淤泥质黏土地层深基坑降水技术应用及效果分析.doc

王永新1 , 叶敏2(中铁四局集团上海地铁工程项目经理部 上海 200093)摘 要 :介绍淤泥质黏土地质条件下地铁车站深基坑真空深井降水及降压井设计 、实际运用中的参数控制 ,分析降水 、降压井运行规律及运行效果 。降水施工成功地达到了对土体加固和底板稳定的目的 。关键词 :地铁车站 ; 深基坑 ; 淤泥质黏土 ; 王永新1 , 叶 敏2 (中铁四局集团上海地铁工程项目经理部 上海 200093) 摘 要 :介绍淤泥质黏土地质条件下地铁车站深基坑真空深井降水及降压井设计 、实际运用中的参数控制 ,分析降 水 、降压井运行规律及运行效果 。降水施工成功地达到了对土体加固和底板稳定的目的 。 关键词 :地铁车站 ; 深基坑 ; 淤泥质黏土 ; 降水 ; 应用 中图分类号 : U231 + 14 文章编号 :1004 2954 (2004) 05 0089 03 文献标识码 :B 1 工程概况 3 基坑降水 上海地铁 M8 线黄兴路站全长 16616 m ,车站标 准段宽 1712 m 。车站基坑设计为地下连续墙围护结 构 ,兼作降水期间的止水帷幕 ,地墙深 27 ～ 29 m 。基 坑开挖深度端头井约 1710 m ,标准段开挖深度约 1417 m 。 根据工程地质及水文地质的条件 ,采用坑内真空 井点降水法施工 。通过降水及时疏干开挖范围内土层 的地下水 ,使其得以固结 ,以提高土体强度和自稳性 , 防止开挖面土体失稳 。同时 ,采用深井降低下部承压 水层的承压水头 ,防止基坑底部土体隆起或突涌的发 生 ,确保施工时基坑底板的稳定性 。 311 水文地质情况分析 基坑开挖主要在 ③、④层中 ,地层的平均渗透系数 K = 2150 ×10 - 6 cm/ s , 由于 ③、④层淤泥质黏土层中 夹有薄层黏质粉土或砂质粉土 ,该层土的实际水平渗 透系数可达 K = 1 ×10 - 4 cm/ s 以上 ,使得在该层形成 良好的渗透通道 ,基坑内降水井的多段滤水管能起到 较好效果 。 承压含水层除 ⑦层外 ,本站位在故河道边缘 ,由于 冲刷和切割作用 ,地层分布极不均匀 ,最大的特点是 ⑥ 层暗绿色粉质黏土部分缺失 , ⑤2 层黏质粉土与 ⑦层 承压水层直接连通 , ⑤2 层黏质粉土渗透系数 : KH = 1126 ×10 - 4 cm/ s 、KV = 1115 ×10 - 6 cm/ s 。据此初步 判断 , ⑤2 层有存在微承压水的可能 , 根据 ⑤2 层水位 观测孔测得水头在地面以下 510 m 左右 。 2 地质 、水文 车站场地 40 m 深度范围内属第四系河口～滨海 相沉积 ,分布较稳定 ,主要由饱和黏性土 、粉性土以及 砂土组成 ,成层分布 。场地处于故河道边缘 ,下部土层 埋深有一定变化 ,在车站东北方向缺失第 ⑥层暗绿色 粉质黏土 ,而分布为第 ⑤层 。车站施工范围内地层自 上而下依次是 :杂填土 ① 1 、黄色素填土 ① 2 、褐黄色 粉质黏土 ② 1 、灰色淤泥质粉质黏土 ③、灰色淤泥质 黏土 ④、灰色黏土 ⑤ 1a 、灰色粉质黏土 ⑤ 1b 、灰色黏 质粉土 ⑤ 2 、灰色粉质黏土 ⑤ 3 、暗绿色粉质黏土 ⑥、 草黄色砂质粉土 ⑦ 1a 、黄色粉砂 ⑦ 1b 。结构底板座 在第 ④层灰色淤泥质黏土中 。 自地表以下至 36154 m 范围内第 ③～ ⑤层的土大 部分为饱和的黏性土 ,根据其特性均为透水性很弱的 地层 ,地层的平均渗透系数 K = 2150 ×10 - 6 cm/ s 。地 下潜水位深度为 1125 m 左右 。 承压含水层主要由第 ⑦ 1 层草黄色砂质粉土及 312 降水方案 (1) 降水 、降压井布置 根据降水目的 、水文地质条件与基坑开挖的深度 第 ⑦ 2 层黄色粉砂组成 ,其埋深在离地面约 2910 m 等因素 ,对基坑内的地下水的出水量进行了计算以及 对基坑底的稳定性进行了验算 ,确定降水 、降压抽水井 的数量 。降水井有效降水面积为 150～180 m2 ,以 ⑤2 层和 ⑦层承压水联合作用计算基底抗隆起稳定性 ,按 下式计算 γh1 下 。承压含水层的厚度大于 1110 m 。该承压含水层 为上海地区第一承压水含水层 ,承压水头高度一般在 地表以下 419 m 左右 。 收稿日期 :2003 12 17 第一作者简介 :王永新 ( 1972 —) ,男 ,工程师 ,1994 年毕业于兰州铁道学 院 。 KS = γw h2 长度为 1100 m ,沉淀管底口用铁板封死 。式中 K 长度为 1100 m ,沉淀管底口用铁板封死 。 式中 KS ———抗承压水稳定安全系数 ; γ———