王金龍

中鐵十六局集團(tuán)有限公司 北京 100018

1 工程基本概況

七里溝站位于梨園路路中，沿梨園路南北向布置；車(chē)站東側(cè)為豐和園小區(qū)和三官?gòu)R農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、車(chē)站西側(cè)葉語(yǔ)田園小區(qū)和新泉佳苑小區(qū)；車(chē)站位于道路中間，梨園路規(guī)劃道路寬40m。

車(chē)站為11m站臺(tái)地下二層島式車(chē)站，車(chē)站結(jié)構(gòu)采用半蓋挖法施工。車(chē)站起點(diǎn)里程為K14+203.81，終點(diǎn)里程為K14+662.41，車(chē)站長(zhǎng)度約458.4m，車(chē)站寬度約19.7～23.8m，底板埋深約16.61m。車(chē)站共設(shè)8個(gè)出入口，3個(gè)安全出口，4組風(fēng)亭。

1.1 工程地質(zhì)

根據(jù)鉆探所揭示的地層情況，再結(jié)合地貌特征，勘察場(chǎng)區(qū)地層自上而下依次為：

1-1層雜填土（Q4ml）：雜色，松散，含建筑垃圾、生活垃圾、塊石、碎石等，該層土人為隨意性較大，均一性差，多為欠壓密土，結(jié)構(gòu)疏松，具強(qiáng)度較低、壓縮性高、荷重易變形等特點(diǎn)，工程性質(zhì)差，為I 級(jí)松土。車(chē)站范圍內(nèi)普遍分布，該層厚度：0.9～6.9m，平均厚度：2.31m，層底標(biāo)高：25.59～31.95m。

1-2層素填土（Q4ml）：褐黃色，松散，以粉土素填土為主，含植物根系等，該層土成分不一，厚薄多變，固結(jié)程度低，壓縮性高等特點(diǎn)，工程性質(zhì)差，為I 級(jí)松土。該層厚度：1.2～1.8m，平均厚度：1.6m，層底標(biāo)高：28.86～29.53 m。

2-3-1層淤泥質(zhì)黏土（Q4al）：褐灰色，流塑，具腥臭味，土質(zhì)不均，為Ⅱ級(jí)普通土，僅D2S13XZ50孔揭露。該層厚度：0.5m，平均厚度：0.5m，層底標(biāo)高：28.08 m。

2-3-2層黏土（Q4al）：灰褐色～灰黃色，軟塑～可塑，土質(zhì)不均，夾粉土薄層，為Ⅱ級(jí)普通土，該層厚度：0.3～4.0m，平均厚度：2.04m，層底標(biāo)高：25.56～29.84 m。

2-5-3層粉土（Q4al）：灰褐色～灰黃色，中密，很濕，切面粗糙，含云母粉，搖震反應(yīng)迅速，為Ⅱ級(jí)普通土，該層厚度：0.3～3.1m，平均厚度：1.51m，層底標(biāo)高：27.44～30.20 m。

5-3-4黏土（Q3al）：褐黃色，硬塑～堅(jiān)硬，有光澤，含鈣質(zhì)結(jié)核（砂姜），為Ⅲ級(jí)硬土，鈣質(zhì)結(jié)核分布無(wú)規(guī)律，直徑約0.5～4cm左右，含量5%～20%不等，局部富集。該層厚度：4.9～12.2m，平均厚度：8.87m，層底標(biāo)高：14.31～21.82 m。

11-2-2層強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r（O1m+x）：灰白色～青灰色，巖芯風(fēng)化呈塊狀，母巖成分已基本蝕變，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，僅部分鉆孔揭露。巖層產(chǎn)狀為NE123°∠50°～75°。

11-2-3層中風(fēng)化石灰?guī)r（O1m+x）：灰白色～青灰色，中厚層狀構(gòu)造，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，夾白云質(zhì)灰?guī)r，較硬巖，巖體較完整，TCR=70%～95%，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)。該層鉆孔未揭穿。巖層產(chǎn)狀為巖層產(chǎn)狀為NE123°∠50°～75°。

11-2-3A層破碎中風(fēng)化石灰?guī)r（O1m+x）：破碎～較破碎，灰白色～青灰色，中厚層狀構(gòu)造，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，較硬巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。部分鉆孔揭露。

1.2 水文地質(zhì)

