【文章內(nèi)容簡介】 部有呈透鏡體狀的④11 粉砂分布。勘測期間水位埋深約為 0～ （高程 ～ ）。由大氣降水入滲補給，以蒸發(fā)形式和向下部第一承壓含水組越流補給成為其主要排泄方式。水位受微地形、地貌影響較大。地下水水力梯度 小，側(cè)向流動微弱，水位隨季節(jié)有所變化。 ○ 2 承壓含水層 與本工程相關(guān)的第一承壓含水層（組）由⑥ 3 粉土、⑥ 11 粉砂、⑦ 3 粉土組成。以⑤ ⑥ 1 黏土、⑤ ⑥ 2 粉質(zhì)黏土為相對隔水頂板。本工程中該第一承壓含水層基本已被封閉的止水帷幕截斷，理論上認(rèn)為基坑內(nèi)外無直接水力聯(lián)系。第二承壓含水層（組）由⑧ 3 粉土、⑨ 3 粉土、⑨ 11 粉砂、⑨ 12 細砂、⑩ 3 粉土、⑩ 11 粉砂組成。根據(jù)觀測資料，第一承壓含水層的穩(wěn)定水位埋深約為 ～ ，第二承壓含水層的穩(wěn)定水位埋深約為 ～ 。 三 、 降水設(shè)計 基坑降水的必要性 一般基坑工程隨著開挖深度增加，承壓含水層中的承壓水對隔水頂板的水壓逐漸增大，而坑底下隔水頂板土體隨著厚度變薄，土體自重應(yīng)力逐漸減少，而承壓水水壓超過頂板土體自重應(yīng)力，或挖穿頂板土體，就會產(chǎn)生涌水、流砂，形成地下水水患。 該區(qū)段地面標(biāo)高在 + 左右， 根據(jù)現(xiàn)場實際情況及地勘資料，潛水在 +。穩(wěn)定水在相對隔水板下 。 根據(jù)設(shè)計文件要求，南廣場 A、 C 區(qū)為放坡開挖，為淺基坑，基坑開挖至標(biāo)高為 。主要為表層潛水。軌道交通 I 區(qū)地下空間預(yù)留工程為深基坑，基坑底標(biāo)高大部分為 ,部分為 ，采用止水帷幕與圍護樁支護。 潛水層與穩(wěn)定水位層有一層相對隔水板，穩(wěn)定水位層為非典型的承壓水 ,要進行突涌驗算。 按開挖到墊層底時，承壓水頭標(biāo)高 時根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范進行抗承壓水突涌穩(wěn)定性驗算： 式中 ty— — 坑底突涌抗力分項系數(shù)，對于大面積普遍開挖應(yīng)大于 ；對于局部承臺分別開挖，應(yīng)大于 ； D—— 坑底至承壓水層頂板的距離； —— D 范圍內(nèi)土的平均天然重度； Hw—— 承壓水水頭高度； w —— 水的重度。 根據(jù)突涌驗算，坑底突涌抗力分項系數(shù)及降水要求見下表： 表 降水要求計算表 區(qū)段 開挖深度 坑底標(biāo)高 含水層頂板標(biāo)高 D r 靜水位 Hw rw 分項系數(shù) 減壓要求(kpa) A、 B、 C 區(qū) 6． 2 10 A、 C區(qū)電纜夾層 10 I 區(qū)地下二層區(qū) (同 III 區(qū) ) 10 局部地下三層區(qū) （同 III 區(qū)） 10 計算結(jié)果表明，在基坑施工開挖過程中，易發(fā)生承壓水突涌或管涌問題，為保證該基坑開挖及底板施工的順利進行，必須對場地承壓水進行有效治理，經(jīng)相關(guān)大量類似的工程成功經(jīng)驗表明，深井降水作為治理承壓水是一項行之有效、質(zhì)量便于控制的常用方法，所以本基坑分層采取疏干和減壓 降水是最佳措施。 降水井設(shè)計 （理論） （ 1） A、 B、 C 區(qū)降水設(shè)計 wwty HD ??? ? ○ 1 降水方式 根據(jù)基坑降水手冊，選擇疏干井進行降水。 疏干井采用無砂砼管井制作， 降水深度為 （ （ ） =） ，局部 電纜 夾層 降深 為 。 ○ 2 降水設(shè)計 查地勘資料知， A、 B、 C 區(qū)降水較淺，未透過相對隔水底板，屬于潛層水。根據(jù)建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范，得涌水量計算公式為 (單井計算 )： Q=（ 2HS） S/（ lgR/r0） Q:涌水量 。 