管井降水在深基坑弱透水地层中应用.docVIP

管井降水在深基坑弱透水地层中应用 　　【摘 要】结合西安地铁长延堡车站工程，详细介绍了在承压水层及弱透水地层中进行深基坑降水施工，重点阐述了该工程深基坑降水的措施和效果，今后在类似地层施工降水可以参考。 　　【关键词】管井降水；弱透水地层；深基坑 　　1、前言 　　深基坑降水一般是在基坑开挖前沿开挖基坑的四周或基坑内设置一定数量深于坑底的井点降水管或管井，以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水，使地下水位降落到基坑底面0.5 m～1.0 m以下，以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工，既可避免大量涌水、冒泥、翻浆，还可以防止流砂现象的发生。同时由于土中水分排除后，动水压力减小或消除，从而能提高边坡稳定性。井点降水还可大大改善施工操作条件，提高工效，加快工程进度。因此，基坑降水非常重要，是深基坑施工成败的关键。 　　2、工程实例 　　长延堡站为西安地铁二号线一期工程终点站，车站位于陕西省科技馆东广场以及东、西长安南路形成的三角形绿地内。车站为南北走向，地铁五号线与二号线在此T型换乘，二号线在上，五号线在下，换乘节点部分同期施工。 　　长延堡车站设计里程为YCK20+ 94.985～YCK20+388.585，车站总长293.6m；标准段宽20.7m；埋深约为16.9～19.0 m；换乘节点埋深约24m；总建筑面积约15132.34m2。施工内容包括人工降水、地下围护、车站主体及防排水、车站附属及防排水、综合接地网及杂散电流施工。 　　3、水文地质条件 　　3.1地质情况 　　站区内地形南高北低，地面标高介于428.00—438.00m，高差达10m。该段线路地貌属黄土梁洼区的洼槽。 　　地层岩性由上至下： 　　a.杂填土（Q4ml） 　　主要由砖瓦碎石及粘性土组成，较密实。局部分布。 　　b.素填土（Q4ml） 　　主要由黏性土组成，含白灰渣及少量砖瓦碎块，蔬密不均。特别在电视塔东侧堆土区分布较广。 　　c.新黄土（Q3eol） 　　褐黄色，大孔、虫孔发育，见少量白色钙质条纹及蜗牛壳碎片，坚硬—可塑状态。具湿陷性。 　　d.古土壤（Q3el） 　　红褐色，具针状孔隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部结核富集成30cm左右硬层。坚硬—可塑状态。具湿陷性。 　　e.老黄土（Q2eol） 　　褐黄色，虫孔发育，含少量钙质结核，见蜗牛壳碎片，可塑—流塑状态，以软塑状态为主。 　　f.古土壤（Q2el） 　　红褐色，具针状孔隙，含少量白色钙质条纹及结核，团料结构。坚硬—软塑状态，以可塑状态为主。中间夹薄层老黄土。 　　g.粉质黏土（Q2al） 　　灰黄色，含少量铁质条纹及结核，可塑状态。 　　h.粗砂（Q2al） 　　灰黄色，长石—石英质，级配不良，含少量圆砾。饱和，密实状态。 　　上述各层土，除粉质粘土局部存在粗砂透镜体夹层外，在该站区内均基本连续分布。 　　3.2水文情况 　　西安市城市快速轨道交通二号线及附近地下水主要赋存于第四系松散堆积层中，依据地下水的赋存条件和水力特征，分为潜水和承压水两类。与工程有关的地下水类型主要为潜水，局部地段分布有上层滞水。本车站无地表水系。 　　钻探资料表明，稳定水位埋深15.8m— 23.2m，相应标高409.91—414.89m。整体呈南高北低之势，水位年变幅1—2m。 　　3.3降水方案设计 　　3.3.1降水目的 　　在基坑开挖施工中，为了避免产生流砂、管涌，防止坑壁土体的坍塌，保证施工安全和减少基坑开挖对周围环境的影响，当基坑开挖深度内存在饱和软土层和含水层及下部承压水对基坑底板产生影响时，就需选择合适的降低地下水水位或水头的方法对基坑进行降水。降水作用有如下几点： 　　a.防止坡面和基底的渗水，保持坑底干燥，便于施工。 　　b.增加边坡和坡底的稳定性，防止边坡上或基底的土层颗粒流失。 　　c.减少土体含水量，有效提高土体物理力学性能指标。 　　d.提高土体固结程度，增加地基抗剪强度。 　　e.降低下部承压水头，减少承压水头对基坑底板的顶托力，防止基坑突涌。 　　根据长延堡站地勘报告及现场水位勘测，常水位标高：YDK20+094.985～YDK20 +200常水位标高409.91m，基底标高411.857m；YDK20+200～YDK20+388.585常水位标高415.0m，基底标高412.449m；换乘节点处常水位标高415.0m，基底标高405.857m。 　　本工程重点降水区域为换乘节点以南，使地下水头降到底板最深开挖面以下1.0m，要求降深为3m--10 m。达到基坑在无水条件下开挖土方和进行底板结构施工，同时确保基坑围护结构和周边建筑安全。 　　3.3.2降水方案选定 　　3.3