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。     

饱和软土深基坑开挖中的主要岩土工程问题——以汉口地区软土为例

以汉口地区软土为例,分析了饱和软土深基坑开挖中遇到的主要岩土工程问题边坡土体和支护结构变形、基底隆起或整体失稳;上层滞水或潜水引起侧壁涌水和流土,或承压水坑底管涌和冒砂;基坑周边地面(或地下)的变形.在分析该类问题产生原因及破坏后果的基础上,提出在软土地基设计时,应充分考虑支护结构、嵌入深度以及止水方案.     

少粘性土中包气带水对某基坑工程施工的影响及其处理

在基坑工程施工中,潜水和承压水往往是工程降水的主要对象,而包气带水往往被忽视。实践证明,包气带水对基坑工程的影响也不容忽视。通过分析少粘性土地区包气带水对基坑工程的影响,提出用改进的轻型井点降水法疏干包气带中的上层滞水,这种处理方法成本低,见效快,效果好,具有很强的实用性和推广价值。     

地下水水位预测在深基坑工程中的应用

通过地下水水位预测,能够确定从降水井合笼到基坑开挖时的日期、开挖速度,可调整降水井的布局,确定最佳降水方案。结合工程实例,阐述地下水水位预测在深基坑降水方案设计中的应用,具有较好的实用价值。     

地下水水位预测在深基坑工程中的应用

通过地下水水位预测,能够确定从降水井合笼到基坑开挖时的日期,开挖速度,可调整降水井的布局,确定最佳降水方案。结合工程实例,阐述地下水水位预测在基坑降水方案设计中的应用,具有较好的实用价值。     

长江漫滩抽水试验与水文地质参数计算

长江漫滩地区第四系是一个巨厚的复杂含水体,地下水丰富,对深大基坑施工影响极大。南京梅子洲过江通道连接线及青奥轴线地下交通系统工程位于长江下游漫滩,基坑最大开挖深度为27.5 m。为满足基坑降水设计及施工要求,勘察时选择有代表性的地段布置了3组抽水试验井,对潜水含水层及承压水含水层进行抽水试验,根据试验井类型和边界条件,选用潜水完整井稳定流、承压水完整井稳定流及非稳定流、承压水非完整井稳定流及非稳定流等多种地下水计算模型进行参数计算并综合分析,为设计提供水文地质参数,并实地验证了参数的合理性。     

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。     

珠三角重要产业基地地下水埋藏条件与水化学特征分析

研究地下水埋藏条件和水化学类型,根据钻探资料和样品测试分析数据,利用数理统计和参数相关性分析方法,发现上层滞水水化学类型明显多于潜水和承压水;地下水中氯、纳离子和矿化度等参数值随着含水层埋藏深度的增加有着明显的递增趋势。浅层地下水以HCO3-Ca型淡水为主,主要受大气降水淋滤作用影响,大部分既有硅酸盐的溶解又有碳酸盐的溶解;而承压水以Cl-Na型咸水为主,水体发生了阳离子交替吸附与强烈的水岩相互作用,Ca2+和Mg2+来源中碳酸盐的溶解占主导作用,大部分承压水为蒸发浓缩的产物和盐类矿物溶解结果。分析不同类型地下水化学类型分布及形成作用,为进一步研究水循环机制、地下水污染成因等提供依据。     

江苏省淮安市某深基坑降水方案设计

淮安市某深基坑降水工程,枢纽工程特点及水文地质条件,提出采用止水帷幕截断潜水含水层,进行疏干降水,保证基坑干槽施工及开挖;Ⅰ承压水采用管井降压,保证基坑底板稳定.实践证明:此降水方案较切合实际,方法可靠,取得了较好的降水效果.     