k:滲透系數(shù)，根據(jù)地勘資料 ,取其最大滲透系數(shù)偏安全計算， k=1m/d。 H：含水層厚度（相對隔水板頂標(biāo)高為 ，所以得潛水含水層厚度為14m）。 S：水位降深， 。 R：影響半徑，根 據(jù)規(guī)范潛水層公式為 :R=2S(k*H)=53m,根據(jù)經(jīng)驗，實際間距取 30m。 r0:等效半徑，根據(jù)規(guī)范，為 15 米。 Q=*1*（ 2*） *(lg53/15)=373(m3/d) A 區(qū)總涌水量計算（考慮群井效應(yīng)）： r0=(A/pi)=。 A 為 I 區(qū) 西 面 A、 B 區(qū) 面積，約 20210 平米， pi 為圓周率 總涌水量 Q 總 =*1*（ 2*） *(lg（ +15） /)=2735m3 設(shè)井?dāng)?shù)量 n Q 總 /Q=7 口，（間距為 60 米，不符合規(guī)范 允許 最大間距要求，間距最大為 30m） ○ 3 A、 C 區(qū)局部電纜夾層處 地質(zhì)情況同 A、 C 區(qū) Q=（ 2HS） S/（ lgR/r0） Q:涌水量。 k:滲透系數(shù)，根據(jù)地勘資料 ,取其最大滲透系數(shù)偏安全計算， k=1m/d。 H：含水層厚度（相對隔水板頂標(biāo)高為 ，所以得潛水含 水層厚度為14m）。 S：水位降深， 。 R：影響半徑，根據(jù)規(guī)范潛水層公式為 :R=2S(k*H)=,根據(jù)經(jīng)驗，實際間距小于影響半徑，取 30m。 r0:等效半徑，根據(jù)規(guī)范，為 15 米。 Q=*1*（ 2*） *()=357(m3/d) 綜合可知， A、 C 布井間距為 30 米，根據(jù)天津市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程》，井深取 13 米 ，為 a 型無砂管井 。 B 區(qū) 同 A、 C 區(qū)，間距為 30 米 ,a 型無砂管井 。 ○ 4 封 井 時間 根據(jù) 施工部署，第 1 個可能封井時間為底板澆筑完成后，根據(jù)施工圖紙及地勘資料可得各項數(shù)據(jù)如下表： 表 A、 B、 C 區(qū)計算表 區(qū)段 底板厚度（ m） 鋼筋砼容重（ kN/m3） 坑底標(biāo)高 (m) 含水層頂板標(biāo)高(m) 距承壓水層頂（ m） 土體加權(quán)重度（ kN/m3） 靜水位 (m) 承壓水頭(m) Rw （ kN/m3） 分項系數(shù) A、 B、 C 區(qū) 25 10 A、 C區(qū)電纜夾層 25 10 根據(jù)計算結(jié)果， A、 B、 C 區(qū)除電纜夾層外，全部在底板澆筑完成后封井，根據(jù)進度計劃， A、 C 區(qū)大底板在 8 月 18 日 前 完成澆筑，此時電纜夾層已全部施工完成，因此電纜夾層與 A、 C 區(qū)底板一起封井。 B 區(qū)因底板要與 I 區(qū)地下二層頂板一起施工，不封井。 （ 2） I 區(qū)降水設(shè)計 ○ 1 降水方式 根據(jù)計算表可知， I 區(qū)地下二層及局部地下三層減壓要求較大， 根據(jù)天津市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程》 ，宜采用鋼管減壓井及砼管井做為降水井。 ○ 2 降水設(shè)計 根據(jù)施工圖紙及地勘資料， I 區(qū)地下二層距承壓水層較近，局部地下三層已穿透相對隔水板。 I 區(qū)降水深度為 ,根據(jù)規(guī)范，鋼管井 及無砂砼管井 深 24 米 。局部地下三層降水深度 ,鋼管井及無砂管井深 28 米。 因使用鋼管減壓井，降水效果較強，為經(jīng)濟考慮，對整個 I 區(qū)基坑作整體群井考慮。得公式為： Q=(lg(R+r0)lg(r0)) 式中： Q：基坑涌水量。 