1、基坑降水施工組織方案及技術保證措施1基坑降水分析本工程降水分為坑內開挖范圍內疏干性降水和深層承壓含水層減壓降水。針對這兩類降水分別進行降水設計和現場施工運行。1.1含水層降水風險分析根據工程場地工程地質條件與水文地質條件分析，可能引發本工程施工風險的主要含水層如下：分布于基坑開挖面底部的2粉土微承壓水含水層是本工程疏干降水的重點和難點，該層滲透性較強（弱透水），易引發流土、管涌等滲透變形，影響基坑施工及安全。主體基坑開挖面地層位于該層，開挖過程中對該層前期應進行疏干處理。開挖至底部時若有降水不足、降水井破壞、基坑圍護有滲漏、強降雨等發生時，坑底易發生滯水等情況，妨礙墊層、底板施工進度，可采用輕

2、型井點進行強降水處置措施進行應急處置。深層第2粉土承壓含水層對工程施工有影響，易引起坑底隆起、基坑突涌等風險，需在基坑開挖后期對其進行降壓處置措施。1.2降水目的和要求1、 根據本工程的基坑開挖和基礎底板結構施工要求，其降水目的為：（1）疏干基坑開挖范圍內土體中的地下水，方便挖掘機和工人在坑內施工作業；（2）降低坑內土體含水量，提高坑內土體強度，減少坑底隆起和圍護結構的變形量，防止坑外地表過量沉降；（3）提高開挖過程中土體穩定性，防止土層縱向滑坡；（4）及時降低下部承壓含水層的承壓水水頭高度，防止基坑底部突涌的發生，確保施工時基坑底板的穩定性。2、具體的降水要求：（1）降低基坑范圍內地下水水位

3、至基坑開挖底面以下0.51.0m；（2）降低基坑開挖影響范圍內承壓水水位至安全水位以下。（3）根據基坑突涌可能性計算，進行減壓性降水，在滿足工程減壓要求前提下，盡量減少由于降壓降水引起的地表沉降以及降水對周邊建筑物的不利影響。1.3基坑突涌的可能性評價在評價其對基坑工程的影響時，宜根據其動態規律，按最不利原則考慮。 當前，基坑突涌可能性計算多采用安全系數法：當基坑底板至承壓含水層頂板間的土壓力應大于或等于安全系數下承壓水的頂托力，則基坑是穩定的，否則便有突涌的可能。計算公示為：Pcz/Pwy=（Hs）/（wh）Fs式中：Pcz基坑底至承壓含水層頂板間土壓力（kPa）；Pwy承壓水頭高度至承壓含

4、水層頂板間的水壓力（kPa）；H 基坑底至承壓含水層頂板間距離（m）；h承壓水水頭高度至承壓含水層頂板距離（m）；s 基坑底至承壓含水層頂板間土的平均重度（kN/m3）；w 水的重度（kN/m3），取10kN/m3；Fs 安全系數，取國家標準安全系數1.10；根據勘察資料，擬建場區承壓水含水層由晚更新統沉積成因的土層組成，主要為2粉土或粉砂層，因此，對本工程影響較大的主要為2粉土或粉砂層承壓含水層，含水層最淺處水位埋深33.0m。按不利原則計算，承壓水水頭埋深為3.0m，上覆土層重度取平均19.4kN/m3 。1、突涌可能性計算：（1）基坑標準段開挖深度按17.15m計算PCZ=（33. 0-

5、17.15）19.4=307.5kpa，Pwy=（33.0-3.0）10.0=300.0kpa，Fs= PCZ / Pwy =1.021.10突涌；（2）基坑北端頭井、南端頭井處開挖深度分別按18.95m、19.94m計算南端頭PCZ=（33.0-19.94）19.4=253.4kpa，Pwy=（33.0-3.0）10.0=300.0kpa，FS= PCZ / Pwy =0.841.10突涌。北端頭PCZ=（33.0-18.95）19.4=272.6kpaPwy=（33.0-3.0）10.0=300.0kpa，FS= PCZ / Pwy =0.911.10突涌。（3）基坑換乘站開挖深度24.1

6、m計算PCZ=（33.0-24.1）19.4=172.7kpa，Pwy=（33.0-3.0）10.0=300.0kpa，FS= PCZ / Pwy =0.571.10突涌。因含水層未被圍護結構完全隔斷，需要對基坑布設承壓井。本工程基坑安全開挖深度：H安全=h- Pwy/s=33-300.01.1019.4=16.0m；2、安全水位及水位最小安全降深計算如下：（1）對于基坑標準段安全水位埋深：Hw= 33-PCZ/（1.10w） =5.0m；安全水位標高：Hw標= 2.7-Hw=-2.3m；最小安全降深：hw= Hw-3.0= 2.0m。（2）對于南端頭井：安全水位埋深：Hw= 33-PCZ/（

7、1.10w） =9.9m；安全水位標高：Hw標= 2.7-Hw=-7.2m；最小安全降深：hw= Hw-3.0= 6.9m。（3）對于北端頭井：安全水位埋深：Hw= 33-PCZ/（1.10w） =8.2m；安全水位標高：Hw標= 2.7-Hw=-5.5m；最小安全降深：hw= Hw-3.0= 5.2m（4）對于換乘站：安全水位埋深：Hw= 33-PCZ/（1.10w） =17.3m；安全水位標高：Hw標= 2.7-Hw=-14.6m；最小安全降深：hw= Hw-3.0= 14.3m綜合上述，對于第2層會產生突涌，在開挖到臨界深度后需啟動降壓措施，及時降低承壓水水頭。2基坑疏干降水設計2.1疏

