地铁深基坑降水方案确定及降水控制措施.docx

地铁深基坑降水方案确定及降水控制措施摘要：随着城市人口越来越多地铁作为一种不受道路情况影响能快速、安全运送乘客的交通系统被广泛运用。地铁工程深基坑降水作为深基坑施工的关键步骤如何确定安全可靠、经济适用的降水方案及控制措施尤为重要。本文结合工程实例重点说明该工程深基坑降水方案的确定、采取的措施、取到的效果。关键词：地铁站；深基坑；降水中图分类号：U231+.3文献标识码：A文章编号：一、工程概况天津地铁2号线顺驰桥站线路平面为直线为地下两层岛式站台车站全长为207m结构标准段基坑宽度为18.5m基坑开挖深度18.8m围护结构采用地下连续墙。车站设4个出入口（其中一个预留）2座风亭。本车站位于天津市河东区华昌大街下东侧靠近顺驰立交桥北侧是东屏园小区及旧居民楼南侧是日出东方小区西侧重要分布6根电力管线和雨水、污水管线距基坑约5m距离。二、工程地质、水文情况我区地层从上至下共分为8层：①杂填土：很湿～饱和状；②粉质粘土：硬塑～流塑状；③粉质粘土、粉土：软塑～流塑状；④粉质粘土：可塑～软塑状；⑤粉土、粉砂：中密～密实状；⑥粉质粘土：硬塑～流塑状⑦粉土、粉砂：中密～密实状；⑧粉质粘土：硬塑～可塑状。本车站地下水主要为孔隙潜水存储在②、③、④粉质粘土、粉土中受大气降水补给为主附近地表河水补给为辅；⑤、⑦地层中赋存着微承压水稳定水位埋深3.1～3.2m。工程地质与基坑开挖及围护结构深度对比图三、本工程降水难点分析1、工程地质条件比较复杂地层种类较多且相互交叉。2、自地表以下14.1m范围内以杂填土、粉质粘土、粉土夹层为主由于该范围内属于饱和性土层透水性很弱降潜水困难。3、站区内含两层粉土、粉砂层该土层中含有微承压水稳定水位为3.1～3.2m且基底位于第一层粉土、粉砂层中降低承压水头是重中之重。4、车站北侧旧居民楼较多基坑降水对周边地层沉降反应明显降水方式及降水时间控制要求较高。四、降水分析及方案确定（一）潜水及第一层微承压水分析根据“工程地质与基坑开挖深度及地连墙墙趾关系图”基坑开挖面以上绝大部分处于杂填土、粉质粘土、粉土层中部分进入第一层粉土、粉砂层中。为此须对基坑开挖面以上土层内的潜水与第一层粉土、粉砂内的微承压水进行疏干。目的是首先保证基坑处于干燥状态便于土方开挖其次保证土层得意固结增强土体抗剪强度和自稳性防止开挖过程中开挖面边坡失稳和第一层微承压水对基坑的破坏。（二）第二层微承压水分析及安全性验算随着基底开挖面以上土体的不断开挖、运出应对第二层粉土、粉砂层内的微承压水的基坑突涌稳定性进行安全验算若不能满足基坑安全要求须降低承压水头。承压水层顶板以上的覆土压力：Pz=Hs*Rs；承压水的顶托压力：Pw=Hw*Rw基坑突涌稳定性安全系数：F=Pz/Pw。Hs----基坑底至承压含水层顶板之间的距离单位m；Rs----土层加权平均厚度取19KN/m3；Hw----承压水层顶板以上的承压水头高度单位m；Rw----地下水重度取10KN/m3；F-----基坑突涌稳定性安全系数取1.2。本工程第二微承压水层顶板埋深为21.3m微承压水稳定水位为3.15m车站标准段开挖深度16.3m端头井开挖深度18.3m。承压水层顶板以上的覆土压力Pz=Hs*Rs=（21.3-18.3）*19=57KPa承压水的顶托压力Pw=Hw*Rw=（21.3-3.15）*10=181.5KPa基坑突涌稳定性安全系数F=Pz/Pw=57/181.5=0.31根据以上计算结果需要布置降压井降低承压水头。（三）降水方案的确定依据以上降水分析该工程降水应进行降潜水、降承压水相结合的方式进行即基坑内既要设置潜水井又要设置降压井。本工程通过基坑面积、开挖深度、含水层厚度、设计要求降水深度等计算出基坑涌水量进一步确立了降潜水井个数；通过降水试验确定承压井渗透系数进而计算出单井影响半径确定降压井个数。五、降水采取的措施1、因本工程第二层微承压水对基坑会产生突涌的可能故在基坑内设置了降压观测井每天对承压水头进行观测。如在开挖过程中水位出现异常分析原因采取相应措施。2、基坑周边旧建筑和地下管线较多在基坑外侧设置了水位观测孔对坑外水位变化每天至少进行一次监测。同时降水运行过程中根据不同的开挖深度计算降低承压水头高度结合监测数据确定是否启动相邻承压井做到按需降水以减少或降低对周