本車(chē)站勘察期間觀測(cè)到的地下水類(lèi)型分別為潛水（孔隙水）和承壓水（碳酸鹽裂隙巖溶水）。

潛水：為第四系松散層孔隙水，水位埋深1.8～3.50m，水位標(biāo)高29.35～30.45m，觀測(cè)時(shí)間2015年7月和2015年10月，含水層主要為粉土2-5-3層及雜填土1-1層，局部位于黏土2-3-2層里。主要接受大氣降水補(bǔ)給和側(cè)向徑流補(bǔ)給，以蒸發(fā)、側(cè)向徑流、人工開(kāi)采方式排泄。地下水動(dòng)態(tài)季節(jié)性變化顯著，一般在每年的5月下旬至6月上旬，達(dá)到最低點(diǎn)；7、8月是降雨高峰期，地下水位迅速上升達(dá)到最高點(diǎn)，變化幅度約為1.0～2.0m。

承壓水：屬于碳酸鹽巖裂隙巖溶水，主要貯存于灰?guī)r裂隙中。本次設(shè)置兩個(gè)觀測(cè)孔，觀測(cè)結(jié)果顯示，D2S13XZ16號(hào)孔該層地下水穩(wěn)定水頭埋深6.35m，穩(wěn)定水頭標(biāo)高25.93m，D2S13CZ10未觀測(cè)到水位。說(shuō)明場(chǎng)地內(nèi)裂隙巖溶水的透水性和富水性取決于基巖裂隙的發(fā)育程度和裂隙的充填情況。裂隙巖溶水補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水入滲補(bǔ)給和側(cè)向徑流補(bǔ)給；徑流在丘陵區(qū)受地形控制，由高處流向地處平原區(qū)，但在平原區(qū)受人工開(kāi)采影響，巖溶水表現(xiàn)為由四周流向開(kāi)采降落漏斗中心的匯流型徑流，水力度較大；排泄以人工開(kāi)采為主。地下水動(dòng)態(tài)一般每年雨季降水高峰期后一到兩個(gè)月（8、9月）巖溶水達(dá)到最高點(diǎn)，隨后水位逐漸下降，至次年旱季末（4、5月）水位下降至最低點(diǎn)，年變幅在5.0～10.0m。根據(jù)場(chǎng)地分布水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)井，場(chǎng)地內(nèi)承壓水特點(diǎn)表現(xiàn)為分布不均勻。

2 基坑抽水試驗(yàn)

為了確保基坑開(kāi)始施工安全，我們針對(duì)此車(chē)站地下水豐富的特點(diǎn)，在車(chē)站開(kāi)挖前做了模擬降水試驗(yàn)，本次試驗(yàn)布置3組水文地質(zhì)試驗(yàn)。

技術(shù)要求

（1）抽水試驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)各抽水井及觀測(cè)井地面標(biāo)高及測(cè)點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量；對(duì)各井孔靜止水位進(jìn)行觀測(cè)；

（2）抽水水位觀測(cè)：

觀測(cè)時(shí)間按開(kāi)泵后抽水井中的水位觀測(cè)時(shí)間為：1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、90、120分鐘，以后每隔30分鐘觀測(cè)一次，至480分鐘后每間隔60分鐘觀測(cè)一次，至1200分鐘后每間隔2小時(shí)觀測(cè)一次。抽水井與觀測(cè)井同步觀測(cè)；抽水試驗(yàn)井的水位測(cè)量應(yīng)讀到厘米，觀測(cè)井的水位測(cè)量應(yīng)讀到毫米，水位量測(cè)用電水位計(jì)。

抽水試驗(yàn)時(shí)，水位下降的次數(shù)宜為3次，其中最大下降值可接近孔內(nèi)的設(shè)計(jì)動(dòng)水位，其余2次下降值宜分別為最大下降值的1/3和2/3。

（3）抽水水量觀測(cè)：采用流量表讀數(shù)。流量觀測(cè)次數(shù)與地下水位觀測(cè)同步。在整個(gè)抽水試驗(yàn)的過(guò)程中，抽水井的出水量應(yīng)保持常量，在正式抽水之前，進(jìn)行試抽水，同時(shí)選取合適的水泵，以保證抽水井的水位不致被抽干或沒(méi)有明顯的水位降，盡量減小流量的變化。

