承压水地层基坑底部突涌及解决措施

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1、第２３卷第５期隧道建设２３（５）：２５～２７２００３年１０月ＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＯｃｔ，２００３承压水地层基坑底部突涌及解决措施１２１郑剑升张克平章立峰（１同济大学铁道建筑工程系上海２００３３１２中铁二局集团五处四川德阳６１８０００）摘要针对基坑下部有承压水层，评价了基坑开挖引起承压水水头压力冲毁基坑覆土而造成基底突涌的可能性。并对现场事故原因进行了分析，并提出相应的处理措施。关键词地下工程承压水突涌降压井基坑１引言①－１人工填土，厚度０．４ｍ；②－１ｂ２－３粉质粘土，局部缺失，层厚１．６ｍ；②－２ｂ４淤泥质粉质粘土，局部夹在基坑开挖过程中，随着深度越来越大，基

2、底下薄层粉土、粉砂，层厚７．５ｍ；②－２－１ｂ４淤泥质粉质粘部不透水层厚度越来越薄，承压水有可能顶破坑底土，夹薄层粉土、粉砂，层厚６ｍ；②－３ｃ３粉土，层厚６．而发生突涌、隆起，造成基坑围护结构失稳，最终酿成基坑工程中最大的危险事故。目前对承压水的研２ｍ；②－４ｄ３－４中砂，层厚１．６ｍ；②－５ｄ２－３粉砂，层［１］厚７．０ｍ；②－６ｄ１－２粉细砂，层厚２０ｍ左右。区间主究较少，对承压水的作用尚无合适的算法。文献考虑上覆土层重量与滞水层水压及承压水的水压力体结构位于②～２ｂ４和②－２－１ｂ４淤泥质粉质粘土平衡，给出基底抗突涌安全验算公式；文献［２］则给出层。各土层的物理力学性质

3、指标如表１所示。了解决承压水引起基坑突涌的措施；文献［３］在基坑隧道结构为矩形双孔，区间总长约１１００ｍ。由边坡的稳定分析中不仅考虑了潜水渗流的作用，还于位于城市郊区，场地开阔，且结构埋深较浅把承压水层作为整体渗流场的一部分，指出在基坑（约３．０ｍ），故采用明挖法施工。基坑开挖面宽为设计的各项验算中，将整体渗流场分开，取其部分进１２．１ｍ，开挖深度为９ｍ～１２ｍ。采用钻孔灌注桩与行计算。这些方法必须与实际的场地条件相结合。水泥搅拌桩咬合作围护结构：钻孔灌注桩桩径为［１］［２］本文结合文献和文献对实际工程进行分析，总ф８００ｍｍ，间距为１．０５ｍ，桩身长度１５ｍ～２２ｍ，采用结了

4、一些经验，为设计和施工提供参考。Ｃ３０水下钢筋混凝土；搅拌桩桩径ф６５０ｍｍ，间距为２工程概况１．０５ｍ，桩长１５ｍ～２２ｍ，设置在两钻孔灌注桩之间，为某地铁区间隧道，地处江边，地势较为平坦，与钻孔桩咬合尺寸为２００ｍｍ。桩顶设冠梁，冠梁顶为全新世冲淤沉积层。自上而下所穿越的地层为：绝对标高为＋６．０ｍ。表１各土层主要物理力学性质指标含水量重度垂直渗透系数水平渗透系数层号岩土层名称３－６－６Ｗ（％）γ（ｋＮ／ｍ）ＫＶ×１０（ｃｍ／ｓ）ＫＨ×１０（ｃｍ／ｓ）②－１ｂ２－３软－可塑粉质粘土３３．０１１８．９０．０６０．２４②－２ｂ４淤泥质粉质粘土４２．３１７．７２．２６２０．４②－

5、２－１ｂ４淤泥质粉质粘土３９．０１７．７７．９５９．９０②－３ｃ３稍密粉土３３．６１８．３５１．１１２０．０②－４ｄ３－４稍密－松散中砂２１．９１９．４１１４．０１２０．０②－５ｄ２－３稍密－中密粉砂２５．６１８．８２９０．０２５７．０②－６ｄ１－２中密粉细砂２５．９１８．９１２４．０１７７．０场地地下水分为浅层潜水和承压水。潜水层由－２ｂ４淤泥质粉质粘土、②－２－１ｂ４淤泥质粉质粘人工填土层及全新世漫滩相软弱粘土层构成的孔隙土），饱含地下水，但透水性弱，属弱－微透水含水层组成，其透水性、含水性各不相同。主体为全层。潜水水位受季节性影响，雨季为地面以下０．２ｍ新世沉积软弱粘性土

6、（包括②－１ｂ２－３粉质粘土、②～１．２５ｍ。承压水层由粉土层和砂土层构成，主要２６隧道建设第２３卷赋存于②－３ｃ３粉土及以下的粉砂、粉细砂、中砂层，水，并回填约２ｍ高的土；ｂ．在基坑外两侧离围护结其透水性好，土层较厚，含水量丰富，为影响地铁施构４ｍ补打深井降压，通过坑外降压来保证基坑工的主要含水层。因上覆有微－弱透水的淤泥质粉安全。质粘土作为相对隔水层，故该含水层具有承压性。基坑开挖深度１０．９ｍ，由地质与水文资料可知，承压水水头标高为＋６．２ｍ，基本与地表面持平。承压层顶板深１５．５ｍ，覆土厚４．６ｍ，故Ｈ＝４．６ｍ，ｈ３基底抗突涌稳定性＝１５．５ｍ，基底抗突涌稳定系数为：

7、ｋ＝γＨ／γｗｈ＝１．７７×４．６／１５．５＝０．５３当基坑下部有承压水存在，开挖减小了含水层由于ｋ远小于１．１，在基坑开挖深度达８．０ｍ时上覆不透水层的厚度，当厚度减小到一定程度时，承基底出现突涌现象，而且还比较严重。此时抗突涌压水的水头压力能冲透不透水层，甚至顶裂或冲毁稳定系数为：基坑底板，造成突涌现象。基坑突涌将会破坏地基ｋ＝γＨ／γｗｈ＝１．７７×７．５／１５．５＝０．８６强度，造成基坑失稳，给施工带来很大困难。根据计算：抗突涌稳定系数ｋ＝０．５３（Ｈ＝４．６ｍ，ｈ如图１所示，验算坑