8、干井的布置原則疏干井的布置，原則上按蘇州地區單井有效降水面積的經驗值結合擬建工程場區土層特征、基坑平面形狀、尺寸確定，滿足基坑開挖及施工要求，確保基坑施工安全、順利進行。由于場區內微承壓水含水層（2粉砂或粉土層微承壓水）處于基坑開挖深度范圍內，且圍護結構已割斷其基坑內外的水力聯系，因此，僅需對其進行疏干處理即可。疏干性降水的前提是基坑圍護結構隔斷基坑內外的水力聯系，在此條件下，根據地區降水施工經驗，單井有效降水面積為150m2250m2，根據本工程開挖深度區域特點，結合基坑總涌水量計算，在開挖深度范圍內，取約200m2/口，且相鄰兩口井之間距離在1220m之間，一般可滿足疏干性降水要求。根據以

9、上原則，為達到更好的降水效果，擬采用真空深井井點法。2.2疏干井的布置為確保基坑順利開挖，需降低基坑開挖深度范圍內的土體含水量。按照上述原則，采用下式計算確定：nA/a 式中：n井數（口）；A基坑面積（m2）；a單井有效降水面積（m2）。按上式計算，開挖區域的布井數量如下（見附圖1）：本工程主體基坑被中隔墻分為6個區域，從左至右編號為1區6區，詳見平面布置圖。第1區開挖面積為1253m2，疏干井數量n1253/2006口。根據以上計算并結合基坑形狀及土層特點，本區域布置疏干井7口，編號S1S7。端頭井井深24m，一般井深22m，各井深度及濾水管位置詳見附圖1、2。第2區開挖面積為1104m2，

10、疏干井數量n1104/2006口。根據以上計算并結合基坑形狀及土層特點，本區域布置疏干井6口，編號S8S13，設計井深22m。第3區開挖面積為1142m2，疏干井數量n1142/2006口。根據以上計算并結合基坑形狀及土層特點，本區域布置疏干井6口，編號S14S19，本區域為換乘區段，設計井深28m。第4區開挖面積為2440m2，疏干井數量n2440/20012口。根據以上計算并結合基坑形狀及土層特點，本區域布置疏干井12口，編號S20S31，設計井深22m。第5區開挖面積為4032m2，疏干井數量n4032/20020口。根據以上計算并結合基坑形狀及土層特點，本區域布置疏干井20口，編號S3

11、2S51，設計井深22m。第6區開挖面積為363m2，疏干井數量n363/2002口。根據以上計算并結合基坑形狀及土層特點，本區域布置疏干井2口，編號S52S53，設計井深24m。2.3主體基坑總涌水量計算根據工程實際情況，基坑圍護結構隔斷基坑內外潛水的水力聯系，基坑開挖深度范圍內總涌水量可按下式計算：計算式：式中：W應抽出的水體積（m3） V含水層體積（m3），V=基坑面積A疏干含水層厚度M； A基坑面積（m2）； M疏干含水層厚度（m）； 含水層給水度（粉土給水度經驗值為0.080.15，粘性土給水度經驗值為 0.010.05）。根據此計算式對1區基坑進行總疏干水量計算如下：基坑平均開挖深

12、度取17.2m，初始潛水位埋深取1.0m。基坑的開挖面積1253m2。疏干范圍內各土層厚度3層平均厚度2.4m，1平均厚度3.1m，2平均厚度4.3m，1平均厚度6.1m，2平均厚度0.8m。由此計算基坑需疏干的總水量為：W1=0.0312533.1=116.5m3。WA2=0.0312534.3=161.6m3WA3=0.0412536.1=305.7m3WA4=0.1212530.8=120.3m3WA總= W1 +WA2 +WA3+WA4=704.1 m3。2.4預降水天數計算由于該基坑圍護結構隔斷潛水含水層基坑內外地下水水力聯系，抽水量隨抽水時間延續每日逐漸減少，根據場區含水層巖性、厚

13、度并結合類似工程經驗，預估抽水工期。1、日抽水量計算根據長期的降水經驗，結合本次降水井井結構、地層情況，對于本工程基坑初始降水時最大單井涌水量約為6.010.0m3/d，抽水量隨抽水天數增加逐漸減小，平均日單井涌水量約5.0m3/d。則主體結構基坑單日總出水量分別為：A=5.07=35.0m3/d；2、抽水天數計算抽水天數 T= 基坑總儲水量W 單日出水量Q，則各基坑抽水天數分別計算如下：TA= WA/A=704.1/35.020d；3、從以上估算結果可知：僅考慮基坑內原有地下水疏干時，疏干性降水井全部抽水約20天后就能將基坑內的潛水疏干，滿足基坑的干挖土施工的要求，在開挖期間繼續降水，進一步

14、提高土層的疏干效果。同理，其它區域基坑開挖范圍內疏干性降水井全部抽水約20天后就能將基坑內的潛水疏干，滿足基坑的干挖土施工的要求，在開挖期間繼續降水，進一步提高土層的疏干效果。2.5降水井深度和數量統計依據上面的井數計算，在本工程基坑內共布置疏干井53口，詳見下表5.2-1。表5.2-1 疏干井布置數量統計表基坑類型井深（m）數量（口）井編號主體基坑疏干井24.04S1S2， S52S53疏干井22.043S3S13、 S20S51疏干井28.06S14S193減壓井降水設計3.1承壓水減壓井的布置原則（1）減壓井間距、深度、孔徑依據擬建工程場區水文地質條件、基坑總涌水量、單井降水能力并結合工

15、程經驗確定；（2）減壓井盡可能布置在不影響基坑開挖施工的位置；（3）減壓井的布置應盡可能減小降水對周圍環境的影響。3.2減壓井布置方案根據勘察報告，工程場地范圍內承壓含水層水量較大，在保證基坑安全的同時，還要盡量使降水方案科學、經濟、合理。本工程主體圍護結構設計資料，采用800mm-1000mm地下連續墻圍護，圍護結構插入深度為32-51m，換乘段已隔斷第2層承壓含水層基坑內外的水力聯系。主體基坑未隔斷2層承壓含水層根據地質資料及工程特點，采用井點降水降低承壓含水層水頭高度，防止基坑突涌，保證基坑穩定性。考慮到降壓性降水對周邊環境的影響，承壓水降壓井宜布置在基坑內側。1、 第1區域減壓降水地下