北京市地铁隧道降水工程中上层滞水的处理原则和成功处理实例

本文由地下水中上层滞水的基本概念谈起,总结北京地区修建地下铁道和基坑施工时,常常遇到的上层滞水问题,以及近期施工中取得的一些主要经验和认识。并通过一个工程实例,予以说明。     

杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析

为了避免基坑工程设计和施工中因没有处理好承压水影响而产生的基坑工程事故,以杭州庆春路过江隧道江南工作井为例,对墙体水平位移、地表沉降、地下水位及混凝土支撑轴力进行监测分析,并提出高承压水控制和防治对策。基坑开挖过程监测数据表明：墙体水平位移与基坑平面尺寸密切相关,可通过加强中部支撑刚度,将大尺寸基坑“分隔”成数个较小的基坑,以控制墙体水平位移;地表沉降最大点发生在距离围护结构0.5倍开挖深度处;止水帷幕结合减压降水的措施,可较好地处理承压水问题,基坑下层开挖施工期间,必须保证抽水井持续降水,非正常断电会影响基坑施工安全;第1道支撑的轴力逐渐变小,甚至有可能出现拉力     

堆填岗地地下水水位动态特征及抗浮水位确定

在南方丘陵区工程建设的场地整平时，常形成一些人工堆填岗地，受到下覆黏性土的阻隔，岗地上的填土会形成独立的上层滞水地下水系统，但目前对于这个地下水系统的特征及其工程危害却鲜有研究。本文利用某人工堆填岗地导致地下室破坏的上层滞水水位监测资料，研究了该地下水系统的水位动态和流场及其变化特征，分析了水位和流场及其变化的影响因素。研究结果表明：堆填岗地上的集、排水工程易遭受填土不均匀沉降的破坏而出现渗漏；堆填岗地上的上层滞水虽属于“路过”型地下水，但系统的抗干扰能力弱，在汇集的雨水集中灌入时，因排泄相对缓慢，水位上升迅速，滞留时间较长，由此对地下工程造成破坏，因此工程建设时需引起重视。考虑到集、排水工程渗漏对上层滞水水位的影响，地下工程的抗浮水位应在考虑岗地的地下水水位的动态变化特征的基础上，以集、排水工程的埋深及可排泄标高为依据。本地下工程事故可用调整场地规划、封堵或重建渗漏集排水结构、盲沟疏排与拉锚结构的防治结合方式处理。     

56m深TRD工法搅拌墙在深厚承压含水层中的成墙试验研究

上海国际金融中心项目基坑面积约为48 860m2,开挖深度为26.5²7.9m,周边环境复杂。为控制抽降承压水对周边环境的影响,经方案比选,基坑周边设置厚700mm、深56m等厚度水泥土搅拌墙(TRD)作为承压水悬挂隔水帷幕。在上海地区施工如此深TRD墙体尚属首例,为此现场开展了试成墙试验,试成墙监测表明,墙身在深厚承压含水层中水泥土强度达到0.8427.9m,周边环境复杂。为控制抽降承压水对周边环境的影响,经方案比选,基坑周边设置厚700mm、深56m等厚度水泥土搅拌墙(TRD)作为承压水悬挂隔水帷幕。在上海地区施工如此深TRD墙体尚属首例,为此现场开展了试成墙试验,试成墙监测表明,墙身在深厚承压含水层中水泥土强度达到0.84¹.38 MPa。室内渗透性试验表明,渗透系数由10-3cm/s提高到10-7cm/s,满足隔水帷幕设计要求;墙体施工期间,地表最大沉降约8mm,主要影响范围约5m;土体侧向位移主要产生在距离墙体5m的范围内,TRD墙体施工对周边环境影响很小。试验墙体的顺利实施为后续正式墙体的施工提供了依据,也为类似工程提供了重要参考。     

基于改进阻力系数法的悬挂式帷幕基坑渗流计算

帷幕结合基坑内降水的方案是深基坑工程中地下水控制的主要趋势,由于基坑渗流场的复杂性和尺度效应,业内尚无成熟且精确的解析计算方法。在分析悬挂式帷幕基坑与闸坝渗流场特点异同的基础上,对闸坝改进阻力系数法进行修正,提出了承压水条件下悬挂式帷幕基坑渗流段的分段方式,推导了新的考虑基坑特殊段"水平汇流段"的等效阻力系数计算公式,并将之拓展至含水层各向异性条件下,实现了悬挂式帷幕基坑涌水量和坑外水位降深的定量计算;最后,结合典型基坑案例,通过数值模拟验证了该方法的精确性。研究表明:经过合理分段、等效和修正处理后,改进阻力系数法在悬挂式帷幕基坑承压水渗流计算中,与数值法计算结果的相对误差能控制在5%以内,精度较高,且具有分段灵活、计算简单的优点,能适用于不同场地条件下基坑降水设计的计算。     

