連 正，申玉生，資曉魚(yú)，游元明，王 進(jìn)

土建技術(shù)

圓礫地層深大基坑施工降水設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

連 正1，申玉生1，資曉魚(yú)1，游元明2，王 進(jìn)3

（1. 西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610031； 2. 中鐵開(kāi)發(fā)投資集團(tuán)有限公司，昆明 650118；3. 中鐵四局集團(tuán)城市軌道交通工程分公司，合肥 230022）

在深大基坑施工過(guò)程中，地下水是影響深大基坑穩(wěn)定性較為關(guān)鍵的因素，若處理不當(dāng)極易引發(fā)深大基坑施工安全事故。目前，富水地質(zhì)的大型基坑工程的降水設(shè)計(jì)及工藝要求嚴(yán)格，應(yīng)用較少，因此需進(jìn)行深入研究。依托昆明軌道交通4號(hào)線火車(chē)北站深大基坑的工程實(shí)例，結(jié)合車(chē)站周邊水文地質(zhì)特征，設(shè)計(jì)坑內(nèi)降水井降水、坑外布置備用井的降水方案，并采用VisualModflow數(shù)值模擬軟件對(duì)基坑降水方案進(jìn)行模擬驗(yàn)算。計(jì)算結(jié)果表明：該降水方案能夠滿(mǎn)足基坑降水要求，同時(shí)基坑降水引起周邊地表沉降在允許安全范圍以?xún)?nèi)。同時(shí)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證，火車(chē)北站基坑開(kāi)挖期間，地下水位變化較為穩(wěn)定，周邊地表沉降符合規(guī)范要求。該降水方案對(duì)類(lèi)似深大基坑降水設(shè)計(jì)具有借鑒指導(dǎo)意義。

地鐵工程；基坑降水；富水圓礫地層；降水方案；周邊地表沉降

隨著城市軌道交通的興建，基坑工程現(xiàn)在向深大基坑發(fā)展，在影響基坑穩(wěn)定性因素中，地下水占有突出的地位，許多工程事故與地下水的作用或處理不當(dāng)有關(guān)。在地下水水位較高的地區(qū)進(jìn)行深大基坑開(kāi)挖，工程降水往往造成基坑內(nèi)外的水頭差，引起由坑外向坑內(nèi)的滲流，滲流作用會(huì)造成支護(hù)結(jié)構(gòu)位移，影響基坑土體應(yīng)力場(chǎng)分布，對(duì)基坑工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響。尤其是降雨補(bǔ)給、防滲體破壞等原因造成滲流場(chǎng)的突然改變，可能會(huì)誘發(fā)基坑土體及其支護(hù)體系的較大變形甚至突然跨塌的工程事故，這是很多基坑工程失事的主要原因。因此在富水深大基坑開(kāi)挖過(guò)程中必須開(kāi)展降水穩(wěn)定性分析，并因地制宜地提出切實(shí)可行的降水施工控制方案，以保障富水深大基坑開(kāi)挖施工及周邊建筑物的安全[1-4]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者就基坑開(kāi)挖降水及控制技術(shù)開(kāi)展了大量的研究工作。在理論分析方面，周念清等[5]以上海地鐵11號(hào)線徐家匯站為例，采用三維有限差分法對(duì)基坑降水進(jìn)行模擬；郭玉榮等[6]探討了支護(hù)基坑整體穩(wěn)定性分析中的孔隙水壓力計(jì)算問(wèn)題，著重討論了穩(wěn)定滲流引起的孔隙水壓力計(jì)算與傳統(tǒng)有自由滲流面的邊坡穩(wěn)定計(jì)算的不同之處；嚴(yán)學(xué)新等[7]基于數(shù)值計(jì)算和多元回歸分析，提出了距基坑3倍開(kāi)挖深度處降水目標(biāo)含水層水位降深值及地面沉降量計(jì)算公式，并進(jìn)行了驗(yàn)算應(yīng)用探討。在工程應(yīng)用方面，鄭剛等[8]對(duì)天津市位于復(fù)雜地層中的某地鐵站基坑預(yù)降水試驗(yàn)進(jìn)行了分析；崔永高[9]的研究結(jié)果表明強(qiáng)透水性含水層超大面積基坑降水的群井效應(yīng)極為明顯；張蓮花[10]提出了沉降變形控制的降水最優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念，即以周?chē)h(huán)境對(duì)降水引發(fā)沉降的最低要求為約束，同時(shí)又要滿(mǎn)足工程施工和工程安全的需要，進(jìn)行降水設(shè)計(jì)。曾超峰等[11]提出了一種降水井錯(cuò)位布置的方法用于控制預(yù)降水引起的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形。