k:滲透系數(shù)，偏安全計算， k 取最大值 。 M：承壓水層厚度， 根據(jù)地勘報告， M 為 。 r0:基坑半徑， r0=（ A/pi） ,A 為基坑面積 ， r0=。 R：引用影響半徑，根據(jù)抽水 試驗，為 30m，安全考慮 取為 15m。 S：降水深度，為 。 Q=***(lg(+15)lg())=22295m3 單井出水量按建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范確定 : q=120*pi*rslk1/3 q:單井出水量。 rs：過濾器半徑，取 。 l:過濾器進水部分長度，取 。 k:滲透系數(shù)，取為 。 q=120****管井?dāng)?shù)量為 n=*22295/=,取為 26 口井。 鋼管減壓井 間距采用 30m， 為安全考慮其間插入 b 型 無砂管井，間距 15m，鋼管減壓井 26 口， b 型 無砂管井 47 口 。降水井安排如附圖所示。 經(jīng)驗布 置 降水井 （ 1）南廣場 潛基坑及護坡 坑內(nèi)降水?dāng)?shù)量計算公式： n=A/a 井 式中： n — 基坑內(nèi)降水?dāng)?shù)量（口）； A — 基坑面積（ m2）， A=40000m2； a 井 — 單井有效降水面積（ m2）； 根據(jù)以上公式及根據(jù)工程經(jīng)驗，我們初步得出基坑需要 布設(shè)的疏干井?dāng)?shù)量如 下方案： 結(jié)合工程經(jīng)驗及相關(guān)影響半徑計算公式（ R=2S(k*H)）， 單井控制面積取 225m2。 結(jié)合基坑外形等場地條件 ， 井?dāng)?shù)確定如下 : 取 n=40000/225=177 口。再加上基坑周邊邊坡上的降水井 127 口（間距 15m），共 304 口。 （ 2）北廣場 護坡 北廣場公式同上，得邊坡降水 87 井口。 南北合計得： 391 口。 降水井工作濾水段長度為（降水井為 500mm 無砂砼管） ，結(jié)合現(xiàn)場抽水試驗降水漏斗，坑內(nèi)水位降至基坑開挖面以下 ，底部外加 1m 沉淀管，最后得出降水井深度為 13m。 井身材料參數(shù)詳見下表： 疏干井 1 材料性質(zhì)表 項目 疏干井 井深（ m） 孔徑 （ mm） 管徑 （ mm） 管材 濾水段 （ m） 沉淀管 （ m） S1 13 800 500 無砂砼管 1~12 12~13 （ 3）深基坑 由于本場地內(nèi)第一承壓含水層已被止水帷幕截斷（甲方提供），經(jīng)驗算第二承壓含水層在當(dāng)前基坑開挖深度下不存在突涌風(fēng)險，故本基坑整體以 混合井 疏干降水為主。 但考慮到由于本基坑開挖深度大，施工工期長等特點，本部分基坑建議采用無砂砼管和鋼質(zhì)井管相結(jié)合的方法。 ○ 1 南廣場 I 區(qū) 坑內(nèi)降水?dāng)?shù)量計算公式： n=A/a 井 式中： n — 基坑內(nèi)降水?dāng)?shù)量（口）； A — 基坑面積（ m2）， A=20210m2； a 井 — 單井有效降水面積（ m2）； 根據(jù)以上公式及根據(jù)工程經(jīng)驗，我們初步得出基坑需要布設(shè)的混合 井?dāng)?shù)量如下方案： 結(jié)合工程經(jīng)驗及相關(guān)影響半徑計算公式， 單井控制面積取 275m2。 結(jié)合基坑外形等場地條件 ,井?dāng)?shù)確定如下 : 取 n=20210/275=73 口， 降水井深度為 24m。 其中無砂砼管 38 口，鋼質(zhì)井管35 口。 ○ 2 北廣場 III 區(qū) 同 上，得無砂管井 14 口，鋼管井 3 口。 降水井工作濾水段長度為（降水井為 500mm 無砂砼管及 237mm 鋼質(zhì)井管），結(jié)合現(xiàn)場抽水試驗降水漏斗，坑內(nèi)水位降至基坑開挖面以下 ，底部外加 1m 沉淀管，最后得出降水井深度為 2