16、連續墻未隔斷基坑內外該承壓含水層水力聯系，基坑總涌水量按均質含水層承壓水完整井涌水量公式計算：式中：基坑總涌水量；含水層滲透系數；基坑水位最小安全降深；承壓含水層厚度；抽水影響半徑；基坑等效半徑。根據勘察報告，2粉土層承壓含水層厚度約為10m。據勘察成果，取平均滲透系數2.0。為保證端頭井基坑安全，最小安全降深取Sw=6.9m。抽水影響半徑取=200.0m，基坑等效半徑23m。對于一期基坑，勘察資料提供的滲透系數及該區域工程經驗，該承壓含水層單井涌水量在q=200.0500.0m3/d，故本次計算取單井涌水量q=300.0m3/d。按式n=1.1Qq，計算一期基坑需要的降壓井數量：n=1.1Q

17、q=1.1384300.02口。根據以上計算，基坑內布置2口減壓井和1口觀測兼備用井，其中端頭布置1口降壓井、標準段布置1口降壓井，在端頭井附近各布置1口觀測兼備用井。根據2粉土層埋藏深度及厚度，設計減壓井深度為45.0，過濾器位置為35.044.0，編號H1H2、HG1。具體平面位置見附圖1，井結構詳見附圖2。2、 第2區域減壓降水地下連續墻未隔斷基坑內外該承壓含水層水力聯系，基坑總涌水量按均質含水層承壓水完整井涌水量公式計算。為保證端頭井基坑安全，最小安全降深取Sw=2.0m，基坑等效半徑20m。對于一期基坑，勘察資料提供的滲透系數及該區域工程經驗，該承壓含水層單井涌水量在q=200.05

18、00.0m3/d，故本次計算取單井涌水量q=300.0m3/d。按式n=1.1Qq，計算一期基坑需要的降壓井數量：n=1.1Qq=1.1105300.01口。根據以上計算，基坑內布置1口減壓井和1口觀測兼備用井，根據2粉土層埋藏深度及厚度，設計減壓井深度為45.0，過濾器位置為35.044.0，編號H3、HG2。具體平面位置見附圖1，井結構詳見附圖2。3、 第3區域換乘段減壓降水根據地質勘察報告，第2層承壓含水層被地下連續墻隔斷承壓含水層基坑內外水力聯系，按基坑開挖面積進行布置降壓井，根據同類工程經驗，一般單井控制面積400800 m2，此取單井控制面積按600m2計算，基坑總涌水量按下式計算

19、：nA/a按上式計算，開挖區域的布井數量如下：換乘段第2層承壓含水層區域的開挖面積約1142，n1142/6002口，由于圍護結構已將該承壓含水層基坑內外水力聯系隔斷，故換乘段基坑內布置2口減壓井和1口觀測兼備用井，根據2粉土層埋藏深度及厚度，設計減壓井深度為45.0，過濾器位置為35.044.0，編號H4、H5、HG3。4、 第4區域減壓降水地下連續墻未隔斷基坑內外該承壓含水層水力聯系，基坑總涌水量按均質含水層承壓水完整井涌水量公式計算。為保證端頭井基坑安全，最小安全降深取Sw=2.0m，基坑等效半徑38m。對于一期基坑，勘察資料提供的滲透系數及該區域工程經驗，該承壓含水層單井涌水量在q=2

20、00.0500.0m3/d，故本次計算取單井涌水量q=300.0m3/d。按式n=1.1Qq，計算一期基坑需要的降壓井數量：n=1.1Qq=1.1138300.01口。根據以上計算結合基坑長度，基坑內布置2口減壓井和1口觀測兼備用井，根據2粉土層埋藏深度及厚度，設計減壓井深度為45.0，過濾器位置為35.044.0，編號H6、H7、HG4。具體平面位置見附圖1，井結構詳見附圖2。5、 第5和6區域減壓降水地下連續墻未隔斷基坑內外該承壓含水層水力聯系，基坑總涌水量按均質含水層承壓水完整井涌水量公式計算。為保證端頭井基坑安全，最小安全降深取Sw=5.2m，基坑等效半徑56m。對于一期基坑，勘察資料

21、提供的滲透系數及該區域工程經驗，該承壓含水層單井涌水量在q=200.0500.0m3/d，故本次計算取單井涌水量q=300.0m3/d。按式n=1.1Qq，計算一期基坑需要的降壓井數量：n=1.1Qq=1.1430300.02口。根據以上計算，結合基坑長度，基坑內布置3口減壓井和1口觀測兼備用井，根據2粉土層埋藏深度及厚度，設計減壓井深度為45.0，過濾器位置為35.044.0，編號H8H10、HG5。具體平面位置見附圖1，井結構詳見附圖2。3.3降壓井數量統計依據上面的井數計算，在本工程基坑內外共布置降壓井10口，詳見下表5.2-2。表5.2-2 降壓井布置數量統計表基坑層位類型井深（m）數

22、量（口）井編號1區基坑2層降壓井45.02H1、H22層備用井45.01HG12區基坑2層降壓井45.02H32層備用井45.01HG23區基坑2層降壓井45.02H4、H52層備用井45.01HG34區基坑2層降壓井45.02H6、H72層備用井45.01HG45、6區基坑2層降壓井45.03H8H102層備用井45.01HG53.4基坑減壓降水控制分析根據基坑突涌可能性分析及計算對主體2層粉砂或粉土層承壓水控制分析，基坑需降壓部分進行開啟時間與開啟井數量、位置分析如下：表5.2-3 基坑開挖承壓水水位水量控制表工況（開挖深度）承壓水水位標高控制要求（m）降深（m）控制標準安全系數開啟降壓井

