某地铁车站深基坑降水设计及施工问题分析

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1、·地铁结构·某地铁车站深基坑降水设计及施工问题分析包宏涛(中铁第五勘察设计院集团有限公司城市轨道交通设计院北京102600)摘要降排水施工是否成功，在很大程度上决定着深基坑施工的成功与否。同时由于地下工程的复杂性，基坑开挖过程中出现局部地质变异性大、局部流砂或涌水等现象，而且往往是多种因素综合作用。结合郑州地铁某深基坑具体工程，阐述了基坑降水设计及施工中遇到的问题，并对这些问题进行了分析，提出了应对措施。关键词地铁车站深基坑降水设计减压井中图分类号U231．4文献标识码A文章编号1009-4539(2012)增2-00

2、62-04地层从上到下主要为人工填土、第四系全新统(Q4)1概述粉土、粉质黏土、粉、细、中砂及第四系上更新统在地下水位较高的地区开挖地铁深基坑时，由(Q3)粉土、粉质黏土。于含水层被切断，在压差作用下，地下水必然会不工程所处范围内地下水类型为第四系潜水，主断地渗流入基坑，如不进行基坑降排水工作，将会要由大气降雨补给。第四系冲积～洪积(4－3)细造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力砂及(4－4)中砂为主要含水层，砂层一般被人工填下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和土层、冲积～洪积土层覆盖，地下水具微承压性

3、。基坑失稳等现象。同时若降水处理不当，会引发施(4－3)细砂及(4－4)中砂粘粒含量较低，富水性工险情，并严重滞后工期。因此，为确保基坑施工强，透水性好，渗透系数为5～20m/d;冲洪积土层安全，必须采取有效的辅助降排水措施，基本保证饱水性好，其透水性中等－强透水。无水作业，确保地铁施工安全、质量和工期。工程详勘所揭露的地下水水位埋藏变化较小，一般情况下，在进行深基坑开挖施工时应具备初见水位埋深为3．7～5．5m(本次勘察野外作业期如下条件:间为弱降水期)，标高为82．99～84．55m;稳定水位(1)基坑在开挖期间应

4、将地下水位提前降至开埋深为4．3～5．8m，标高为82．57～83．95m。地下挖面以下1m，保持基坑开挖无水作业;水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密(2)保持基坑侧壁的稳定和基坑底板的稳定;切，每年6～9月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显(3)不影响邻近建筑物及地下管线的正常上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降。使用。地下水年变幅2．0m，3～5年较高水位3．0m。各土层的水文地质特征及渗透系数值见表1。2工程概况因道路两侧设有50m宽绿化带，车站布置与道本站所处场地属黄河冲洪积平原，场地起伏不路西侧绿

5、化带内，本站站后设交叉渡线和故障车停车大，地形较平缓。地面高程88．115～88．565m。线，车站总长467．3m，车站标准段宽19．1m，最大宽场地范围内地层主要为第四系(Q)沉积地层，24．5m(轨排井处);中心里程处顶板覆土3．0m，底板埋深约16．3m。车站主体为地下二层双跨闭合箱形收稿日期:20120325框架结构，采用明挖顺筑法施工。基坑围护结构采用62铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2012(增2)·地铁结构·钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕形式。标准段钻基坑降水常用

6、的方法有明沟排水和井点降水孔灌注桩有效桩长23．2m、嵌固深度8．8m，桩外侧两种，其中井点降水常用方法有轻型井点、喷射井采用单排三轴搅拌桩作止水帷幕，长约29m。三轴点、电渗井点、管井井点、自渗井点等，各井点使用搅拌桩插入粉质黏土相对隔水层不少于2．3m。范围见表2。表1土层水文地质特征及渗透系数值抽水试验表2各井点使用范围岩土透水性渗透系数/层号简要水文地质特征渗透系数/名称评价(m·d－1)井点渗透系数降低水位深度(m·d－1)岩性－1/m类型/(m·d)受大气降水和侧向粉质黏土、粉土、细砂、2－1粉土补给，含较

7、多粘粒，弱0．5轻型井点0．1～503－12中砂地下水富水性较差受大气降水和侧向喷射井点砂土、粉土0．1～208－202－3细砂补给，富水程度中等6．0电渗井点黏性土、淤泥质土、粉土＜0．1＜6中等管井井点砂土、碎石类土、岩石＞3不限粉质受大气降水和侧向2－4弱0．1黏土补给，透水性差根据本车站地质条件、施工环境、水位降深要受大气降水和侧向4－1粉土补给，粘粒较多，透弱0．5求等因素，综合考虑采用深井管井降水为主(基坑水性较较差开挖施工前)、集水井明排为辅(基坑开挖施工期受大气降水和侧向4－3细砂补给，含较多粘粒，中等

8、8．0间)的方法。地下水富水性中等为受大气降水和侧21．2综合考虑基坑的开挖深度、降水区域内地下水4－4中砂向补给，含较多粘水力坡度、降水后水面距离基坑底部的高度、降水粒，地下水富水性强15．0中等期间地下水位变化幅度、过滤管和沉砂管的长度受大气降水和侧向等，井点管埋设深度取26m。井管采用无砂滤水4－5粉土补给，含较多粘粒，弱0