛風(fēng)道的濾管長(zhǎng)為6m，計(jì)算得到單井出水能力分別為1400m3/d、560m3/d。在群井抽水干擾情況下，單井涌水量一般只能達(dá)到理論出水能力的0.7～0.8倍，而且地下連續(xù)墻對(duì)地下水的滲流具有阻礙作用。因此，本次計(jì)算取單井出水量分別為700m3/d、400m3/d。則風(fēng)井及外掛風(fēng)道的降水井?dāng)?shù)量如表1所示。

為追求單井最大出水能力，又要充分發(fā)揮地連墻的繞流阻水作用，降水井的底部與地連墻的墻腳齊平。風(fēng)井基坑降水井深度為37m，外掛風(fēng)道降水井深16m孔徑均為600mm；井壁管為273mm的鋼管，風(fēng)井處長(zhǎng)22m，外掛風(fēng)道長(zhǎng)9m；濾管為273mm的鋼濾管，外包一層80目的錦綸濾網(wǎng)，濾管底部焊一鋼板止水。濾料為中粗砂，回填至井口以下2m，以上采用粘土回填。見(jiàn)圖2。

2.2 回灌井設(shè)計(jì)

由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)為半插入式地下連續(xù)墻，對(duì)地下水的滲流具有繞流阻水作用，為防止基坑外水位降深較小，為了盡量減少基坑降水對(duì)周圍民房造成的破壞，本次在風(fēng)井及外掛風(fēng)道基坑外圍布置6口回灌井，形成一封閉的回灌圈。回灌井深度與降水井深度相同，風(fēng)井處深37m，外掛風(fēng)道處深16m；回灌井全孔為無(wú)砂混凝土濾管，包單層80目錦綸濾網(wǎng)，井管內(nèi)徑400mm，外徑500mm，泥孔徑750mm，濾料為中粗砂，見(jiàn)圖3。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）基坑工程開(kāi)挖設(shè)計(jì)降水主要為疏干開(kāi)挖范圍內(nèi)土體中的地下水，方便挖掘機(jī)和工人在坑內(nèi)施工作業(yè)并且降低坑內(nèi)土體含水量，提高坑內(nèi)土體強(qiáng)度。（2）基坑周邊環(huán)境對(duì)地面沉降控制要求較高，在降水設(shè)計(jì)時(shí)，采取基坑內(nèi)降水方式，基坑外設(shè)置回灌井減小降水對(duì)環(huán)境造成的影響。（3）為保證降水效果，在基坑內(nèi)布置了1個(gè)井作為基坑內(nèi)水位觀察井，并且確保基坑內(nèi)水位在開(kāi)挖面以下1.0m左右，其變化幅度在0.5～2m之間，當(dāng)水位降深大于基坑開(kāi)挖面下2m時(shí)，將停止部分水泵抽水；當(dāng)水位降深小于基坑開(kāi)挖面下0.5m時(shí)，將開(kāi)啟水泵，加大抽水力度，保持地下水位在基坑開(kāi)挖面下1m左右。水位監(jiān)測(cè)采取與電腦連接的水位監(jiān)測(cè)設(shè)備，來(lái)監(jiān)測(cè)地下水位。

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