深井降水在宝钢某基坑工程中的应用

上海宝钢集团建设的加热炉区漩流池,其基坑平面形状为直径约25 m的圆形,开挖深度32 m,场地内承压含水层,水头高度43.50 m,采用深井井点降水,最终将建设场地承压含水层地下水位埋深降低到29.28 m以下,避免了基坑突涌破坏,实现了基坑的安全开挖,采用跟踪法降水,最大限度地减少了降水对周边环境的影响。     

天津市承压层应力状态及减压引发沉降规律研究

基坑工程中坑内承压水降水引发的坑外土体沉降与含水层土体性质及应力状态密切相关,但在天津地区承压含水层的土体应力状态及其沉降变形规律均缺乏系统地研究。首先通过天津市第一、二含水层组的历史水位变化,分析各含水层组土体的应力状态。再结合2组现场抽水试验,分析了各承压层降水-恢复过程土体沉降变形规律。根据对历史数据的分析表明,受补给关系和自然条件影响,天津市第一含水层组中上部水位变化较小,处于正常固结和轻度超固结状态。而20世纪60～80年代天津市深层地下水由于大规模开采形成了以市区为中心的降深漏斗,造成了严重的地表沉降。80年代后限制开采,天津市区的地下水位得以部分恢复,导致第一含水层组底部和第二含水层组处于严重的超固结状态。抽水试验结果表明,基本处于正常固结状态的第一承压层在抽水-恢复过程中变形以塑性变形为主,处于超固结状态的第二承压层变形以弹性变形为主,在反复降水-恢复中仍然会产生一定量的塑性变形,即当水位恢复时承压层压缩变形并不能完全恢复;受"土拱"作用影响,承压含水层降水引发的土体沉降最大值并不位于地表,而是位于抽水含水层上覆弱透水层附近。     

某地下空间承压含水层抽水试验及成果分析

由于地下水突涌风险,地下空间在施工作业中有必要通过抽水试验确定承压含水层的水文地质参数。依据勘察报告的初步评价,基坑开挖15.5m时,场地内第⑦1层承压含水层有可能产生突涌,为确保工程安全施工,需开挖前进行承压含水层抽水试验,取得场地承压含水层水文地质参数及降水引起的沉降特征,为地下空间设计和施工提供可靠依据。本次布设抽水井、观测井、分层沉降标组、孔隙水压力观测孔及地面沉降观测点,依据抽水试验技术要求获取渗透系数、抽水影响半径等相关水文地质参数。最后,针对工程场地内承压水情况及特点进行分析,提出基坑开挖时的承压水降压建议方案。     

城市深大基坑降水方法研究——以沈阳某30层外商公寓1-10#楼降水工程为例

针对某30层外商公寓降水基坑范围大、地下室底板深度不同、场地含水层富水性强的特点，采取分期施工、统筹布井、降水井疏密不一、个别问题特殊处理的设计思路，采用“多井、小泵”抽水，控制水位降深、降速的分阶段降水方法，使本次降水工程最大限度地保护了地下水资源，保证了周边建筑物的安全。     

扬州深大基坑降水方案优化设计

扬州东部综合客运枢纽地下配套工程深大基坑采用大放坡+地下连续墙+内支撑围护，场地地层为深厚强透水地层，降水井布置在坡底还是坡间平台，将直接影响降水的动态控制。本文提出了方案一（坡底布井）和方案二（坡间平台布井）2套降水方案，并利用数值模拟方法进行了比选。对比结果：虽然方案一井数和最终总涌水量略少于方案二，但是需提前降水，会造成大量水资源的浪费；而方案二可以根据基坑开挖深度的增加，逐步增加抽水井，体现了按需降水的原则。因此，认为方案二更优。类似基坑进行降水方案设计时，不应仅考虑总井数和最终总涌水量，还应考虑到不同开挖阶段，动态控制、按需降水，才能从源头上实现基坑工程的绿色施工。     

深厚强透水含水层超大基坑降水群井效应研究

基坑减压降水的幅度与群井效应密切相关。某超大面积基坑,含水层组厚40m,中下部透水性强,采用非完整井降水。对水文地质条件概化,建立了地下水三维非稳定流数值模型,对均匀布置群井、不均匀布置群井、分块开挖降水、不同的井结构、布设回灌井等工况,进行了渗流场模拟。研究表明,强透水性含水层超大面积基坑降水的群井效应极为明显;井位角密中疏布置,可实现降深调平,避免降深不足和超降;基坑分块降水,可减少坑外降深;短滤管井结构可减少基坑总涌水量和坑外降深;强透水性含水层可灌性强,回灌对减少坑外水位下降有较明显的效果。模拟结果与现场监测较为一致。研究成果可为类似工程地下水控制设计提供参考。     

