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摘要：本文针对杭州地铁1号线区间中间风井基坑所处场地的水位地质条件，提出了符合该基坑的承压水降水方案，为基坑的降水施工提供指导。
关键词：基坑；承压水；降水方案
Abstract: aiming at the Hangzhou metro line 1 interval intermediate wind well foundation pit in the water, and put forward the geological conditions of the foundation pit with the confined water precipitation plan, for the foundation pit precipitation construction to provide the guidance.
Keywords: foundation pit; Confined water; Precipitation scheme
中图分类号：U652.7+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
基坑开挖过程中，若地层中有水头较高的承压含水层，如不采取一定措施，可能会产生突涌，导致基坑失稳破坏。为确保施工安全，有必要对基坑承压水采取降水措施。
工程概况
杭州地铁1号线工程南起萧山湘湖站，向北至钱塘江边的滨江站，下穿钱塘江至江北岸的富春路站，经城站火车站、湖滨站、凤起路站、武林广场、文化广场向东至火车东站，经七堡车辆基地、在九堡客运中心分别向东、北延伸为下沙线、临平线。九堡东站～下沙西站区间为下沙线中一段区间。区间隧道从九堡东站开始，出九堡东站后沿九沙大道北侧向东，下穿临平支线明挖段，过东湖路后避让规划运河二通道桥，至月牙路回到九沙大道继续向东，在松花河东侧至下沙西站。本盾构区间隧道单线长三千多米，为满足系统通风要求，须在该区间设置中间风井。中间风井设置中心里程为K30+080。
中间风井所处场地开阔，现状主要是闲置用地，南侧为规划九沙大道。拟建场地位于杭州市钱塘江南岸的萧绍冲积平原，地势较为平坦，地面标高（黄海高程系统）约为5.31～5.41m。地貌形态单一，属冲海积平原地貌类型。陆路交通发达，河道水系密布。
中间风井主体结构平面尺寸16.1×23.8m，为地下四层结构。中间风井基坑深度26.122m，围护采用1m厚地下连续墙+内支撑。风井底板位于③6淤泥质粉质粘土夹粘质粉土层中。
场地水文地质条件
场地内主要为耕地，无重要建（构）筑物。属冲海积平原地貌单元，陆路交通发达，河道水系密布，场地地势较平坦，地面高程在5.16～5.4m左右。场地上至上而下依次为：①1人工填土，厚度0.54m左右；②1砂质粉土，层厚1.6m；③1砂质粉土，层厚5.2m；③2砂质粉土，层厚4.2m；③3粉砂夹砂质粉土，层厚2.6m；③4砂质粉土，层厚6.4m；③5砂质粉土，层厚1.4m；③6淤泥质粉质粘土夹粘质粉土，层厚13.1m；⑥2淤泥质粘土，层厚8.0m；⑧1粉质粘土，层厚2.2m；⑧2粉质粘土，层厚4.8m；⑿1砾砂层，层厚5.0m。
勘察揭露的地下水水位埋藏较浅，稳定水位在1.10～3.50m，相应高程(85年国家高程基准) 3.05～4.97m，水位埋深随季节变化。补给来源为大气降水及地表迳流，并以蒸发、向附近沟、河等侧向径流排泄，据收集到的区域水文地质资料，杭州市下沙区地下水位年变化幅度1.0m。潜水位随季节、气候等因素而有所变化。
地下水按赋存方式分为松散岩类孔隙潜水，松散岩类孔隙承压水。
①松散巖类孔隙潜水：含水层组主要为全新统冲海积砂质粉土，包括②、③层粉质粘土和砂质粉土，含水层厚度在22.6～35.7m。补给来源为大气降水及地表迳流，潜水位随季节、气候等因素而有所变化。
②松散岩类孔隙承压水：主要分布于第⑿1砾砂层、⒁1圆砾层中，根据下沙西站详勘报告，承压水位埋深6.00m左右，相应水位标高-1.00m，为弱承压水。隔水顶板为其上部的⑥2 淤泥质粘土、⑧1 、⑧2粉质粘土层，承压水头约44m。承压水主要受上游补给区的侧向迳流补给及垂直向越流补给，以开采为主要方式进行排泄。
坑底抗承压水稳定性检算
计算简图 4－1
不满足要求。
式中 ——基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2)；
——承压水层的水头压力(kN/m2)；
——抗承压水头的稳定性安全系数，取1.1。
从上面计算可以看出，在开挖至基坑底之前需采取降水措施。基坑底部至承压水层土体所能承受水头高度：m，当前承压水头44m，故须降水头≥6.6m。
基坑降水设计
根据前面分析，抗承压水稳定性不能满足要求，在基坑开挖施工期间至少须将承压水水头降低6.6m。
5.1 管井群出水量计算
根据建筑基坑支护技术规程，基坑中心位于河岸边时，涌水量按下式计算：
式中 k——渗透系数，取10m/d；
S——基坑水位降深（m）；
M——承压水层含水层厚度（m）；
——基坑等效半径（m）；；
a、b——分别为基坑的长短边（m）；
5.2管井单井出水量计算
根据建筑基坑支护技术规程，管井单井出水量可按下列经验公式确定：
