地铁车站施工中地下微承压水的处理技术

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1、地铁车站施工中地下微承压水的处理技术1工程概况上海轨道交通2号线西延伸工程虹桥临空园区站位于上海市天山西路的淞虹路口与协和路口之间，中间有福泉路横穿而过。车站全长455m，标准段净宽18.6m，开挖深度16m，其中端头井的最大开挖深度17.5m。车站的围护结构采用800mm厚的地下连续墙，标准段部分采用单衬墙结构，即地下连续墙既作为围护结构，同时又作为车站的永久性主体结构，本工程的工程地质条件为，地质属第四纪松散沉积物，车站主要穿越的地层以灰色淤泥质粉质粘土为主，局部为粘质粉土。本场地自地表至75

2、m深度范围内按成因类型、土层结构及其性状特征，可分为8层，14个亚层。土层自上而下为：层号土层名称层厚(m)土质特征①1人工填土1.2~4.1土质松散，以杂填土为主，成分复杂②1褐黄色粉质粘土0.0~3.0可塑~软塑，局部为粘土，中压缩性③1灰色淤泥质粉质粘土3.5~7.5饱和、流塑、层理紊乱、高压缩性④灰色淤泥质粘土8~14.5饱和、流塑、均匀、高压缩性⑤1-1灰色粘土1.5~4.4饱和、流塑、均匀、高压缩性⑤1-2灰色粉质粘土0~6.5饱和、流塑、尚均匀、高压缩性⑤2灰色粉砂(夹粘土)5.5~

3、13.0饱和、中密、欠均匀、中~高压缩性⑤3-1灰色粉质粘土6.5~14.5可塑、尚均匀、中压缩性本工程的水文地质条件为，场地的浅部地下水属潜水类型，补给来源主要为大气降水与地表迳流，水位动态为气象型。承压含水层分布于⑦1粘质粉土、⑦2层粉细砂中，为上海地区第一承压含水层。其中⑦2层顶板埋深51.0~61.5m，本车站底板埋深16m左右，基坑开挖后无承压水头的突涌作用。对工程有可能产生影响的是地面以下22.00~23.40m以下（有的地方为27.80~31.50m以下）为灰色粉砂（夹粘）⑤2层，该

4、土层为上海市第四系地层微承压水含水层，其水头均低于潜水水位，一般埋深3.0~11.0m。2微承压水处理方案的制定由于微承压水对基坑底部存在突涌的作用，故在基坑开挖前必须制定科学合理、安全可靠的处理方案，保证基坑在开挖到底部时的安全。根据上海市工程建设标准《岩土工程规范》（DGJ08-37-94）第9.2.3条基坑开挖后承压水上覆不透水层厚必须满足下列要求：H≥γw·h/γ式中H—承压水上覆不透水层厚度(m)γw—水的重度（KN/m3）6γ—坑底以下不透水土层的重度（KN/m3）h—承压水头高于含水

5、层顶板的高度（m）2.1西端头井的微承压水处理方案2.1.1西端头井微承压水处理方案的理论依据整个车站西端头井开挖深度最深，深度约为17.882m，根据水文地质勘探资料，该部位⑤2层的微承压含水层顶板埋深为22.07m，故西端头井开挖底板离微承压含水层顶板距离：H＝22.07-17.882=4.188（m）基坑底至微承压含水层顶板间各层土的加权平均容重：r＝17.4（KN∕M3）根据地质勘察报告，微承压水水头埋深在地面以下3.85米，则h＝22.07-3.85＝18.22（m）γw—水的重度（KN

6、/m3），取10.0（KN∕M3）则γw·h/γ=10.0×18.22/17.4=10.47m由于H（4.188m）＜γw·h/γ（10.47m）,故在开挖过程中很容易产生突涌现象。2.1.2西端头井微承压水的处理措施根据理论计算，开挖中易产生突涌现象，因此，需要采取降低微承压水头的方法来保证基坑的安全。1、微承压井的井深根据⑤2层微承压水厚度，决定降压井埋深为38m，下部13米为滤水管，2米为沉砂管。2、微承压井的布置数量根据整个车站的施工进度计划，先从西端头井进行开挖，要挖出120m长的基坑施

7、作结构，故决定先在此范围内施工5口微承压井，以观察降低压力水的效果，再决定施工东端头井时的微承压井的布置方案。3、微承压井施工的工艺流程钻孔用XGD-1000型工程钻机及其配套设备，采用正循环回转。钻进泥浆护壁的成孔及下井管工艺流程为：a、测放井位；b、埋设护口管；c、安装钻机；d、钻进成孔；e、清孔换浆；f、下井管；g、填砾料（中粗砂）；h、井口封闭；i、洗井；j、安泵试抽；k、排水：洗井及降水时将水排至场地四周的明沟内，再将水排入场外市政管道中。4、微承压井降水的原则和降压的效果在基坑开挖的过

8、程中，降水始终遵循“按需降水”6的原则，即在开挖中，如井管与周围土层的空隙中有水流出时再开泵降低微承压水的水位，以防降水过多对周围环境造成较大的影响。5、微承压井井口的封闭基坑开挖到底并施工完底板且具有一定强度后，应及时地在结构底板内对微承压井的井口进行封闭。封闭井口是非常关键的一个过程，必须保证一次性成功。根据本车站微承压井管布置的位置等因素，采取了切合实际的井口封闭方案，具体的步骤如下：1）止水环的安装开挖到基坑底部时，即开始施工30cm厚的垫层，在φ273mm井管的外边缘（垂