基于层间位移协调的承压水降压引起土层变形分析

承压水降压引起的地面沉降由含水层、弱透水层和潜水层的变形组成。当承压层降压时间短、弱透水层固结变形较小时,可以假设弱透水层为严格的隔水层。采用层状弹性体系理论,基于位移协调条件分别建立了单井抽水以及第三类基坑工程降水（隔水帷幕插入降水含水层）引起的土层变形分析模型,与数值模拟和现场抽水试验结果的对比,验证了文中方法的正确性。研究结果表明,上覆土层弹性参数变化对地表变形的影响可以忽略;抽水井附近的土层变形呈现“上小下大”特点,一定距离以外含水层与地面沉降大致相等,根据承压含水层降深要求,可估算出基坑外的水位降深。     

不同地连墙插入深度下承压含水层减压降水对既有隧道的影响

当基坑需进行未截断条件下的承压含水层降水时,承压水抽降产生的影响范围远大于基坑开挖的影响范围,其对基坑外既有隧道的影响值得重视。进行了承压层减压降水对既有盾构隧道影响的有限元仿真模拟,并分析了采用地下连续墙插入承压含水层时,不同插入深度对隧道变形的影响,结果表明：随着地下连续墙插入承压含水层深度的增加,直至完全截断承压含水层,既有隧道沉降逐渐减小,但受地下连续墙变形的影响,隧道在水平方向仍存在较大位移。因此,当既有隧道与减压井净距较小时,即使承压含水层被完全截断,也应重视减压降水对隧道水平方向变形造成的影响。此外,长期减压降水将会引起隧道产生可观的沉降。因此,应尽量避免承压含水层未被完全截断条件下进行长期减压降水。     

复杂地质条件和敏感环境中基坑设计实践及关键技术

上海某国际金融大厦深大基坑项目北侧紧邻运营轨道交通8号线区间隧道,最近处仅7.87 m,南侧与现有世博共同管沟净距2.0~3.0 m,基坑变形控制要求高,周边环境敏感。同时,本项目位于黄浦江畔,场地浅层为典型的淤泥质软土地层,下部为富含承压水粉（砂）土层,且微承压水层与第一、第二承压水层互为连通,止水帷幕无法隔断承压水层,地质条件复杂。设计采用分坑施工、被动区加固、预应力伺服钢支撑系统、抽灌一体化降水方案、超深地下连续墙、跟踪注浆、型钢垫层等技术方案。实测结果表明,区间隧道的最大变形6.52 mm,共同管沟的最大变形15.3 mm,其最大变形均满足变形控制要求,确保了运营区间隧道和共同管沟的安全。     

宝鸡市高速公路客运中心主楼基坑降水补充设计

宝鸡市高速公路客运中心主楼基坑降水采用管井方案,原设计6个降水井,后又增加了2个降水井,但降水效果不甚理想,达不到降水设计要求,随进行了补充设计。根据场地地层情况及地下水条件,结合基坑开挖、降水现状和降水要求,依据现场抽水试验获得的水文地质参数,进行水文地质计算,确定出合适的集水井数量,并合理布置集水井和排水沟。通过集水明排与管井相结合的方法,节省了费用,取得了良好的降水效果。     

北京地铁X站暗挖段干扰降水降深预测与应用

以北京地铁某线X站为例,研究由于该站受施工工法(两端明挖中部暗挖)限制及交通和地下管线的影响,无场地实施封闭式管井井点降水,利用现有场地条件,在无法实施降水井封闭的区域周边布设降水井,进行干扰降水的方法对该区域地下水进行控制的问题。本文通过计算基坑涌水量,并运用等值线预测地下水降深的方法,对暗挖段地下水位降深进行计算与预测,结合预测结果并综合考虑周边环境和场地实际情况等因素,优化降水井布置,合理选择降水井泵量,通过实践检验达到了预期效果,既解决了由于无法实施封闭式管井井点区域的地下水控制问题,降低了工程风险,又节约了施工成本。     

多 层 含 水 层 中 的 井 点 降 水

根据湖北省石首市第二水厂净水厂泵站地层为多层含水层的特点，在基坑施工中采用抽水井抽水和盲井导水相结合的降水方案，取得了较好的效果。     

管井降水技术在深基坑涌水事故处理中的应用与启示

江苏残疾人康复中心项目基坑涌水事故是因前期降水方案设计和降水施工质量控制不到位而导致，事故处理过程中通过对项目所在地地层资料深入分析，该地区为典型的长江漫滩二元地质结构，主要含水层为巨厚砂层，充分考虑该地区含水层厚、渗透系数大的特点，合理布置降水井数量及深度。对基坑内已施工的不合格降水井作报废处理、严控施工质量和运行管理，成功地解决了基坑涌水事故。本文详述了该项目事故发生和解决过程，为类似工程提供有益经验。     

超深高压旋喷桩在承压含水层中的止水效果实验及应用

采用超深高压旋喷代替部分地连墙可以大幅降低工程造价,同时,可有效控制降水对周边环境的影响。本文介绍了超深高压旋喷桩隔断某地区第一承压含水层的现场实验情况,并根据实验进行了相关数值模拟和分析,在实验和分析结果的基础上,对深达29m的富力广东大厦基坑进行了降水设计。最后通过对比在实际工程中的应用效果,验证了该方法的经济性和可行性。     

