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1、第20卷第1期石家庄铁道学院学报Vol.20No.12007年3月JOURNALOFSHIJIAZHUANGRAILWAYINSTITUTEMar.2007地铁车站深基坑降水方案设计罗利锐,刘秀峰,付国永(石家庄铁道学院土木工程分院,河北石家庄050043)摘要:根据深基坑降水方案设计的基本原则以及工程地质、水文地质条件,介绍了合理的现场抽水试验及水文地质参数的计算方法,在此基础上分析了天津地铁沙柳路车站深基坑开挖所采用的管井井点降水方案的设计情况。按该方案顺利地完成了基坑的施工。关键词:深基坑;井点降水;涌水量+中图分类号:TU463文献标识码:A文章编号:10063
2、226(2007)010048041引言沙柳路车站的地下水位较高,在基坑开挖的过程中,由于水压的作用地下水会不断地渗流到基坑,如不进行基坑降水的工作,将会造成基坑浸水,使现场施工条件恶化,地基承载力下降,在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌等现象。所以,为了确保基坑施工安全,必须采取有效的降水措施。2工程地质、水文地质条件沙柳路站基坑宽约22.1m,长210m,全长范围内有东端头井、西端头井和换承交接段三个扩展部分。基坑北临顺驰太阳城,南挨公路。地连墙顶标高+2.400m,基坑底标高标准段-13.544m,及东端头井-15.020m,西端头井-15.440m。基坑深度影
3、响范围内涉及一层潜水层和三层承压含水层:⑥3层、⑦3层和⑨3层。其中⑥3层为粉砂,西侧标高为-15.606m至-18.841m,东侧标高为-15.141m至-161712m,⑦3层为粉砂,西侧没有,东侧标高为-23.812m至-27.379m,⑨3层为粉质粘土。地连墙完全隔断潜水层和⑥3层承压水;⑦3承压含水层仅存在换乘段东侧且向北、向南尖灭,处于地连墙墙脚处,部分隔断,与⑥3层之间被10m左右的粘土弱透水层阻隔,基本属于透镜体范畴;⑨3层位于⑦3层底,之间相隔2～3m粘土弱透水层。向北有延伸,向南尖灭。3基坑降水设计方案[1]3.1第一阶段试验⑥3层承压水头会在施工中
4、由抽水井降至安全水位,且由于地连墙隔断,而不担心抽水引起的基坑外地面沉降问题。⑦3层没有完全被地连墙隔断,与之相距很近而可能水力联系密切的⑨3层更几乎完全位于地连墙底,于是抽取⑦3层承压水可能会引起基坑外地面沉降。又工地现场左右恰好紧邻顺驰太阳城和公路,对沉降会极为敏感。于是最好的办法就是对⑦3层、⑨3层不抽。可是这两层承压水水头到底多高,不抽是否满足抗浮、抗突涌要求,如果水头太高或弱透水层阻隔不好,需要抽取,又该如何规划抽水量而同时降低水头和减少沉降,针对上述问题进行下面实验。本次试验由中铁十八局集团有限公司与天津大学建工学院共同完成,试验步骤为在坑外地连墙1.5m以
5、远外侧安排观测孔,测明⑥3、⑦3和⑨3各承压含水层水头和潜水层水位,共钻16眼观测孔,见图1,⑥3、⑦3和⑨3承压含水层观测孔各1个(图1中已注明),地连墙外其余13个孔为潜水含水层观测孔。观测孔管材采用PVC管,直径50mm,滤水段留孔眼并用120目尼龙网包扎,滤水段穿透整个观测含收稿日期:20061020作者简介:罗利锐男1982年出生硕士研究生第1期罗利锐等:地铁车站深基坑降水方案设计49水层,成孔后下PVC套管,滤水段外侧填埋清洁砂滤料形成砂滤层,滤层以上填埋粘土球阻滞上层水流入管内或流入砂滤层。试验结果显示⑥3承压含水层观测孔滤水段延伸区间为标高-15.0～-
6、20.0m区间,⑦3层观测孔图1基坑降水井、降压井、观测孔布置滤水段延伸区间为标高-23.0～-27.0m区间,⑨3层观测孔滤水段延伸区间为标高-29.0～-33.0m区间。潜水层观测孔滤水段延伸区间为标高2.0～-13.0m区间,基坑突涌稳定安全验算公式为γsh≥γH(1)式中,γs为土的重度;h为土层厚度;γ为水的重度;H为承压含水层顶板以上水位高度。⑦3和⑨3层承压水水位埋深为3.5～3.7m,即水位标高为-1.0m。根据地质堪察报告,土的重度范33围为18.0～22.6kN/m,这里为安全计取偏小值18.0。水的重度取10.0kN/m。由工程图纸可知东端头井处⑦
7、3承压含水层顶板至基坑底为8m,顶板以上承压水头高为24m。将以上数值代入安全验算公式得:γsh=144,γH=240。所以γsh<γH,基坑突涌稳定安全验算公式不满足,⑦3层承压水必须在施工期降低,针对⑦3层承压水的抽水试验也必须得进行。由工程设计图纸可知东端头井处⑨3层承压含水层顶板最高处(东端头井处)距基坑底为12m,顶板以上承压水头高为26m。将以上数值代入安全验算公式得:γsh=216,γH=260。所以γsh<γH,基坑突涌稳定安全验算公式不满足。⑨3层承压水东端头井处必须在施工期降低。潜水层和⑥3承压含水层由地质堪察报告可以