23、編號單井涌水量（m3/d）工況116.0m3.00.0FS=1.10-工況217.1m5.02.0FS=1.10H2、H3、H6H9100-15018.9、19.9m8.2/9.95.2/6.9FS=1.10H1、H10100-300工況3底板施工8.2/9.95.2/6.9FS=1.10H1、H10100-300底板強度達設計要求后停抽工況4頂板完成前抗浮階段工況5封井對于換乘段，因圍護結構已隔斷承壓含水層內外水力聯系，沒有補給來源，水位下降控制容易，按要求把水泵放置基坑底部附近進行疏干降水即可滿足降水控制要求，在下二層板施工時停止降水。其它控制與其它區域類似。各階段減壓降水與設計減壓降水一

24、致，且根據坑內水位，通過調節單價出水量進行“按需降水”控制，使坑內水位在確保安全水位的同時，不超降深。在基坑開挖至16.3m深后，減壓降水啟動，根據坑外水位降深情況，監測周邊環境變化，防止因水位降深過大而產生的超量沉降。3.5 減壓降水數值模擬數值模型1 滲流數值模型在不考慮水密度變化的條件下，地下水三維連續滲流方程可用下面的偏微分方程來表示：其中：Kxx、Kyy和Kzz為滲透系數在x、y、z方向上的分量；：水頭；W：單位體積流量，用以代表流進匯或來自源的水量；SS：孔隙介質的貯水率；：時間。以上公式加上相應的初始條件和邊界條件，便構成了一個描述地下水流動體系的數學模型，但該式的解析解一般很難

25、求得。因此，采用有限差分數值法來求得上式的近似解。首先將一個三維的含水層系統劃分為一個三維的網格系統，整個含水層被剖分為若干層，每一層又剖分為若干行和若干列，這樣含水層就被剖分為許多小長方體，每個長方體稱為計算單元，每個計算單元的位置用該計算單元所在的行號（i）、列號（j）、層號（k）來表示，并用下標標記，則有：每個剖分出來的小長方體的中心位置稱為節點，本模型采用單元中心法進行計算。地下水運動模型不但在空間上進行離散，同時也在時間上進行離散，采用向后差分，得出模型求解差分公式如下：采用地下水三維水流模型進行基坑降水數值模擬，能夠更加的貼近工程實際水流狀態，可用于基坑降水的水位預測和降水方案的可

26、行性分析。根據場區的實際特點，計算區上下邊界是弱含水層邊界，四周邊界取為常水頭邊界。為減小邊界的不確定性給計算結果帶來的影響，計算范圍盡可能外延至合理范圍。在建立擬合期初始流場時采用觀測水位，以線性插值的方式來求出同一層面上各單元中心點的初始水位值，弱透水層的水位也以插值的方法求得，然后以ASCII文件形式將模擬初始時刻水位值賦給模型。2 沉降數值模型計算含水層的沉降量的沉降模型的方程為:b*=-htSfeAb=-htSfvAS=b1+b2+ .+bnh-水頭變化量；t時間變化量；b*、b-土層彈性壓縮量、土層壓縮量；A相應土層厚度；Sfe-彈性壓縮系數；Sfv壓縮系數；S累計總沉降量。方程中

27、b 表示厚度為A 的含水層在t 時間內的壓縮量。對于任何模型,若給定的前期固結水頭大于初始水頭,則指定前期固結水頭為初始水頭值，構成了求解地下水流和地面沉降之間的耦合模型。沉降模擬預測時，忽略土層的前期固結影響和試驗期間減壓降水的固結影響。3 模型剖分根據場區的實際水文地質結構條件及幾何形狀進行三維剖分。由于承壓含水層滲透性大，通過試算，確定以基坑中心點為基點，方向各延伸800m作為本次模擬計算區域，共計1600m1600m。剖分時在基坑附近對網格加密，平面上剖分為158116個網格單元（見圖4.1），剖面上剖分為12層（見圖4.2）。圖4.1 模型網格剖分圖圖4.2 模擬范圍局部放大圖基坑數

28、值模擬根據鉆孔地層和地下水位動態等建立基坑降水數值模擬模型，對布置的基坑減壓方案進行數值模型模擬，通過數值計算手段進一步驗證布置的方案的合理性，并預測基坑降水引起周邊地區地下水滲流場變化趨勢。1.主體北側區域基坑根據布置的降水方案，對減壓降水進行數值模擬，開啟2口減壓井。開挖至16.0m開始啟動降壓井（H1、H2），隨開挖深度不斷增加，至端頭井開挖結束，單井涌水量在100200m3/d，抽水穩定后可滿足基坑開挖要求，各階段水位降深運行結果如下：圖4.3 開挖17.1m前降壓井期間水位降深等值線圖圖4.4 開挖至坑底抽水穩定后水位降深等值線圖根據三維滲流數值模擬結果，主體基坑北側1區域2口減壓井

29、全部開啟運行5天后，基坑范圍內承壓水水位降深在3.0m左右，減壓降水運行期間坑外水位降深在1.03.0m左右；基坑開挖至坑底后，運行穩定60天后基坑范圍內水位降深為6.06.5m，減壓降水運行期間坑外水位降深在3.06.0m左右。根據基坑穩定性分析計算結果，車站主體基坑安全水位降深5.2m左右，該減壓性降水設計滿足主體基坑減壓性降水要求，布置的減壓降水方案是可行的。減壓降水對周邊環境產生一定的影響，在降水影響半徑范圍內，由于土層產生壓縮變形而引起一定范圍內的地面沉降，其沉降量大小與減壓降水強度、抽水時間長短等因素有關。為了解本工程減壓降水對周邊環境影響程度，預測上述減壓方案運行時產生的地表沉降