式中 k——渗透系数，取10m/d；
——过滤器半径（m），取0.2m；
l——过滤器进水部分长度（m）；
5.3管井数量的确定
管井数量个
5.4基坑中心降水深度
根据建筑基坑支护技术规程，基坑中心降水深度H可按下式计算：
>设计降深6.6m。
式中 H——基坑中心处承压水头降深（m）；
——等效半径与降水影响半径之和（m）；
——各井距基坑中心处的距离（m）；
5.5设计降水开始时基坑开挖深度
为满足抗承压水稳定性要求，基坑开挖到一定深度时，应将承压水位降至设计水头H。
式中——基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2)；
——承压水层的水头压力(kN/m2)；
r——为上覆土加权重度（kN/m3）；
根据上述计算，在基坑开挖至距离基坑底面以上4.27m时，必须将承压水水降至设计水头。
5.6承压水降水井布置
降水井布置在基坑边2m处，8个降水井（其中2个为降水监测井）均匀布置在基坑周围。降水管井具体布置平面见图5.6-1。
降水井布置图5.6-1
承压水降水施工注意事项
1．施工降水管井时应将过滤器设置在承压水层，设置长度不小于1/3的承压水层厚度。
2．管井施工至设计深度，宜多钻0.3～0.5m，用大泵量冲洗泥浆，减少沉淀，并立即下管，注入清水，稀释泥浆比重接近1.05后，投入虑料，不少于计算量的95％，严禁井管强行插入坍塌孔底。
3．在降水施工前，承包商应根据地质报告和设计要求，结合当地降水施工经验，进行现场降水试验，以合理调整降水井布置和参数，并制定降水施工方案。
4．承压水降水期间，在基坑周边设置不少于两个的承压水降水监测井。
5．在降水施工中，根据水位、出水量监测记录，查明降水过程中的不正常状况及产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到设计降水深度。
6．降水施工期间应对抽水设备及其运行状况进行维护、检查，每天检查不少于3次，并应配备应急水泵，确保降水施工的连续性。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程（JGJ 120－99），中华人民共和国建设部，1999
[2]中华人民共和国行业标准.建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）.北京，中国建筑工业出版社，1999
[3]浙江省标准.建筑基坑工程技术规程（DB/T1008－2000）.杭州，浙江省标准设计站，2000
[4]基坑工程手册(第二版). 北京：中国建筑工业出版社，1997
作者简介：姜宝峰，男29岁，助理工程师，土木工程专业，主要从事隧道与地下工程设计。
关键词：基坑；承压水；降水方案
Abstract: aiming at the Hangzhou metro line 1 interval intermediate wind well foundation pit in the water, and put forward the geological conditions of the foundation pit with the confined water precipitation plan, for the foundation pit precipitation construction to provide the guidance.
Keywords: foundation pit; Confined water; Precipitation scheme
中图分类号：U652.7+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
基坑开挖过程中，若地层中有水头较高的承压含水层，如不采取一定措施，可能会产生突涌，导致基坑失稳破坏。为确保施工安全，有必要对基坑承压水采取降水措施。
工程概况
杭州地铁1号线工程南起萧山湘湖站，向北至钱塘江边的滨江站，下穿钱塘江至江北岸的富春路站，经城站火车站、湖滨站、凤起路站、武林广场、文化广场向东至火车东站，经七堡车辆基地、在九堡客运中心分别向东、北延伸为下沙线、临平线。九堡东站～下沙西站区间为下沙线中一段区间。区间隧道从九堡东站开始，出九堡东站后沿九沙大道北侧向东，下穿临平支线明挖段，过东湖路后避让规划运河二通道桥，至月牙路回到九沙大道继续向东，在松花河东侧至下沙西站。本盾构区间隧道单线长三千多米，为满足系统通风要求，须在该区间设置中间风井。中间风井设置中心里程为K30+080。
中间风井所处场地开阔，现状主要是闲置用地，南侧为规划九沙大道。拟建场地位于杭州市钱塘江南岸的萧绍冲积平原，地势较为平坦，地面标高（黄海高程系统）约为5.31～5.41m。地貌形态单一，属冲海积平原地貌类型。陆路交通发达，河道水系密布。
中间风井主体结构平面尺寸16.1×23.8m，为地下四层结构。中间风井基坑深度26.122m，围护采用1m厚地下连续墙+内支撑。风井底板位于③6淤泥质粉质粘土夹粘质粉土层中。
场地水文地质条件