因此，在理論分析及工程應(yīng)用方面，針對(duì)基坑降水設(shè)計(jì)及對(duì)周邊環(huán)境影響的研究已經(jīng)初具規(guī)模，但針對(duì)圓礫地層深大基坑工程的降水設(shè)計(jì)及工藝研究較為匱乏，因此需要進(jìn)行針對(duì)性且更深層次的研究。依托云南地區(qū)目前開(kāi)挖規(guī)模最大的城市軌道交通車(chē)站—昆明火車(chē)北站深大基坑項(xiàng)目，通過(guò)數(shù)值計(jì)算手段對(duì)基坑降水方案進(jìn)行了驗(yàn)算，總結(jié)了降水井施工工藝，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)一步對(duì)基坑降水效果進(jìn)行分析。研究成果能夠?qū)︻?lèi)似富水圓礫地區(qū)深大基坑開(kāi)挖降水施工設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

1 工程概況

昆明軌道交通4號(hào)線火車(chē)北站為地下4層島式站臺(tái)車(chē)站，如圖1所示，火車(chē)北站呈東西向布置，車(chē)站周邊環(huán)境復(fù)雜且建筑物較多，站址10 m范圍內(nèi)有多處淺基礎(chǔ)建筑物。車(chē)站基坑最大開(kāi)挖深度35.5 m，為明挖順作式基坑，車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1.5 m厚、70 m深地下連續(xù)墻。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地勘資料，該車(chē)站場(chǎng)地屬湖積平原與河流相交匯沉積地貌單元，為金汁河等地表徑流所形成的洪積扇與滇池湖濱相交匯區(qū)，地勢(shì)平坦開(kāi)闊?，F(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)鉆探結(jié)果表明，場(chǎng)區(qū)內(nèi)分布新生代第四系全新統(tǒng)和更新統(tǒng)覆蓋層，基坑開(kāi)挖范圍地層以圓礫層黏土層為主，圓礫地層較松散、透水能力強(qiáng)且自穩(wěn)能力差。車(chē)站周邊地下水豐富，為孔隙潛水和孔隙承壓水，分布有多個(gè)圓礫和砂土含水層，對(duì)基坑開(kāi)挖影響較大。地下水水位受氣候條件、季節(jié)性變化影響較明顯，潛水位變幅一般在1～3 m，水位埋深約1.8～5.6 m，相應(yīng)標(biāo)高1 888.04～1 892.19 m，平均地下水位標(biāo)高1 890.75 m。

圖1 火車(chē)北站總平面圖

Figure 1 General layout of North Railway Station

2 基坑施工降水設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)值模型計(jì)算

火車(chē)北站場(chǎng)地含水層交錯(cuò)復(fù)雜，基坑內(nèi)外含水層存在一定的水力聯(lián)系，考慮到傳統(tǒng)的理論解析法無(wú)法對(duì)降水方案進(jìn)行較為精確的驗(yàn)算，因此采用VisualModflow軟件，依托工程水文地質(zhì)條件及圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)資料，通過(guò)數(shù)值模擬方法對(duì)基坑降水方案進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。

2.1.1 地層模型建立

根據(jù)火車(chē)北站地勘資料，為簡(jiǎn)化計(jì)算及突出工程特點(diǎn)，對(duì)土層進(jìn)行相應(yīng)的合并。如圖2所示，將現(xiàn)場(chǎng)地層在垂直方向上合并為4類(lèi)地層，各地層主要組成成分及滲透系數(shù)如表1所示。

圖2 地層模型建立

Figure 2 Establishment of formation model

表1 簡(jiǎn)化后地層成分及滲透系數(shù)選擇

依托火車(chē)北站圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)建立的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及降水井模型如圖3所示。