30、是必要的，并據此從環境影響角度分析減壓降水方案的可行性。圖4.5 抽水60天后地表沉降等值線圖在持續減壓抽水時，減壓降水影響范圍達200m左右，在抽水60天后基坑50m范圍內沉降在4.08.0mm左右，此時基坑內減壓降水對周邊環境影響在控制范圍內。2.主體中間區域基坑根據布置的降水方案，對減壓降水進行數值模擬，開啟2口減壓井。開挖至16.0m開始啟動降壓井（H6、H7），隨開挖深度不斷增加，至端頭井開挖結束，單井涌水量在100200m3/d，抽水穩定后可滿足基坑開挖要求，各階段水位降深運行結果如下：圖4.3 開挖16.5m前降壓井期間水位降深等值線圖圖4.4 開挖至坑底抽水穩定后水位降深等值線

31、圖根據三維滲流數值模擬結果，主體基坑北側4區域2口減壓井全部開啟運行5天后，基坑范圍內承壓水水位降深在1.5m左右，減壓降水運行期間坑外水位降深在1.0m左右；基坑開挖至坑底后，運行穩定60天后基坑范圍內水位降深為3.03.5m，減壓降水運行期間坑外水位降深在1.53.0m左右。根據基坑穩定性分析計算結果，車站主體基坑安全水位降深2.0m左右，該減壓性降水設計滿足主體基坑減壓性降水要求，布置的減壓降水方案是可行的。減壓降水對周邊環境產生一定的影響，在降水影響半徑范圍內，由于土層產生壓縮變形而引起一定范圍內的地面沉降，其沉降量大小與減壓降水強度、抽水時間長短等因素有關。為了解本工程減壓降水對周邊

32、環境影響程度，預測上述減壓方案運行時產生的地表沉降是必要的，并據此從環境影響角度分析減壓降水方案的可行性。圖4.5 抽水60天后地表沉降等值線圖在持續減壓抽水時，減壓降水影響范圍達100m左右，在抽水60天后基坑50m范圍內沉降在3.05.0mm左右，此時基坑內減壓降水對周邊環境影響在控制范圍內。3.主體南側區域基坑根據布置的降水方案，對減壓降水進行數值模擬，開啟3口減壓井。開挖至16.0m開始啟動降壓井（H8、H9、H10），隨開挖深度不斷增加，至端頭井開挖結束，單井涌水量在100200m3/d，抽水穩定后可滿足基坑開挖要求，各階段水位降深運行結果如下：圖4.3 開挖17.1m前降壓井期間水

33、位降深等值線圖圖4.4 開挖至坑底抽水穩定后水位降深等值線圖根據三維滲流數值模擬結果，主體基坑南側區域3口減壓井全部開啟運行5天后，基坑范圍內承壓水水位降深在2.5m左右，減壓降水運行期間坑外水位降深在1.02.0m左右；基坑開挖至坑底后，運行穩定60天后基坑范圍內水位降深為6.57.5m，減壓降水運行期間坑外水位降深在3.56.0m左右。根據基坑穩定性分析計算結果，車站主體基坑安全水位降深6.9m左右，該減壓性降水設計滿足主體基坑減壓性降水要求，布置的減壓降水方案是可行的。減壓降水對周邊環境產生一定的影響，在降水影響半徑范圍內，由于土層產生壓縮變形而引起一定范圍內的地面沉降，其沉降量大小與減

34、壓降水強度、抽水時間長短等因素有關。為了解本工程減壓降水對周邊環境影響程度，預測上述減壓方案運行時產生的地表沉降是必要的，并據此從環境影響角度分析減壓降水方案的可行性。圖4.5 抽水60天后地表沉降等值線圖在持續減壓抽水時，減壓降水影響范圍達150m左右，在抽水60天后基坑50m范圍內沉降在3.07.0mm左右，此時基坑內減壓降水對周邊環境影響在控制范圍內。換乘段圍護結構隔斷承壓含水層基坑內外水力聯系，減壓降水對坑外影響較小，不在具體分析。其它區域與已分析的類似，可參照上述分析。4降水對周邊環境的影響及其控制措施4.1降水對周邊環境的影響分析降水過程中，地下水位的不斷降低將引起土體中孔隙水壓力

35、的下降，有效應力增加，而產生壓縮變形。由于基坑擋土墻阻滯作用，坑內潛水的疏干性降水對坑外環境的影響較小，可以忽略。但承壓含水層的減壓降水對周邊環境有一定的影響，在降水影響半徑范圍內，由于土層產生壓縮變形而引起一定范圍內的地面沉降，其沉降量大小與減壓降水強度、抽水時間長短等因素有關。4.2減壓降水對環境影響的控制措施為減小減壓降水對環境的影響，擬采取以下措施：（1）根據基坑開挖施工方案和施工進度確定減壓井的開啟順序和降水強度，以實測承壓水水頭為基礎，復核抗突涌驗算，并以此作為降壓依據，盡量縮短減壓降水時間。基坑開挖過程中，各個分區內布置降壓井要嚴格執行降壓水啟動程序。嚴格執行挖坑深度至16m時，

36、降壓水滿足5.2m、開挖至19.9m時，降壓水深滿足6.9m的規定。開挖過程中隨著開挖深度的增加按需降水，避免過度降壓對環境造成的影響；（2）采用信息化施工，對周圍環境進行監測，發現問題及時調整抽水井數量及抽水流量，以指導降水運行和修復施工；（3）監測單位和降水單位保證信息交流，以控制降壓性降水的合理運行；（4）鑒于減壓降水引起的地面沉降對周邊環境的影響，建議采取有效措施對周邊環境進行保護，針對保護對象考慮回灌措施；（5）對各種管線、要保護的建筑、道路等，必須由專業監測單位進行監測。（6）基坑開挖前，進行降水試驗，驗證降水效果和地墻的封閉性。5成井施工工藝及技術要求5.1降水井結構設計及要求為