场地内主要为耕地，无重要建（构）筑物。属冲海积平原地貌单元，陆路交通发达，河道水系密布，场地地势较平坦，地面高程在5.16～5.4m左右。场地上至上而下依次为：①1人工填土，厚度0.54m左右；②1砂质粉土，层厚1.6m；③1砂质粉土，层厚5.2m；③2砂质粉土，层厚4.2m；③3粉砂夹砂质粉土，层厚2.6m；③4砂质粉土，层厚6.4m；③5砂质粉土，层厚1.4m；③6淤泥质粉质粘土夹粘质粉土，层厚13.1m；⑥2淤泥质粘土，层厚8.0m；⑧1粉质粘土，层厚2.2m；⑧2粉质粘土，层厚4.8m；⑿1砾砂层，层厚5.0m。
勘察揭露的地下水水位埋藏较浅，稳定水位在1.10～3.50m，相应高程(85年国家高程基准) 3.05～4.97m，水位埋深随季节变化。补给来源为大气降水及地表迳流，并以蒸发、向附近沟、河等侧向径流排泄，据收集到的区域水文地质资料，杭州市下沙区地下水位年变化幅度1.0m。潜水位随季节、气候等因素而有所变化。
地下水按赋存方式分为松散岩类孔隙潜水，松散岩类孔隙承压水。
①松散巖类孔隙潜水：含水层组主要为全新统冲海积砂质粉土，包括②、③层粉质粘土和砂质粉土，含水层厚度在22.6～35.7m。补给来源为大气降水及地表迳流，潜水位随季节、气候等因素而有所变化。
②松散岩类孔隙承压水：主要分布于第⑿1砾砂层、⒁1圆砾层中，根据下沙西站详勘报告，承压水位埋深6.00m左右，相应水位标高-1.00m，为弱承压水。隔水顶板为其上部的⑥2 淤泥质粘土、⑧1 、⑧2粉质粘土层，承压水头约44m。承压水主要受上游补给区的侧向迳流补给及垂直向越流补给，以开采为主要方式进行排泄。
坑底抗承压水稳定性检算
计算简图 4－1
不满足要求。
式中 ——基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2)；
——承压水层的水头压力(kN/m2)；
——抗承压水头的稳定性安全系数，取1.1。
从上面计算可以看出，在开挖至基坑底之前需采取降水措施。基坑底部至承压水层土体所能承受水头高度：m，当前承压水头44m，故须降水头≥6.6m。
基坑降水设计
根据前面分析，抗承压水稳定性不能满足要求，在基坑开挖施工期间至少须将承压水水头降低6.6m。
5.1 管井群出水量计算
根据建筑基坑支护技术规程，基坑中心位于河岸边时，涌水量按下式计算：
式中 k——渗透系数，取10m/d；
S——基坑水位降深（m）；
M——承压水层含水层厚度（m）；
——基坑等效半径（m）；；
a、b——分别为基坑的长短边（m）；
5.2管井单井出水量计算
根据建筑基坑支护技术规程，管井单井出水量可按下列经验公式确定：
式中 k——渗透系数，取10m/d；
——过滤器半径（m），取0.2m；
l——过滤器进水部分长度（m）；
5.3管井数量的确定
管井数量个
5.4基坑中心降水深度
根据建筑基坑支护技术规程，基坑中心降水深度H可按下式计算：
>设计降深6.6m。
式中 H——基坑中心处承压水头降深（m）；
——等效半径与降水影响半径之和（m）；
——各井距基坑中心处的距离（m）；
5.5设计降水开始时基坑开挖深度
为满足抗承压水稳定性要求，基坑开挖到一定深度时，应将承压水位降至设计水头H。
式中——基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2)；
——承压水层的水头压力(kN/m2)；
r——为上覆土加权重度（kN/m3）；
根据上述计算，在基坑开挖至距离基坑底面以上4.27m时，必须将承压水水降至设计水头。
5.6承压水降水井布置
降水井布置在基坑边2m处，8个降水井（其中2个为降水监测井）均匀布置在基坑周围。降水管井具体布置平面见图5.6-1。
降水井布置图5.6-1
承压水降水施工注意事项
1．施工降水管井时应将过滤器设置在承压水层，设置长度不小于1/3的承压水层厚度。
2．管井施工至设计深度，宜多钻0.3～0.5m，用大泵量冲洗泥浆，减少沉淀，并立即下管，注入清水，稀释泥浆比重接近1.05后，投入虑料，不少于计算量的95％，严禁井管强行插入坍塌孔底。
3．在降水施工前，承包商应根据地质报告和设计要求，结合当地降水施工经验，进行现场降水试验，以合理调整降水井布置和参数，并制定降水施工方案。
4．承压水降水期间，在基坑周边设置不少于两个的承压水降水监测井。
5．在降水施工中，根据水位、出水量监测记录，查明降水过程中的不正常状况及产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到设计降水深度。
6．降水施工期间应对抽水设备及其运行状况进行维护、检查，每天检查不少于3次，并应配备应急水泵，确保降水施工的连续性。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程（JGJ 120－99），中华人民共和国建设部，1999
[2]中华人民共和国行业标准.建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）.北京，中国建筑工业出版社，1999
[3]浙江省标准.建筑基坑工程技术规程（DB/T1008－2000）.杭州，浙江省标准设计站，2000
[4]基坑工程手册(第二版). 北京：中国建筑工业出版社，1997
作者简介：姜宝峰，男29岁，助理工程师，土木工程专业，主要从事隧道与地下工程设计。