（4）抽水試驗(yàn)延續(xù)時(shí)間

抽水試驗(yàn)的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，在抽水穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間內(nèi)，抽水孔出水量和動(dòng)水位與時(shí)間關(guān)系曲線只在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，且沒(méi)有持續(xù)上升或下降的趨勢(shì)。

延續(xù)時(shí)間：根據(jù)抽水過(guò)程中所繪制的水位降深(S)與時(shí)間(t)的曲線所顯示的抽水階段來(lái)決定。當(dāng)曲線出現(xiàn)水平直線段時(shí)，顯示達(dá)到穩(wěn)定，再延長(zhǎng)8小時(shí)抽水試驗(yàn)就可結(jié)束。根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程中的具體情況，延續(xù)時(shí)間可適當(dāng)調(diào)整。

（5）恢復(fù)水位觀測(cè)：停止抽水后，應(yīng)觀測(cè)恢復(fù)水位，觀測(cè)頻率與抽水時(shí)頻率一致，直到穩(wěn)定。

（6）水質(zhì)取樣：試驗(yàn)開(kāi)始后半小時(shí)采取水質(zhì)分析樣一件，在抽水結(jié)束前再采取水質(zhì)分析樣一件，以了解含水層地下水水質(zhì)狀況及抽水過(guò)程中水質(zhì)的變化。

2.1 抽水試驗(yàn)過(guò)程

抽水試驗(yàn)過(guò)程是：成孔→洗孔→下泵→測(cè)量靜水位→開(kāi)泵→S1→S2→S3→水位恢復(fù)→提出孔內(nèi)水泵。

2.2 抽水試驗(yàn)結(jié)果

（1）抽水試驗(yàn)成果依據(jù)《水文地質(zhì)手冊(cè)》，選用穩(wěn)定流承壓水非完整井公式計(jì)算，公式如下：

式中： K—滲透系數(shù)（m/d）Q—抽水孔涌水量（m3/d）

Sw—抽水孔水位下降值（m）

M —計(jì)算含水層厚度（m）

R —影響半徑（m）

r—抽水井半徑（m）

l—過(guò)濾器的長(zhǎng)度（m）；

計(jì)算時(shí)先假設(shè)影響半徑為100m，利用迭代法，經(jīng)過(guò)3次迭代。根據(jù)上述方法分別對(duì)三個(gè)點(diǎn)試驗(yàn)，巖溶裂隙水單位涌水量q=0.297～1.483L/s.m，巖石滲透系數(shù)為3.42-20.40m/d，平均10.11m/d。

3 基坑涌水量計(jì)算

根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012附錄E基坑涌水量計(jì)算，分別采用以下兩種方法。

（1）承壓水-潛水完整井：基坑跨越隔水層和承壓水含水層，基底位于承壓水含水層中，降水井打穿全部承壓水含水層，涌水量可按下式計(jì)算：

式中：H0 ----承壓含水層的初始水頭

其中k取10.11m3/d，M取50m，s取12m，R取20m（由現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)井實(shí)際觀測(cè)得出），可以算出每日基坑涌水量Q=115990方。

（2）承壓水非完整井：基坑位于隔水層中，降水井未打穿承壓水含水層，涌水量可按下式計(jì)：

其中k取10.11m3/d，M取50m，Sd取13m，R取20m（由現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)井實(shí)際觀測(cè)得出），L取12m，ro取54.128m，可以算出每日基坑涌水量Q=48494.7方。

4 結(jié)束語(yǔ)

巖溶裂隙水單位涌水量q=0.297～1.483L/s.m，巖石滲透系數(shù)為3.42～20.40m/d，平均10.11m/d，其停泵后水位可在10～20s內(nèi)恢復(fù)，說(shuō)明揭露的灰?guī)r巖溶裂隙水水量大，連通性好，補(bǔ)給迅速，單井的出水能力平均為q0=296.7m3/d；石灰?guī)r中溶蝕裂隙發(fā)育及石灰?guī)r中的其他結(jié)構(gòu)面等在橫向、縱向上寬度、大小及發(fā)育程度不均且無(wú)規(guī)律，同時(shí)上更新統(tǒng)中在不同區(qū)域砂姜含量變化較大，且水量大小、補(bǔ)給速度與其相關(guān)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)算得基坑涌水量為48494.7～115990立方每天，針對(duì)此類(lèi)基坑涌水量較大的情況，我們做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水帷幕，提前做好基坑開(kāi)挖前的降水工作，確?；娱_(kāi)挖的安全。