37、保證井管具有一定的強度，并滿足降水要求，采用鐵質鋼管設計方案，其結構設計、過濾器的安裝部位詳見圖5.2-3，主要設計參數如下：1、疏干井井結構終孔直徑：井徑600mm；井口：高出地面0.30.5m，防止污水進入井內，井壁外圍一般采用優質粘土或水泥漿封閉，其深度不小于2.00m。井管：采用焊接鋼管，直徑273mm；濾水管：采用圓孔濾水管，直徑273mm，外包4060目濾網；礫料：各井從井底向上至地表以下3.00m圍填中粗砂。沉淀管長度：與濾水管同徑，長度1.0m，沉淀管底部焊封。2、承壓水降壓井終孔直徑： 600mm；井口：高出地面0.30.5m，防止污水進入井內，井壁外圍一般采用粘土或水泥漿封

38、閉，其深度不小于0.5m。井管：采用焊接鋼管，直徑273mm；濾水管：采用圓孔濾水管，直徑273mm，外包40目鋼絲濾網；濾料：采用中粗砂，圍填高度為孔底至濾水管以上1.0m；止水：在濾料段以上采用粘土球進行止水措施，止水高度3.05.0m；圍填：止水段以上部位采用粘性土回填；沉淀管長度：與濾水管同徑，長度1.0m，沉淀管底部焊封。5.2施工工藝采用泥漿循環鉆進、機械吊裝下管成井施工工藝，見圖5.2-4。圖5.2-4 工藝流程圖5.3施工技術要求1、測放井位根據井點平面布置，使用全站儀測放井位，井位測放誤差小于30cm。當布設的井點受地面障礙物影響或施工條件影響時，現場可作適當調整。2、護孔管

39、埋設必要時應采用護管保護空口坍塌，護孔管應插入原狀土層中，管外應用粘性土封堵，防止管外返漿，造成孔口坍塌，護孔管應高出地面1030cm。3、鉆機安裝鉆機底座應安裝穩固水平，大鉤對準孔中心，大鉤、轉盤、與孔中心應成三點一線。4、鉆進成孔開孔孔徑直徑為550mm，一徑到底。開孔時應輕壓慢轉，以保證開孔的垂直度。鉆進時一般采用自然造漿鉆進，遇砂層較厚時，應人工制備泥漿護壁，泥漿密度控制在1.101.15。當提升鉆具和臨時鉆停時，孔內應壓滿泥漿，防止孔壁坍塌。鉆進時按指定鉆孔、指定深度內采取土樣，核對含水層深度、范圍及顆粒組成。5、清孔換漿鉆至設計標高后，將鉆具提升至距孔底2050cm處，開動泥漿泵清

40、孔，以清除孔內沉渣，孔內沉淤應小于20cm，同時調整泥漿密度至1.05左右。6、下井管直接提吊法下管。下管前應檢查井管及濾水管是否符合質量要求，不符合質量要求的管材須及時予以更換。下管時濾水管上下兩端應設置扶正器，以保證井管居中，井管應焊接牢固，垂直，不透水，下到設計深度后井口固定居中。7、回填礫料采用靜水投礫。投送濾料的過程中，應邊投邊測投料高度，直至礫料下入預定位置為止。8、止水與回填在地表以下回填3.00m厚粘性土。9、洗井采用高壓清水洗井與水泵聯合洗井法，通過鉆桿向孔內注入高壓清水，以沖擊孔壁泥皮，清除濾料段泥砂，下水泵抽取井內及濾料層的水及泥漿，反復進行直到水清砂凈為止。10、安裝抽

41、水設備成井施工結束后，下入水泵進行試抽水，以檢查成井質量。11、抽水對于疏干井，結合該工程地質條件，采用深井泵進行疏干性抽水，一般能滿足開挖要求。當抽水一段時間以后，單井出水量逐漸減小，為確保疏干效果，必要時采用水泵和真空相結合的抽水方法，真空抽水時管路系統的真空度不小于0.06MPa，以確保真空抽水的效果。12、標識為避免抽水設施被碰撞、碾壓受損，抽水設備須進行標識。13、排水洗井及降水運行時排出的水，通過管道或明渠排入場外市政管道中。5.4成井施工質量控制標準（1）井深誤差：小于井深的2； （2）孔斜：每50 m小于0.5；（3）井水含砂量：抽水穩定后，小于1/20000（體積比）；（4）

42、井中水位降深：抽水穩定后，井中水位處于安全水位以下。5.5降水井成井施工流程在降水合同簽訂后，降水工程施工進場前，對單位資質、現場管理人員、機械設備等資料進行上報總包及監理審核工作。在進場施工后，對施工現場各種要求進行相關報驗，并按現場要求進行降水井施工前準備：（1）對進場設備進行報驗，大型設備報檢、小型設備合格證報監等工作；（2）現場施工人員進行三級教育培訓、現場安全技術交底等培訓交底工作；（3）對電焊工、電工等特殊工種進行報監；（4）降水井成井材料等進場。（5）降水井成井施工后，對每口井填寫降水井施工記錄，并報監理驗收流程，驗收合格后由總包單位進行存檔。6降水運行及管理6.1試運行（1）運

43、行前準確測定各井口、地面標高及地下水位；（2）啟動抽水設備，檢查抽水設備、排水系統運轉是否正常；（3）抽水系統經檢查符合要求后，開始抽水。6.2疏干井降水運行（1）必須在地下連續墻全封閉后才能進行抽水；（2）地基加固施工結束后，方可進行成井施工，否則施工會影響成井質量；（3）預抽水應在基坑開挖前20天或更早進行，隨著開挖深度的加深可逐節割除上部井管，水泵在疏干時可隨井內水位即時開泵與關泵，根據開挖進度，控制井內水位在一定深度內；（4）在成井施工階段應邊施工邊抽水，力爭在基坑開挖前，及時降低圍護結構內基坑中的淺層地下水位，保證基坑干開挖施工的順利進行；（5）根據實際開挖工況和施工進度，確保潛水位