淮安市区某深基坑水文地质参数的确定与降水方案设计

结合淮安市区某深基坑工程实例,介绍抽水试验井设计、抽水试验情况和试验结果,通过不同的计算方法得出含水层的渗透系数、影响半径等水文地质参数。基于抽水试验的结果,提出了深基坑开挖降水的设计方案,采用管井井点降水法进行深基坑降水,根据基坑降深情况下的影响半径、涌水量等确定降水井的数量。同时分析了降水对周边环境的影响程度。     

某越江隧道顶管工作井基坑降水方法应用

位于上海浦东地区的越江隧道顶管工作井施工基坑距黄浦江防风墙45m,距煤气公司煤气井仪表室1.20m。基坑开挖底界(深度32.45m)为场地内第⑦土层承压含水层顶部(静止水位-6.40m)。为保证基坑施工及临近建筑物的安全,避免基坑降水造成砂土流失而引起的地面沉降问题,在降水井的施工中,根据含水介质的颗粒级配选择相应规格的过滤砂作为过滤层填料,并保证过滤层具有一定的厚度,使降水时的含砂量控制在1/10万以下;采用非稳定流控制水位跟踪作业降水法,尽量减少基坑降水的影响范围,取得了良好的预期效果。     

承压含水层减压降水对既有盾构隧道影响研究

当基坑需进行非截断条件下的承压含水层降水时,承压水抽降产生的影响范围远大于基坑开挖的影响范围,其对基坑外既有隧道的影响值得重视。进行了承压层减压降水对既有盾构隧道影响的有限元仿真模拟,考虑了既有隧道相对于承压含水层不同位置时,既有隧道周围土体应力场、既有隧道横断面内力和变形。研究结果表明,隧道全部或者大部分位于承压含水层中时,抽水除可引起隧道发生整体隆起或沉降外,还将导致隧道自身产生较大的竖向压缩变形;当隧道全部位于上、下部隔水层时,含水层抽水对其隧道的变形影响不大,但当隧道位于上部隔水层情况下,抽水将会引起隧道产生整体下沉。     

国家大剧院深基坑地下水控制设计及施工技术

国家大剧院基坑地下水控制是大剧院工程的三大难题之一,也是专家们讨论的焦点。经过水文地质试验和充分论证,确定了地下水控制方案和施工方法,即采用反循环成井工艺施工引渗井,将上层滞水和潜水引渗到第一层承压含水层中消纳,保证第一步基坑开挖至-15 7m;在-15 7m位置采用连续墙阻隔第一层承压水,并使用旋挖钻机在槽内施工降水井,疏干槽内承压含水层并进行越流补给控制,保证基坑开挖至-26m;在歌剧院台仓局部加深部份(-32 5m),采用封闭布设减压井,解决基坑开挖和台仓地下结构施工时基坑突涌的问题;最后采用特殊的封井技术,将井管内高于槽底约10m的承压水头封堵在槽底以下0 5m,安全截断井管,保证了基础施工。     

管井降水技术在江底取水隧道修复中的应用

苏南某电厂江底取水隧道在掘进时发生沼气喷溢引起承压水携带泥沙涌入,隧道修复过程中需要防止承压水再次突涌,而能否通过管井降低长江水体下巨厚的承压含水层水位引起了巨大的争议。本文结合水文地质条件分析及现场抽水试验,查明目的含水层与江水及下部巨厚承压含水层之间的水力联系,得到了各层的水文地质参数,提供了可靠的降水方案,并对沉降变形进行了预测分析,解决了水上降水管井施工等一系列难题,对类似工程具有重要的借鉴意义。     

悬挂式止水帷幕深基坑减压降水的简化计算方法

采用悬挂式止水帷幕结合坑内减压降水的墙-井系统可有效减小坑内降水量或坑外水头降深。将基坑按面积相等等效为井壁进水的大直径承压水非完整井,幵令流入井内的水量等于止水帷幕内坑底承压水含水层内的竖直向渗流量,以此建立坑内减压抽水量与坑外承压水头降深的关系式。该理论公式计算结果在止水帷幕插入比大于0.6且基坑半径与承压含水层厚度之比小于2.0时与有限元计算结果比较接近。因未考虑渗流方向变化时的水头损失,数值计算结果和工程案例实测数据均表明理论公式计算结果偏大。利用参数分析研究承压含水层渗透系数各向异性、基坑平面面积、止水帷幕插入长度等因素对减压降水的影响规律。坑内减压抽水量或坑外水头降深与墙-井系统三维渗流场有关,渗流场越接近竖向渗流,坑外水头降深越小,水位接近初始状态。相比数值分析,理论公式简便直观,可用于减压降水的初步分析。