深基坑降承压水设计和施工风险控制探析

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1、深基坑降承压水设计和施工风险控制探析　　摘要：随着我国地铁建设的大力推进，城市地下工程得到了前所未有的发展，深基坑降承压水已成为我们常面临的一个重要问题，其中方案选择显得尤为重要，如何在安全行、经济性、可行性等方面找到最佳的平衡点，结合一个地铁车站换乘节点基坑工程实例进行一些探讨。关键词：深基坑；承压水；设计；施工风险Abstract:Alongwithourcountrysubwayandvigorouslypromotetheconstructionofundergroundengineeringhasbeenhithertounknown,citydevelop

2、ment,deepfoundationpitdewateringhasbecomeweoftenfaceaseriousproblem,whichoptionsappearparticularlyimportant,howsafe,economy,feasibility,findthebestbalancepoint,combinedwithasubwaythestationoftransfernodesfoundationpitengineeringarediscussed.Keywords:deepfoundationpit;waterpressure;desig

3、n;constructionrisk中图分类号：TU46文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）01-0020-021工程概况71.1基坑概况本工程基坑为某地铁车站的换乘节点，地下三层框架结构，基坑沿车站纵向21.11m，横向宽36.70m，开挖深度25.11m。地面标高为+6.00m，基坑开挖面标高-19.11m，位于承压含水层上部，承压水水头为-2.04m，经坑底抗隆起验算不满足要求，为预防坑底突涌，需要降低承压水水头15.36m。图1-1车站换乘节点平面图1.2地质与水文情况根据钻孔揭露的地层结构、岩性特征、埋藏条件及物理力学性质，结合静力触探曲线

4、和周边建筑物详勘地质资料，场地勘探深度以内可分为①、③、⑥、⑧和⑿等5个大层，细化为15个亚层，3个夹层。现场借助钻孔桩施工探得卵石粒径在15cm左右，其中还偶现较大的孤石。工程区深层孔隙承压含水层主要分布于深部的⑧3层粉砂夹粉质粘土、⑿1层粉砂、⑿4层圆砾和⑿4夹1层含砾粉细砂中，水量丰富，隔水层为上部的粘土层（⑥、⑧层），承压含水层顶板高程为-32.80~-23.92m，隔水层顶板高程为-13.53~-11.46m。施工场地内实测承压水位高程为-2.04m。2方案比选7针对换乘节点节点需要降承压水，草拟以下三种方案，第一种方案就是利用围护结构完全隔断承压水，第二种

5、就是完全靠降水降低水头，第三种就是采取半悬挂围护结构加抽水。针对三种方案从可实施性、安全性、造价等方面分析如下：表1-1方案对比分析表经过施工方案比选分析，结合施工难度及经济效益，经业主、设计、监理、施工以及相关专家一致认为采取围护结构悬挂加降水为首选方案，实施容易，安全风险可控。3降水设计3.1基坑总用水量预测由于换乘节点处地下连续墙较深，对地下水运动有一定的阻碍作用，使地下水在墙处产生绕流，因此，“大井法”不适用于换乘节点处的涌水量预测。该处宜采用达西定律进行计算,计算示意图见图3-1。Q=KWIkfh、l式中：Q——基坑总涌水量（m3/d）；K——渗透系数（m/

6、d）；（K=130m/d）W——过水断面（m2），W=M0*L，MO为地连墙底端至含水层底板的距离（14.6m），L为地连墙的周长（115m）；7I——水力梯度，I=Δh/L，为渗流路径长度，Δh为坑内外水头差。根据类似地区降水经验，坑内降深15m时，坑外降深4m。将相关参数代入上述公式，计算得到换乘节点的总涌水量Q=2.1×104m3/d。图3-1基坑涌水量计算示意图3.2理论单井出水能力降压井结构设计见图3-2。图3-2井结构示意图理论单井出水能力计算公式：q=/=195m3/h式中——管井出水能力（m3/d）；——滤水管工作部分长度（m）；——滤水管外径（325

7、mm）——与含水层有关的经验系数，可查表。根据类似地区降水经验，在无干扰情况下，单井出水量可达300m3/h以上，在群井干扰情况下，出水量在200m3/h左右。单井出水能力的理论计算公式计算值偏小。由于地下连续墙的阻水作用，在群井干扰情况下，单井出水量只能达到无连续墙时的0.7~0.8。本次计算取单井出水量q=150m3/h。3.3降压井数量计算降压井数量计算公式：n=1.1*Q/q=8口7式中：——基坑总水量（m3/h）——单井出水能力（m3/h）——井数。3.3降压井的布置由于井位布置受抗拔桩、立柱桩、支撑以及挖土施工等因素影响，综合群井效果的影