圖3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)及降水井模型

Figure 3 Model of enclosure structure and dewatering well

2.1.2 水力模型建立

在不考慮水密度變化的前提下，根據(jù)建立的地層模型可以給出相應(yīng)的地下水流數(shù)學(xué)模型：

式中：K，K和K為平行于主軸，和方向的滲透系數(shù)，L/T；為單位體積流量，代表流進(jìn)或流出的源匯項(xiàng)，m3/d；為點(diǎn)(，，)在時(shí)刻的水位，m；S為儲(chǔ)水率，l/m；為貯水系數(shù)；S為給水度；為承壓含水層厚度，m；為潛水含水層厚度，m。

初始條件為：

一類(lèi)邊界條件為：

二類(lèi)邊界條件為：

式中：Ω為立體時(shí)間域；0(，，，0)為水力模型各層初始水頭；1(，，，)為水力模型各層第一類(lèi)邊界Γ1上的已知水頭函數(shù)，L；(，，，)為第二類(lèi)邊界Γ2上的單位面積法向流量，L2T–1；對(duì)于隔水邊界，=0。

1) 網(wǎng)格劃分。如圖4所示，在垂直方向根據(jù)地層模型劃分土層層數(shù)，將水力模型剖分為5層，模型采用六面體網(wǎng)格劃分。

圖4 水力模型網(wǎng)格劃分

2) 單井出水能力計(jì)算。單井出水能力可按式(5)進(jìn)行計(jì)算：

(5)

式中：為單井出水能力，m3/d；為濾管半徑0.136 5 m；為有效濾管長(zhǎng)度，取6 m，為含水層滲透系數(shù)，取6 m/d。

經(jīng)計(jì)算單井涌水量約為561 m3/d，在群井抽水干擾及地下連續(xù)墻對(duì)地下水的阻流作用下，單井涌水量要遠(yuǎn)小于理論出水能力，并且隨著坑內(nèi)水位下降，單井水量也會(huì)隨著下降。綜合考慮，本次計(jì)算取240～480 m3/d。

2.2 計(jì)算結(jié)果分析

1) 一期基坑計(jì)算結(jié)果。如圖5所示，根據(jù)火車(chē)北站基坑開(kāi)挖設(shè)計(jì)方案，基坑開(kāi)挖將分東西兩個(gè)工作面同時(shí)向基坑中部掘進(jìn)，東端頭先行開(kāi)挖為一期基坑，西端頭稍滯后開(kāi)挖為二期基坑。當(dāng)一期基坑內(nèi)布置24口降水井時(shí)，單井出水量為240～480 m3/d，基坑涌水量約6 840 m3/d，基坑內(nèi)外水位差約為28 m，其中，坑內(nèi)水位降深約33 m，標(biāo)高1 856 m，坑外水位降深約為7 m，標(biāo)高1 882 m。通過(guò)模型的計(jì)算分析，該降水井布置方案能夠滿(mǎn)足一期基坑降水要求。

2) 二期基坑計(jì)算結(jié)果。如圖6所示，當(dāng)西端頭開(kāi)挖工作面涉及的二期基坑內(nèi)布置13口降水井時(shí)，單井出水量為240～480 m3/d，基坑涌水量約3 620 m3/d，基坑內(nèi)外水位差約為27 m，其中，坑內(nèi)水位降深約33 m，標(biāo)高1 856 m，坑外水位降深約為6 m，標(biāo)高1 883 m。經(jīng)數(shù)值計(jì)算分析，該降水井布置方案能夠滿(mǎn)足二期基坑降水要求。

圖5 一期基坑降水后水位標(biāo)高等值線圖

Figure 5 Isoline map of water level elevation after dewatering of the foundation pit in the 1stphase

圖6 二期基坑降水后水位標(biāo)高等值線圖

3) 降水引起的地表沉降分析。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120-2012)，結(jié)合水位標(biāo)高等值線圖，基坑降水引起周邊地表沉降可按式(6)計(jì)算。

式中：為計(jì)算剖面的地層壓縮變形量，m；Ψ為沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，應(yīng)根據(jù)地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)取值，無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，宜取1；Δ′為降水引起的地面下第層土的平均附加有效應(yīng)力，kPa；對(duì)黏性土，取降水結(jié)束時(shí)土的固結(jié)度下的附加有效應(yīng)力；Δh為第層土的厚度，m；土層的總計(jì)算厚度應(yīng)按滲流分析或?qū)嶋H土層分布情況確定；E為第層土的壓縮模量，kPa，應(yīng)取土的自重力至自重力與附加有效應(yīng)力之和的壓力段的壓縮模量。