44、在基坑開挖面以下保證疏干效果。積極配合施工進程做好相關工作，并及時把降水效果與實際潛水位埋深報知總包單位，以便他們根據實際水位埋深安排施工進度；（6）抽水運行過程中應隨時檢查設備運行狀況，發現故障及時排除；（7）疏干降水井抽水時，潛水泵抽水間隔時間由短至長，降水井抽干后應立即停泵，以免燒壞電機；（8）抽水過程中應做好記錄，內容包括井涌水量（Q）、水位降深（S），掌握變化動態指導降水運行，不斷優化降水運行方案；（9）根據實際施工工況，在降水結束后按照疏干井封井方案進行封井；（10）疏干井設置醒目標識，方便辨認；（11）協同總包單位與挖機施工人員做好井管保護工作。6.3降壓井降水運行（1）根據抽水

45、試驗所得水文地質參數及相關規范要求計算，應根據基坑分段開挖和支撐的施工實際工況，提出開啟降壓井的數量和井號，計算承壓水位的安全深度，以指導降水運行。（2）在基坑開挖前進行降壓井降水平臺搭接工作，搭接平臺采用鋼筋焊接法進行搭接，平臺搭接在降壓井井管與第一道混凝土支撐上，搭接大小以能容納12人正常操作、測量水位為準。（3）降壓井降水應24小時連續抽水，并做好現場巡視工作。為防止降水井出現問題，應每兩小時左右對現場巡視一次，檢查各井的工作情況。每隔6小時觀測一次觀測孔水位狀況，是否達到預定水位降深，并采取相應措施。（4）降水運行時開動抽水井個數和抽水量大小應根據基坑開挖深度和安全承壓水頭埋深要求進行

46、控制。水位觀測通過未抽水的降壓井及備用井進行。（5）減壓降水運行過程中，每天將抽水量和承壓水位的動態情況報告總包和監理，監測單位與降水單位應隨時保持信息交流，以掌控降水工程的運行。（6）承壓水降壓時，一旦發現降深過大或不足對工程及周邊環境都存在不利影響（按工程經驗，本基坑降壓井降深幅度不宜超出預計水位上下1.5m）。在降深過大時，應及時采取減少降壓井單位涌水量，甚至關閉部分降水井；在降深不足時，增加降壓井單位涌水量或開啟備用井，控制承壓井水位，做到保證基坑安全的同時，盡量減少對基坑周邊環境的影響；（7）在抽取承壓水時加密基坑周邊的監測工作；（8）底板施工完成后，包括養護階段和上部結構施工階段，

47、應由結構設計單位提供基礎及上部結構的抗浮力，在確保承壓水水頭壓力不大于抗浮力的情況下，逐步減少降壓井的開啟數量，直至關閉所有降壓井；（9）降壓性降水工作全部結束后，會同總包單位、監理單位確定降壓井封井時間，并按照降壓井封井方案進行封井；（10）降水工作現場應備有雙電源，確保降水的連續運行。6.4降水運行時管理（1）降水運行應與基坑開挖施工互相配合；（2）在開挖前盡可能提前抽水，開挖前須保證有2025天左右的預抽水時間，開挖階段的降雨積水應及時抽干； （3）降水運行階段對壞掉的泵應及時調泵并修整；（4）降水階段開始時可能安排在0.000m平臺上，隨著挖土施工進程，疏干井井管可以割下去，當基坑開挖

48、到底后，疏干井直接拔除，不需要封井處理；若不能拔除的部分疏干井，可移交甲方，可按封井方案進行封井；（5）抽水井個數和抽水量大小應根據基坑開挖深度和承壓水頭埋深要求進行控制。隨開挖逐步降低承壓水頭，以減少對周圍環境的影響。（6）抽水需要24小時派人值班，并做好抽水記錄，記錄內容包括降水井涌水量Q和水頭降深s，以掌握抽水動態，指導降水運行達到最優。同時通過巡視、溝通協調、值班等方式加強對降壓井保護工作。（7）應急措施：若水頭降深不能完全滿足要求，可增大單井的出水量；原來作為備用井的，也進行抽水。（8）整個降水過程中應備有雙電源，以確保降水連續進行。如電源供電無法保證會造成井底突水。（9）降水工作應

49、在地下構筑物施工至上覆壓力和地下水頭的頂托力平衡后才能停止降水。停止降水應由總包書面通知我公司后才能停止降水。（10）降水運行過程中應如實做好記錄。6.5降水監測1、水位觀測降水運行初期，每天觀測兩次，運行穩定后每天觀測一次，水位觀測精度1cm。2、流量監測監測次數與水位同步，觀測精度0.1m3。3、其它監測基坑周遍的潛水位、微承壓水位、孔隙水壓力、沉降等監測內容，借助于基坑監測資料。7施工設備及材料7.1施工設備要求本工程擬投入的施工機械與設備詳見下表。表5.2-4 擬投入本工程的主要施工機械設備表機械名稱規格型號額定功率（KW） 數量備注鉆機GXY-2型22KW2臺泥漿泵20020KW2臺

50、86泵47.5KW2臺電焊機ZXP5.5KW2臺潛水泵150QJ5-50/71.5KW70個包括備用泵真空泵SZ2407.5KW10個包括備用泵水位儀TP-11個水表DS-CSW10個7.2施工材料與供應主要材料用量詳見下表。表5.2-5 主要材料用量表序號工程材料規格單位數量1井管2733m2402濾管2733m10573井管2734m4344濾管2734m775尼龍濾網4060m21006鐵絲濾網4060m3007濾料中粗砂t7008粘土粘土球t308降水應急措施及封井8.1用電應急措施配備雙電源：為防止大面積停電事故造成降水運行中斷，降水工地配備柴油發電機組，根據經驗，單口減壓井采用1.

