孫 超

（中交一航局城市交通工程有限公司，天津300457）

城市地下空間向深度開(kāi)發(fā)，基坑深度越來(lái)越大。資料顯示，超過(guò)70%的基坑工程事故是由于地下水引起的。如果工程措施不力，輕者可能造成管涌、基坑坍塌，重者還可能危及周邊環(huán)境和人員生命財(cái)產(chǎn)安全。天津市區(qū)屬于軟土地層，地下水豐富，水位高；第II陸相層以下的粉土與粉砂層中地下水具有微承壓性，對(duì)基坑工程影響較大。因此，微承壓水的控制在深基坑施工中應(yīng)該引起高度重視[1]。

降水工程中，當(dāng)基坑開(kāi)挖深度較大且坑底以下承壓含水層厚度較大，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)地下連續(xù)墻或止水帷幕不能截?cái)喑袎汉畬?，即懸掛式止水帷幕的情況。由于懸掛式止水帷幕不能完全截?cái)嗌顚映袎汉畬?，坑?nèi)降水會(huì)導(dǎo)致坑內(nèi)外水力聯(lián)系，上部降水也會(huì)影響下部含水層的水位變化，進(jìn)而導(dǎo)致基坑外建（構(gòu)）筑物發(fā)生沉降或變形[2]。

基于承壓水的工程特性及對(duì)基坑工程造成的一系列影響，為避免事故的發(fā)生，應(yīng)充分結(jié)合勘察、基坑支護(hù)和基坑開(kāi)挖施工及監(jiān)測(cè)等多方面因素綜合考慮降水井的設(shè)計(jì)，將承壓水對(duì)基坑安全穩(wěn)定的影響降到最低[3]。

1 工程概況

天津軌道交通11號(hào)線某車(chē)站基坑深17.03 m；小里程盾構(gòu)井寬25.7 m，深18.66 m；大里程盾構(gòu)井寬48.77 m，深20.5 m。

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的支護(hù)形式，標(biāo)準(zhǔn)段墻長(zhǎng)31.5 m?；拥撞课挥冖?粉土層和⑧3粉砂層，地下連續(xù)墻位于?3粉砂層中。見(jiàn)圖1。

基坑止水帷幕截?cái)嗔藵撍畬雍偷谝怀袎汉畬?，插入到第二承壓含水層約5 m，沒(méi)有隔斷該層，基底距第二承壓含水層頂約9 m。

根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、止水帷幕深度及地層特征，降水設(shè)計(jì)整體采用坑內(nèi)降水+坑外設(shè)置觀測(cè)井的思路。由于開(kāi)挖面以下存在第二承壓含水層未被截?cái)?，要?duì)其進(jìn)行抗突涌計(jì)算，判定是否設(shè)置減壓井。

2 基坑降水

2.1 降水設(shè)計(jì)

第二承壓含水層層頂最淺埋深為30.5 m，對(duì)應(yīng)基坑開(kāi)挖深度20.35 m，計(jì)算安全系數(shù)F=0.76＜1.1，安全水位埋深12.05 m，需要降水8.15 m。

減壓井的開(kāi)啟根據(jù)實(shí)時(shí)開(kāi)挖深度以及水位埋深，按需降水，切忌一次性降深過(guò)大對(duì)周邊造成不利影響。見(jiàn)表1。

表1 基坑開(kāi)挖深度與減壓井水位對(duì)應(yīng)關(guān)系m

根據(jù)表1，需要對(duì)第二承壓含水層進(jìn)行減壓降水。由于止水帷幕底位于第二承壓含水層中，若減壓井設(shè)置在坑外一是要加大減壓井深度，濾水段設(shè)置在止水帷幕以下，二是減壓井?dāng)?shù)量要增加。因此減壓井宜設(shè)置在坑內(nèi)，坑外設(shè)置一定數(shù)量的觀測(cè)井。見(jiàn)圖2。

圖2 降水系統(tǒng)

根據(jù)模擬計(jì)算，坑內(nèi)布置6口減壓井同時(shí)運(yùn)行10 d，可將水位降至安全水位埋深。

2.2 降水井施工控制要點(diǎn)

1）成孔。確保井壁與孔壁之間填料空間≮150 mm。

2）泥漿。重點(diǎn)控制泥漿密度，特別是軟土地區(qū)，密度不宜過(guò)大，控制在1.05 kg/m3即可滿足要求。

3）填料?；靥盍蠎?yīng)干凈，含少量粉末。

4）濾網(wǎng)。降水井濾水管外側(cè)應(yīng)包雙層60目濾網(wǎng)，沿井管螺旋纏繞，搭接≮20 cm，確保濾水管無(wú)裸露部分，每隔30 cm用細(xì)鐵絲進(jìn)行綁扎。

5）止水。減壓井及承壓水觀測(cè)井應(yīng)在填料頂部至地面下5 m范圍內(nèi)回填優(yōu)質(zhì)黏土進(jìn)行止水?；靥钸^(guò)程須嚴(yán)格控制，人工緩慢回填，切忌用推車(chē)直接一次性倒入。

6）洗井。降水井施工完成后應(yīng)及時(shí)洗井，間隔不得超過(guò)2 h，避免井壁被泥皮包裹，嚴(yán)重影響出水量。洗井應(yīng)至水清砂凈。

2.3 降水運(yùn)行控制要點(diǎn)

在降水井施工完成后，需要進(jìn)行試降水，主要目的：1）檢驗(yàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的滲漏情況；

2）檢驗(yàn)群井疏干降水效果，判斷坑內(nèi)降水井布置是否滿足將基坑水位降至基底以下1 m的要求；

3）了解上部疏干降水過(guò)程中下部承壓水變化，判斷含水層的水力聯(lián)系，確定減壓井啟動(dòng)的時(shí)機(jī)。

由于坑內(nèi)設(shè)置減壓井，在降水運(yùn)行過(guò)程中重點(diǎn)做好以下幾方面：

1）抽水井?dāng)?shù)量和抽水量應(yīng)根據(jù)基坑開(kāi)挖深度和承壓水頭埋深要求進(jìn)行控制，對(duì)于減壓深井，為減少降水對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，必須按需降水，水位控制嚴(yán)格按照表1進(jìn)行；

2）整個(gè)降水過(guò)程應(yīng)備雙電源，以確保降水連續(xù)進(jìn)行，防止基坑突涌；

3）所有減壓深井的井管口設(shè)置醒目標(biāo)志，挖土?xí)r在靠近井管部位時(shí)盡可能使用人工扦土，避免對(duì)井的損壞。

3 結(jié)論及建議

針對(duì)基坑開(kāi)挖面以下存在未被止水帷幕截?cái)喑袎汉畬拥那闆r，若抗突涌計(jì)算不滿足要求需要設(shè)置減壓井，而減壓井設(shè)置在基坑內(nèi)和基坑外則需要綜合考慮基坑止水帷幕深度、地層和周邊環(huán)境。若止水帷幕深度到承壓含水層，考慮在基坑內(nèi)設(shè)置減壓井；若止水帷幕未進(jìn)入或剛進(jìn)入到承壓含水層，則減壓井設(shè)置在坑外更便于施工和保護(hù)。

減壓井設(shè)置在基坑內(nèi)需要重點(diǎn)考慮降水井的保護(hù)，防止挖機(jī)碰撞，同時(shí)嚴(yán)格控制成井質(zhì)量，保證濾水段以上部分止水效果良好。