劉新創(chuàng)（上海黃浦江大橋建設有限公司，上海 200090）

在深厚承壓含水地層深基坑中，基坑圍護結構往往不能將承壓水隔斷或隔斷承壓含水層不經濟，這樣的基坑一般稱為懸掛式止水帷幕基坑。這樣的基坑止水帷幕插入承壓含水層有一定深度，但并未將其隔斷，受圍護結構的阻攔，在承壓含水層上部基坑內外無水力聯系，下部承壓含水層連通，降壓井布置在基坑內，降承壓水對基坑周邊環(huán)境仍有較大影響。如果這樣的基坑鄰近城市重要的建構筑物，如何將降承壓水對周邊環(huán)境的影響盡量減小是一個值得研究的課題。在坑內圍護結構下部采取水平封底止水措施形成“人工隔水層”隔斷深厚承壓含水層是該課題的一種解決辦法。但有采用高壓旋噴樁施工水平封底止水的失敗案例，基坑開挖過程中發(fā)生突涌現象，后增加降壓井才完成基坑施工。本文結合上海市軌道交通 14 號線歇浦路站橋下基坑水平封底止水措施在深厚承壓含水地層深基坑中的實踐，分析“人工隔水層”實際達到的隔水效果，以及取得的基坑變形控制及周邊環(huán)境保護的成果。

1 工程背景

歇浦路站位于楊浦大橋浦東段引橋下方，與引橋約 80°斜交，車站基坑由兩道封堵墻分為東、中、西三個坑，其中東坑和西坑已先行結構封頂。位于引橋正下方的中坑圍護結構與楊浦大橋引橋承臺之間平面最小凈距僅 3.91 m，基坑平面尺寸 48.2 m×23.8 m。引橋下部結構為 7.4 m×7.4 m承臺，每個承臺下采用 8 根長 43 mФ1 000 mm 鉆孔灌注樁群樁基礎，橋墩為上有蓋梁的雙柱式橋墩，上部結構為預應力簡支 T 梁，橋下凈空約 34 m。

基坑開挖深度 22.4 m，坑底位于 ⑤1-2 粉質粘土層，地質及水文勘察報告顯示，⑧ 層（隔水層）缺失，⑦ 層和 ⑨層承壓含水層（⑦ 層和 ⑨ 層分別為上海地區(qū)第一和第二承壓含水層）連通，如圖 2 所示，承壓含水層深厚，1∶1 左右經濟插入比的地墻不能將深厚承壓水層隔斷。

中坑圍護結構為地下連續(xù)墻，其中東西兩側封堵墻為東坑和西坑施工時已完成的十字鋼板接頭地下連續(xù)墻，基坑南北兩側為此次實施的套銑接頭地墻（地墻施工前有槽壁加固），地墻厚度均為 1 m，墻深均為 55 m，存在 4 個新老地墻接頭。為了保證地墻的止水效果，在坑外增加墻縫止水施工，新老地墻接頭為全圓 MJS 止水，深度與地墻同深；普通套銑接頭為半圓 MJS 止水，深度為地面至坑底以下 6 m。

坑內設有兩排共 14 根立柱兼抗拔樁，采用坑底以下 35 m 長Ф850 mm 鉆孔灌注樁，內插型鋼格構柱?？觾燃庸滩捎莽?50 mm @ 600 mm 三軸攪拌樁裙邊＋抽條形式，加固深度為第三道混凝土支撐底至坑底以下 2.2 m，裙邊寬度8 m?；釉O七道支撐，其中第一、三、五道為混凝土支撐，其余為鋼支撐，第六道為Ф800 mm（t = 20 mm）鋼管支撐，其余鋼支撐為Ф609 mm（t = 16 mm）鋼管支撐，鋼支撐與地墻間設型鋼圍檁，鋼圍檁與地墻間縫隙填高強無收縮灌漿料，且所有鋼支撐均采用軸力伺服系統。

2 水平封底止水

為了將坑內降承壓水對楊浦大橋引橋的影響盡量降低，在中坑坑內圍護結構底部采取水平封底止措施，以在深厚承壓含水層中形成人工隔水層，以期達到地墻隔斷承壓含水層的目的。水平封底止水的施工采用 N-Jet 工法，厚度 4 m，為了防止施工對墻趾造成擾動，在墻趾以上 2 m至 6 m 的位置設置，樁徑Φ2 400 mm @ 1 400 mm，梅花形布置。N-Jet 工法適用于砂性土成樁，具有噴射壓力大，可成樁直徑大，可成樁深度大，噴漿流量大等特點，可以說是加強版的高壓旋噴樁。理論上來講水平封底止水的厚度越厚，止水效果越好。

水平封底止水帷幕施工時須保證每個樁位放樣準確、保證單樁質量、保證引孔的垂直度，只有這樣才能確保樁與樁之間有效搭接，水平封底止水帷幕才能形成一個整體，起到隔斷承壓水的效果。