51、53.0kW水泵即可滿足要求，根據每個區段施工進度，各區段施工時只需配備額定功率1520kW左右發電機即可滿足應急要求，同時在電路配置時采用雙向閘刀（或采用自動切換裝置），當電路停電時，以最快速度開啟備用電源，確保降水連續進行。備用發電機應定期運行一次，以保證在應急時能夠正常使用。降水過程中進行電源切換演練，熟悉用電應急預案，保證在要求時間內能夠恢復供電，使降水工作繼續進行。抽水運行期間每天24小時不斷巡視并做好記錄，記錄內容除減壓管井涌水量Q和水頭降S外，還應包括場地排水管道的暢通性，電箱、電纜線的完好性，抽水管井的水泵是否正常運轉等內容。工地現場要配備用深井潛水泵，數量3臺，以備深井泵發生

52、故障時使用。8.2疏干性降水應急方案輕型井點：對于部分開挖面位于粉性土的基坑，由于圍護滲漏、大量降水、明水倒灌等原因導致水位降不下去，而影響基坑開挖進度。采用在開挖部位施工輕型井點進行強行降水，在短時間內解決降水不到位引起的問題。8.3排水保證措施排水是否正常將直接影響降水運行，根據降水最高峰估算，每天大約排水2500.0噸左右，要求在施工區域內合理布置排水溝，排水溝斷面為170mm170mm以上，并且有一定坡度，能夠迅速將大量地下水排入城市管道中，要求市政管道入口比排水溝低1.0m以上，并且通徑不小于500mm，為了防止雨季排水不暢，市政管道入口不少于2只，以備急用，如排水不暢，可以從井口直

53、接將軟管向排水口進行排放。8.4井管保護基坑開挖時注意保護降水井管，應將所有降壓井及管道布置在路面以下300mm左右，以防被碰壞或壓壞，同時坑內井必須保證在挖土時不被破壞。坑內井的孔位根據深基坑的支撐圖正確定位，不能與設計的支撐相碰，并最終固定在支撐附近。8.5監測措施因基坑開挖深度比較深以及降水深度比較大，必須委托專業監測單位對基坑圍護結構和周邊環境進行監測，加強信息化施工，監測數據必須提交一份給降水單位，對周邊環境出現異常情況，監測單位必須通知降水單位，從而使降水單位根據數據實時調整抽水井數以及抽水井位置。8.6封井時間本工程降水井分為疏干井和降壓井，根據每種井的工作性質不同，其封井時間也

54、不相同，具體封井時間如下：（1）疏干井井深大都與開挖面持平，因此開挖結束后，疏干井即可拔除。（2）降壓井封井時間為基坑開挖結束、墊層澆筑后在降壓井四周焊封止水片。（3）坑內降壓井在基坑底板澆筑完成后，進行逐漸停抽，待下二層板強度達到設計強度停止減壓降水，待結構下一層板施工結束后至頂板覆土前這個時間段進行封井，封井方案按降壓井封井方案執行。8.7疏干井封井方案疏干井封井采取在井管內先填粘土再灌注混凝土的封堵方法，基本操作順序及有關技術要求如下（疏干井封井結構圖見圖6.2）：（1）基坑挖至設計標高后，疏干井降水運行結束，清干疏干井中殘余的水；（2）向井管內先填粘土，直填到距底板2m左右，停止填粘土

55、并搗實；（3）向井管內灌入混凝土，混凝土的灌入高度略低于基坑墊層混凝土面約10cm；（4）待井管內混凝土的初凝能符合要求，并能確定封堵的實際效果滿足要求后，即可割去所有外露的井管；（5）井管割去后，在管口用鐵板焊封，管口低于基底混凝土墊層面以下10cm左右；（6）管口焊封后，用水泥砂漿填入孔洞抹平，封井工作完畢。圖5.2-5 疏干井封井示意圖8.8坑內降壓井封井方案降水結束后，提出水泵，采取在井管內先填瓜子片然后注漿再灌注混凝土的封堵方法（詳見下圖），基本操作順序及有關技術要求如下：圖5.2-6 降壓井封堵示意圖（1）底板澆搗前，在墊層面以上20cm50cm處，在井管外焊兩道環形鋼板止水板，厚

56、度5mm，止水板外圈直徑550mm；（2）封井前，每井先預攪拌水灰比為0.40.5的水泥漿；（3）井管內下入注漿管，注漿管的底端下入深度離瓜子片的回填高度以上0.5m左右； （4）井管內填入瓜子片，瓜子片的回填高度高出濾水管1m；（5）在井管內設置一個壓板，與注漿管連接并由注漿管送入井內，壓板的放置深度在瓜子片的回填頂部；（6）正式注漿前井管口用鋼筋作支撐，將注漿管固定，然后開始注漿，注漿時要求將水泥漿通過瓜子片的空隙滲入底部濾水管的周圍將濾水管的縫隙堵死；（7）注漿完畢，水泥漿達到初凝的時間后，抽出井管內壓板以上的殘留水，并及時觀測井管內的水位深度或標高的變化情況。一般觀測24小時后，井管內的水位無明顯的升高，說明注漿的效果較好；（8）當判定已達到注漿的效果后，即向井管內灌入混凝土，混凝土的灌入高度略低于基坑底板混凝土面約2030cm。混凝土灌注結束，及時觀測井管內水位的變化情況；（9）待井管內混凝土的初凝能符合要求，并能確定封堵的實際效果滿足要求后，即可割去所有外露的井管；（10）井管割去后，在管口要用鐵板焊封，采用8mm厚鋼板與鋼管焊接，封死孔洞，管口低于基底混凝土面以下2030cm左右；（11）管口焊封后，用水泥砂漿填入孔洞抹平，封堵工作完畢。