基坑周邊地表沉降等值線圖如圖7所示，經(jīng)計(jì)算最大沉降量約為20 mm，小于累計(jì)變形報(bào)警值30 mm，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

圖7 降水引起地表的沉降等值線圖

綜上所述，通過(guò)數(shù)值模擬驗(yàn)算，在基坑內(nèi)布置共計(jì)37口降水井能夠滿(mǎn)足相關(guān)降水要求。但需要注意的是，基坑地下連續(xù)墻內(nèi)外存在較大的水位差，極易發(fā)生管涌、滲漏，因此必須布置坑外備用井。

2.3 降水設(shè)計(jì)參數(shù)

1) 井點(diǎn)布置。由數(shù)值計(jì)算分析結(jié)果可知，除在基坑內(nèi)布置37口降水井外，有必要布置坑外備用井?？油鈧溆镁鳛榭油馑挥^測(cè)井使用，對(duì)基坑開(kāi)挖期間地下水位變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)異常，可迅速開(kāi)啟坑外備用井，適當(dāng)降低坑外水頭壓力。另一方面，若因地下連續(xù)墻滲漏造成坑外水位降深及地層沉降過(guò)大時(shí)，可對(duì)坑外井進(jìn)行回灌，控制坑外水位降深。

綜上所述，結(jié)合類(lèi)似工程降水經(jīng)驗(yàn)，在基坑內(nèi)外布置77口降水井：坑外備用井40口，坑內(nèi)降水井37口。其中，坑內(nèi)1類(lèi)降水井作主要疏干井且深入底板以下至少7 m，坑內(nèi)2類(lèi)降水井深入至地下連續(xù)墻底部的承壓水層中以適當(dāng)降壓，防止底板突涌，為施工提供安全保障。車(chē)站基坑降水井平面布置如圖8所示。

圖8 火車(chē)北站降水井平面布置

2) 井深確定。根據(jù)《建筑與市政工程地下水控制技術(shù)規(guī)范》(JGJ 111-2016)，降水井的深度可按式(7)確定：

式中：H為降水井深度，m；H1為基坑深度，m；H2為降水水位距基坑開(kāi)挖基底要求深度，m，本次計(jì)算取值1 m；H3=×0，為水力坡度，在降水井分布范圍內(nèi)宜為1/10～1/15；0為降水井分布范圍內(nèi)的等效半徑或降水井排間距的1/2 m；H4為降水期間的地下水位變幅，m，取1 m；H5為降水井過(guò)濾器工作長(zhǎng)度，m，取3～6 m；H6為沉淀管長(zhǎng)度，m，取1.0 m。

經(jīng)上式計(jì)算，確定各類(lèi)井管相關(guān)參數(shù)為：1類(lèi)降水井井深取50～60 m，降水井采用直徑273 mm、壁厚5 mm鋼管，下設(shè)1 m沉淀管，開(kāi)挖面以上設(shè)置實(shí)管；2類(lèi)降水井井深取45 m，降水井采用直徑273 mm、壁厚5 mm鋼管，下設(shè)1 m沉淀管，開(kāi)挖面以上設(shè)置濾管，增強(qiáng)疏干效果；坑外備用井井深取45 m，采用直徑273 mm、壁厚4 mm鋼管。3類(lèi)降水井結(jié)構(gòu)如圖9所示。

3 降水工藝及應(yīng)用效果

3.1 降水井施工工藝及控制技術(shù)

降水井成孔時(shí)采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔工藝。因含水層地層顆粒較細(xì)，為保證孔壁穩(wěn)定，施工過(guò)程中泥漿比重宜控制在1.10～1.15 g/cm3，且盡量采用地層自然造漿。施工鉆孔至設(shè)計(jì)成井深度后，進(jìn)行鉆孔清洗與泥漿更換，將泥漿比重調(diào)整至1.05 g/cm3左右。采用懸吊下管法下放井管，井管底部采用鋼板焊接封堵，確保焊接牢固、焊縫均勻。井管下放完畢后，進(jìn)行濾料回填，濾料沿井壁四周均勻填入，濾料回填后應(yīng)在8 h內(nèi)洗井直至井水洗清達(dá)到規(guī)范要求為止。洗井時(shí)若出現(xiàn)井水中含有濾料，應(yīng)停止洗井，檢查原因進(jìn)行處理，必要時(shí)要報(bào)廢掉，并按封井要求進(jìn)行封井。