3 降水試驗情況

中坑內共布置 4 口降壓井，分別為 N 1～N 4，井深 42 m；坑外布置 4 口觀測井，編號W 1～W 4，井深 46 m。

中坑開挖前降水試驗時，以 N1、N2 和 N3 作為抽水井，期間抽水井單井流量由初期 12 m3/h 逐步減少到 2 m3/h，甚至出現斷流，坑外水位觀測井最大降深為 0.3 m，而西坑和東坑降水試驗時坑外水位觀測井最大降深分別為 1.18 m和1.9 m，中坑的坑外水位最大降深遠小于東坑和西坑的坑外水位最大降深。

東中西坑降水試驗停抽后，坑內觀測井 10 min、30 min和 60 min 的恢復比率對比如表 1 所示。從降水試驗坑外水位最大降深及停抽后坑內水位恢復比率對比可知，有水平封底止水帷幕的中坑有明顯的阻斷承壓水垂直補給的效果。

表1 東中西坑坑內觀測井恢復比率對比表

4 降壓井運行情況及止水效果分析

中坑開挖期間降壓井的抽水高峰期會出現斷流，期間對坑外水位觀測井進行同步觀測，水位降深最大 0.18 m，而西坑和東坑開挖期間坑外水位觀測井的最大水位降深為 1.44 m和 1.6 m，可知開挖期間中坑的坑外水位最大降深遠小于開挖期間東、西坑坑外水位最大降深。

從中坑降水試驗及降壓井運行情況可知，水平封底止水帷幕起到了很好的阻斷承壓水的效果，但基坑圍護結構和水平封底止水帷幕并未將承壓水完全隔斷，仍然存在坑外承壓水向坑內補給的通道，在坑內降壓井內僅僅疏干尚不能保證基坑的安全，需要通過坑內降壓井內持續(xù)不斷的降水，保證基坑的安全?？赡艿难a給通道有兩個，一個是水平封底止水帷幕本身存在薄弱環(huán)節(jié)，形成補給通道；另一個是圍護結構存在薄弱環(huán)節(jié)，可能在墻身（可能性較小），也可能在墻縫（因墻縫 MJS 止水未覆蓋整個墻深）。

5 基坑施工對大橋的影響分析

基坑開挖過程中遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則，開挖時快挖快撐，限時完成混凝土支撐，按需抽降承壓水。

因坑內加固疊加了 N-Jet 翻漿可能對坑內土體的加固，開挖面土體的含水率不大，基本呈粉土狀。

截至基坑底板澆筑完成，地墻測斜最大累計值為22.57 mm，位于基坑長邊中部，僅略大于 1‰ H（H 為基坑開挖深度）對應的 22.4 mm，遠小于 1.4‰ H 對應的31.36 mm。截至基坑結構封頂，地墻測斜最大累計值略有減小，約為 21 mm。基坑北側橋墩最大沉降量為 5.33 mm，基坑南側橋墩最大沉降量為 4.33 mm，均遠＜ 20 mm 的報警值；橋墩橫縱向水平位移均＜ 5 mm 的報警值，橋墩傾斜均＜ 2.5‰ 的報警值。截至基坑結構封頂，基坑兩側橋墩最大沉降量穩(wěn)定在 7.5 mm 左右，橋墩水平位移和傾斜均未超過報警值。基坑施工對大橋的影響小。

6 結 語

可以說水平封底止水帷幕在上海軌道交通 14 號線歇浦路站取得了成功，基坑圍護結構和水平封底止水帷幕很好地阻斷了深厚承壓含水層，基坑變形較小，將坑內降承壓水對楊浦大橋浦東段引橋的影響控制在較小的范圍內。水平封底止水帷幕成功的經驗和優(yōu)化建議總結如下，以期為今后類似工程借鑒。

（1）基坑圍護結構和水平封底止水帷幕的質量，關系到隔斷或阻斷深厚承壓含水層的效果，在保證每個樁位放樣精度、單樁質量及樁位引孔精度的前提下，現有施工工藝完成的水平封底止水帷幕可以達到較好的阻斷承壓水的效果；

（2）柔性接頭地墻的整體性及墻縫本身的阻水效果不如剛性接頭地墻，建議采用剛性接頭地墻，一方面剛性接頭墻縫本身的止水效果好，另一方面剛性接頭地墻在鋼支撐施工時可省去鋼圍檁及充填高強灌漿料，可縮短架設鋼支撐的時間，有利于基坑變形控制及周邊環(huán)境的保護。若采用柔性接頭地墻，墻縫止水措施要至少覆蓋至水平封底止水帷幕的底。

（3）不能單純依靠水平封底止水，仍需在坑內布置降壓井，但降壓井底需在水平封底止水帷幕之上。