地铁车站深基坑帷幕坑内降水技术.ppt

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1、地铁车站深基坑帷幕坑内降水技术交流人：刘犬儒摘要本文以西安地铁一号线浐河站工程为例，详细介绍了在砂层、卵石土及粉质粘土地质中采用地下连续墙作为止水帷幕的情况下，运用合理的施工方法解决地铁车站深基坑帷幕坑内降水施工的技术问题，重点说明了该工程深基坑帷幕坑内降水的措施和效果，对今后类似地下工程的施工具有一定的参考价值。一、工程概况站场位置及设计概况浐河站位于西安市浐河东岸、长乐东路南侧，东三环半坡立交桥的西南角。有效站台中心里程为DK28+987.00。本车站为地下三层双柱三跨岛式车站，车站长度134.6m，标准段宽度约21m，车站底板埋深约22.31m，顶板覆土厚度约2.9m。车站西端

2、为盾构始发，东端为盾构到达。本工程采用明挖法施工，基坑围护结构采用放坡和800mm厚地下连续墙结合的支护方案，车站主体采用现浇钢筋混凝土箱形框架结构，结构外设置全外包防水层。水文地质情况站区内主要地层从上至下分别为：杂填土，素填土，粉质黏土，粗砂，卵石土等。场地地下水埋深介于5.10-9.70m，地下水高程介于394.83-396.86m之间，属潜水类型。地下水位年变化幅度约1.50～2.00m。设计抗浮水位为402.00m，设计抗渗水位为400.00m。地下水主要赋存于粗砂、圆砾土、卵石土中。粉质黏土为弱含水层，在站区内连续分布，其中粗砂、卵石土无明显承压性。地下水补给主要有大气降

3、水、浐河河水补给及局部水管渗漏等。地下水流向总体上从东南流向西北，潜水排泄方式主要为径流排泄、人工开采、潜水越流排泄及蒸发消耗等。该车站水位降深较大，降深13.61～18.21m，尤其是在连续墙内降水时在墙外侧高水头压力作用下，降水井反滤层容易出现涌砂现象，需要施工单位有很丰富的经验和对设计及规范的严格执行，并有针对性的制定应急预案和应急措施。一、工程概况车站基坑概貌确定降水方案根据工程地质条件、水文地质条件及基坑周边建筑物环境条件，以及我单位在基坑降水方案设计和施工方面的经验，浐河站采用坑内管井降水+观测井方案，主要选择原因如下：1、基坑深度范围内含水层主要为卵石土夹层、粉质粘土及

4、粗砂夹层，综合渗透系数浐河站取19.8m/d（参照《浐河站岩土工程勘察报告》），降水初期涌水量较大，可采用管井降水方案。2、根据西安地区帷幕止水效果分析，采用帷幕止水后，能有效的控制坑外水位下降，但根据北大街地铁站等工程的观测资料，帷幕外水位下降约3m左右。本工程采用地下连续墙作为帷幕止水的基坑围护方案，在保证围护结构施工质量前提下，可以较好控制坑外水位，以保证周围建筑物的沉降在正常范围内（小于20mm），保证其正常使用。3、基坑工程降水涉及到的因素比较多，为了保证基坑降水顺利进行，以及为了解决后期施工降水出现的预料外问题，如局部水位下降太慢或降水不符合设计要求等，需要根据布置于降水

5、井附近区域的观测孔（井）水位资料来判断。二、确定降水方案计算参数根据工程地质勘察报告建议值，各含水层渗透系数取值如下：新黄土7m/d粗砂30m/d圆砾土50m/d卵石土60m/d粉质粘土3m/d对各含水层厚度和渗透系数进行加权平均确定本工程含水层的综合渗透系数。基坑降水基本特征见表1。表1浐河站降水基本特征综合渗透系数：根据各含水层渗透系数、各地层厚度及含水层总厚度，通过加权平均计算得出综合渗透系数k取19.8m/d。名称长度（m）宽度（m）基坑深度（m）现状水位埋深（m）控制水位埋深（m）降水深度（m）备注浐河站134.822.022.3182515.3～19.9考虑年水位变幅三、

6、降水设计降水井深度浐河站为基坑内布井，地下连续墙作为帷幕结构，有挡水的效果。计算时先按没有帷幕影响计算降水，再按有帷幕影响情况下计算降水,按经验实际取用值介于两者之间。降水井深度H≥H1+H2+i×r0+l+l0式中：H—降水井深度m；H1—基坑开挖深度取22m；H2—降水水位距基坑底的深度1m；i—降水曲线坡度取0.1；r0—基坑等效半径；l—过滤管度取值4m；l0—沉沙管度取值1m；得降水井深度H≥22.3+1+0.1*45.47+4+1=32.5m，取33m。考虑地下连续墙起止水帷幕作用，降水井底不能穿透底板弱含水层（粉质粘土层）进入砂层，降水井按照30m深考虑。降水井基本参数

7、降水井直径选择600mm，井管内径400mm，rw=0.2m，含水层厚度H=30-8=22m。基坑等效半径r0及影响半径R等效半径r0=0.29×（B+L）=0.29×（134.8×22）=45.47m降水影响半径=2×17×(19.8×22)0.5=709.6mS—设计水位降深三、降水设计单井涌水量q暂选用污水潜水泵型号为WQ50-20-40-5，单井出水量q＝20×24=480m3/d。实际采用的泵型应根据基坑水位及出水量确定，待抽水进入稳定期，涌水量