降水井施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

圖9 降水井結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 施工降水控制措施

根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻深度達(dá)70 m及以上時(shí)難以達(dá)到100%止水效果，墻體接縫處可能出現(xiàn)滲漏，坑外地下水?dāng)y帶大量地層顆粒進(jìn)入基坑將引發(fā)水土流失。因此，擬采取以下措施減少火車(chē)北站基坑開(kāi)挖降水對(duì)周邊環(huán)境的影響：

1) 基坑降水井施工完畢后，坑內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)性抽水試驗(yàn)，觀測(cè)坑外水位變化情況，判斷地下連續(xù)墻止水效果，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)缺陷處提前處理。

表2 降水井施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

2) 基坑開(kāi)挖過(guò)程中密切監(jiān)測(cè)地下連續(xù)墻滲漏水情況，一旦發(fā)現(xiàn)，立即進(jìn)行封堵，防止長(zhǎng)時(shí)間漏水帶砂，導(dǎo)致地層出現(xiàn)嚴(yán)重水土流失現(xiàn)象。

3) 對(duì)于滲漏點(diǎn)大或者坑底管涌，封堵困難時(shí)，可開(kāi)啟坑外備用井，適當(dāng)降低坑外水頭壓力，防止坑外土體流失造成不均勻沉降，及時(shí)封堵后停止抽水，坑外抽水時(shí)，密切監(jiān)測(cè)坑外沉降情況。

4) 控制成井質(zhì)量，抽水含砂量滿(mǎn)足規(guī)范要求，防范抽水帶走地層中的細(xì)顆粒。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

火車(chē)北站基坑開(kāi)挖涉及地層以松散圓礫層為主，基坑開(kāi)挖降水將導(dǎo)致地層中大量的土顆粒隨地下水被帶走，同時(shí)土層內(nèi)液壓降低，土體顆粒間的有效應(yīng)力增加，進(jìn)而引發(fā)周?chē)貙映霈F(xiàn)不均勻沉降。此類(lèi)沉降量通常與地下水位變化有關(guān)，施工中如不采取正確的降水措施將導(dǎo)致大面積破壞性地層沉降出現(xiàn)，嚴(yán)重危及施工與周邊環(huán)境安全。因此，有必要在基坑開(kāi)挖期間，對(duì)坑外水位降深變化及地表沉降變化展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果采取相應(yīng)措施。

火車(chē)北站基坑監(jiān)測(cè)水位降深與水位觀測(cè)點(diǎn)附近所對(duì)應(yīng)的地表沉降最大值如表3所示。

由表3看出，各測(cè)點(diǎn)水位降深越大，對(duì)應(yīng)地表沉降最大值越大：基坑小里程西端頭最大水位降深為2.17 m，地表沉降最大值8.74 mm；基坑標(biāo)準(zhǔn)段最大水位降深2.41 m，對(duì)應(yīng)地表沉降最大值10.88 mm；大里程?hào)|端頭最大水位降深2.06 m，對(duì)應(yīng)地表沉降值7.91 mm。各測(cè)地表沉降最大值集中出現(xiàn)在距基坑邊緣4.5～9.5 m范圍。

圖10為部分基坑測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)所得坑外水位變化趨勢(shì)。

表3 火車(chē)北站監(jiān)測(cè)水位降深與地表沉降值

圖10 地下水位時(shí)程曲線

由圖10可知，隨著基坑開(kāi)挖降水，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位水位均出現(xiàn)不同程度的下降。以基坑小里程西端頭為例，測(cè)點(diǎn)DSW-1與DSW-15隨基坑開(kāi)挖后，水位呈緩慢下降，最大累計(jì)降深不超過(guò)1 m，水位變化較為穩(wěn)定。相較之下，測(cè)點(diǎn)DSW-3處水位在基坑開(kāi)挖后，水位下降較為明顯并于40 d后逐漸穩(wěn)定，水位累計(jì)最大降深約2.5 m?；訕?biāo)準(zhǔn)段及大里程?hào)|端頭坑外水位同樣在基坑開(kāi)挖初期呈緩慢遞降趨勢(shì)，約60 d后水位下降速率開(kāi)始減小，最終收斂穩(wěn)定并出現(xiàn)一定回漲?；訕?biāo)準(zhǔn)段水位最終累計(jì)最大降深約2.41 m，大里程?hào)|端頭水位最終累計(jì)最大降深約2.8 m。