苏州地区深基坑承压水降水风险分析与控制——以苏州地铁5号线竹园路站为例

随着苏州地铁网络的发展,地铁车站开始往26~30m以下的超深基坑进行发展。随着未来地铁6号线的开建,超深基坑将成为苏州地铁建设的主要施工方向。随着基坑深度的增加,承压水对基坑的安全影响越来越大,为了保证基坑安全,避免承压水常见危害流砂、管涌、突涌的发生,对于超深基坑承压水应将水位降至开挖面以下。在采用数值模拟进行降水设计的基础上,采取相应的技术措施来控制和减少承压水降水对基坑安全造成的风险。     

北京某基坑承压水截水帷幕工程实例分析

基坑工程长约190 m,宽约98~195 m,呈"L"形,基底标高不一(主体深10.4 m,部分地段深6.48 m),东部中段存在下沉绿地(深5.88 m),整个基坑分2期施工;采用"φ600排桩+桩顶土钉墙"进行基坑支护;潜水及承压水对基坑开挖构成影响,在支护排桩之间设置φ1200旋喷搅拌桩,使其与支护排桩进行搭接咬合形成截水帷幕,并对帷幕内的潜水进行疏干,对基底以下附近的承压水进行疏干或基本疏干,以保证主体基坑在开挖过程中的槽底、电梯井坑底、集水坑坑底不发生承压水突涌。     

雷州半岛东部地区地下水环境特征研究

雷州半岛地表水资源不足,火山岩及覆盖下的地下水资源十分丰富。近年来,随着地下水开采强度的不断加大,局部地区出现区域性水位降落漏斗,受人类影响的地表"污水"开始向地下倒灌,引发承压地下水水质恶化。该文以雷州半岛东部为研究区域,以不同地区不同层位地下水质量测试数据为基础,分析了火山岩孔洞裂隙水(Y11、Y12)、浅层水—微承压水(Y09、Y16、Y17、Y18、Y23、Y24)、中层承压水(Y07、Y25)和深层承压水(Y08、Y10)的地下水环境特征,然后对各层地下水主要离子含量、地下水化学类型、常规成分特征等因素进行分析,总结了研究区地下水环境特征。结果表明:研究区地下水环境整体较好,偏硅酸较高,适合生产生活用水,但近海岸近地表浅层水-微承压水受自然因素及人类活动影响较大,个别常规成分超标,极易影响中深层承压水。     

润扬大桥南锚场区基坑涌水量及扬压力的数值模拟

润扬大桥南锚工程为一大型深基坑工程。在钻探、物探、构造分析、抽水试验和压水试验工作的基础上，分析和概化了场区的水文地质条件，建立了数学模型，并用数值方法求解。预测了施工时的地下水涌水量，计算当基坑开挖排水时作用于强风化带底部的扬压力及对基坑稳定性的影响，为设计施工提供地质依据。     

软土基坑变形失稳形态模拟试验研究

通过不同土性、地下水条件下软土基坑开挖变形失稳的模拟试验, 研究了软土基坑开挖变形发展直至失稳破坏的全过程。通过试验研究, 初步认为软土基坑坑壁在无支护或支护刚度较小的情况下, 其坑壁破坏形态呈抛物线型; 在基坑开挖范围内若存在有砂性土, 且地下水位较高时, 易于发生流砂渗透破坏, 并导致了地表沉陷, 但侧向变形相对较小; 而对于因承压水引起的坑底土体隆起变形, 若不考虑土体的强度特性, 计算结果是偏于安全的。     

张掖盆地分层地下水动态特征及其影响因素研究

地下水动态变化规律受到河流入渗补给、人工开采、蒸发等诸多因素影响,分析其变化规律对于正确进行地下水资源管理具有重要意义,而分层地下水动态变化规律也能反应区域的补给和开采情况。本文以黑河干流中游地区分层地下水监测孔的监测数据为依据,分析了不同层位地下水动态变化规律,并指出了其水文地质意义。对监测数据的分析结果表明:在补给区,上层水位高于下层水,河水首先补给上层水,对上层水的影响要大于下层;在排泄区,下层水位高于上层水,地下水开采以上层水为主;人类活动对局部地下水流动系统影响比较明显。