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，火車(chē)北站基坑開(kāi)挖期間，坑外水位變化較為穩(wěn)定，由降水引起的周?chē)乇沓两抵稻诎踩试S范圍內(nèi)，基坑開(kāi)挖過(guò)程中很好地控制了施工對(duì)周邊環(huán)境影響，保證了基坑與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。

4 結(jié)論與思考

結(jié)合昆明軌道交通4號(hào)線火車(chē)北站深大基坑工程特點(diǎn)與水文地質(zhì)特征，采用數(shù)值模擬手段對(duì)基坑降水方案進(jìn)行了模擬驗(yàn)算，設(shè)計(jì)了坑內(nèi)降水井降水、坑外布置備用井的降水方案，并總結(jié)了降水施工工藝。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知：實(shí)際施工過(guò)程中水位變化較為穩(wěn)定，地表沉降滿(mǎn)足規(guī)范要求，基坑降水控制效果理想，并未對(duì)周邊環(huán)境造成較大影響。研究成果為富水圓礫地層深大基坑降水設(shè)計(jì)思路提供了借鑒與參考，為類(lèi)似地層條件下基坑工程降水設(shè)計(jì)與施工積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

由于實(shí)際工程具有不確定性，無(wú)論是圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工還是基坑降水都無(wú)法達(dá)到理想效果。因此，實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏水、基底地下水殘留等現(xiàn)象的治理措施仍需不斷總結(jié)完善，在基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中做好防患于未然。

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Dewatering Design and Application of Deep and Large Foundation Pit Construction in Gravel Stratum

LIAN Zheng1, SHEN Yusheng1, ZI Xiaoyu1, YOU Yuanming2, WANG Jin3

(1. Key Laboratory of Transpotation Tunnel Engineering of the Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031; 2. China Railway Development Investment Group Co., Ltd., Kunming 650118; 3. Urban Rail Transit Engineering Branch Co., Ltd., of CTCE Group, Hefei 230022)

In the construction process of deep and large foundation pits, groundwater is the key factor that affects the stability of deep and large foundation pits. If it is not handled properly, it is easy to cause safety accidents in the construction of deep and large foundation pits. At present, the dewatering design and technology of large-scale foundation pit engineering in water- rich geology are strict, and the application is less, so it is necessary to carry out in-depth research. Based on the engineering example of the deep foundation pit of Kunming Rail Transit Railway North Station, combined with the hydrogeological characteristics around the station, this paper designs the dewatering scheme of dewatering wells in the pit and arranging standby wells outside the pit. The dewatering scheme of the foundation pit is calculated and simulated by VisualModflow numerical simulation software. The calculation results show that the dewatering scheme can meet the requirements of foundation pit dewatering, and the surrounding surface subsidence caused by foundation pit dewatering is within the allowable safe range. At the same time, it is further verified by the on-site monitoring data that during the excavation of the foundation pit of the North Railway Station, the change of groundwater level is relatively stable, and the surrounding surface settlement meets the requirements of the code. The dewatering scheme has reference and guiding significance for the dewatering design of similar deep and large foundation pits.

subway engineering; foundation pit dewatering; water-rich boulder formation; precipitation scheme; surrounding surface subsidence

U231.1

A

1672-6073(2021)02-0104-07

10.3969/j.issn.1672-6073.2021.02.017

2020-01-09

2020-04-29

連正，男，碩士研究生，主要從事地下工程施工力學(xué)方向研究，2889554355@qq.com

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2019YFC0605104)

連正，申玉生，資曉魚(yú)，等. 圓礫地層深大基坑施工降水設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J]. 都市快軌交通，2021，34(2)：104-110.

LIAN Zheng, SHEN Yusheng, ZI Xiaoyu, et al. Study on dewatering design and application of deep and large foundation pit construction in gravel stratum[J]. Urban rapid rail transit, 2021, 34(2): 104-110.

（編輯：郝京紅）