【正文】 65 76140 800 273 22 16 22 18 4真空井 8 141148 800 273 18 12 18 14 16 十七、 地面沉降預(yù)測(cè) 減壓降水引起的地面沉降預(yù)測(cè) 基坑開(kāi)挖分 ① 區(qū)、②區(qū)、③區(qū)、 ④ 區(qū)、⑤區(qū)、 ⑥ 區(qū)等 6 個(gè)區(qū)，按 ① 區(qū) ②區(qū) ③、④ 區(qū) ⑤區(qū) ⑥ 區(qū) 順序?qū)?yīng)挖土方案開(kāi)挖，其中， ① 區(qū)、②區(qū)、③區(qū)、 ④ 區(qū) 在開(kāi)挖過(guò)程中不滿足承壓水抗突涌穩(wěn)定性計(jì)算，需要進(jìn)行④ ⑤層不同程度的減壓降水處理。 淺層疏干井， 必須給予充分的預(yù)抽水時(shí)間（不少于 20 天），根據(jù)土方開(kāi)挖進(jìn)度，將水位控制在基坑開(kāi)挖面以下 ～ 。 降水井平面布置圖詳見(jiàn)附圖，井結(jié)構(gòu)剖面圖詳見(jiàn)附圖 ?？觾?nèi)疏干井需對(duì)加固區(qū)進(jìn)行避讓。 疏干井布置原則： 本基坑工程中，④與⑤層聯(lián)通區(qū)域，三軸不能完全隔斷⑤層，視為含水層整體，基坑開(kāi)挖時(shí)，開(kāi)啟減壓井，作減壓降水處理，水位控制在開(kāi)挖面以下 。 十五、坑內(nèi)井布設(shè) 為確?；禹樌_(kāi)挖，需降低基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)的土體含水量，本工程需要疏干的層位包括①、②、③、④ ④ ⑤ 層。 基坑構(gòu)筑物邊線的距離則軌道交通 3 號(hào)線車站邊線的最近距離約 35m， 考慮本工程場(chǎng)地④、 ⑤ 層微承壓水均需長(zhǎng)時(shí)間、大幅度、大面積的抽水，而周邊需重點(diǎn)保護(hù)的對(duì)象均對(duì)變形較為敏感，因此，鄰近保護(hù)建（構(gòu)）筑物，需適量布置應(yīng)急回灌井。 根據(jù)本基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)資料、勘察資料、抽水試驗(yàn)報(bào)告等，基坑開(kāi)挖施工時(shí)，在坑內(nèi)設(shè)置減壓降水井，根據(jù)地層起伏及各區(qū)域降深需求，布置 22m 深的疏干降水井 66 口、 18m深 9 口，布置 22m深的真空降水井 65 口、布置 18m 深的真空降水井8 口，水位才能滿足承壓水抗突涌穩(wěn)定性計(jì)算的要求。 各區(qū)內(nèi)降水井根據(jù)地層起伏及鉆孔灌注樁的插入深度等略有差異，降水井孔徑800mm，井管及過(guò)濾器外徑 273mm。 十三、基坑降水設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)本工程目前資料，基坑開(kāi)挖施工的流程安排是： ①、② 區(qū) —— ③、 ④區(qū) ——⑤、 ⑥ 區(qū)對(duì)稱開(kāi)挖，待抽水不少于兩周可進(jìn)行下一步土方開(kāi)挖。 十二、基坑降水水文地質(zhì)概念 本次承壓水減壓降水設(shè)計(jì)中，減壓降水目的層為（微）承壓含水層。 H=– （－ ） =，γ s=18kN/m3 則： H h= Fs 10（ (－ )） = Fs kPa； H h Fs Fs h 式中： H — 基坑底至承壓含水層頂間距離（ m）； γ s — 基坑底至承壓含水層頂間的土的平均重度（ kN/m3）； h — 承壓水頭高度至承壓含水層頂板的距離（ m）； γ w — 水的重度（ KN/m3），取 10kN/m3； Fs — 安全 系數(shù)，一般為 ～ ,取 ； （ 2）計(jì)算情況： 以開(kāi)挖深度最大的換乘節(jié)點(diǎn)附近的資料為計(jì)算依據(jù)，驗(yàn)算基底的抗涌穩(wěn)定性。γ s ≥ Fs （ 1）基底穩(wěn)定性分析 基坑的穩(wěn)定條件：基坑底至承壓含水層頂間的土壓力應(yīng)大于承壓水的頂托力。微承壓水含水層主要分布于深部的 ④ 1④ 2和 8 層粉砂加粉土層，微承壓水埋深約在地表下約 7～ 30m，相當(dāng) 于高程 和。隔水性土層主要賦存于上部 填土層粉質(zhì)粘土粉砂加粉土， ① ③ 層土屬隔水性土層深約 1～ 7m。為了有效降低和控制承壓含水層的水頭， 確?；娱_(kāi)挖施工順利進(jìn)行，必須進(jìn)行專門(mén)的水文地質(zhì)滲流計(jì)算與分析。 ④層減壓降水幅度較大，降水運(yùn)行過(guò)程中，需嚴(yán)格遵循“按需降水”原則，加強(qiáng)對(duì)坑外地下水水位的監(jiān)測(cè)。 表 各層層頂最淺埋深統(tǒng)計(jì) 表 孔號(hào) 穩(wěn)定水位 標(biāo)高 (m) 第一落程 第二落程 第 三 落程 鉆孔 性質(zhì) 過(guò)濾管長(zhǎng) 度 l(m) 承壓含水層厚度M(m) 氣溫 ℃ (水溫 ℃ ) 降深 S(m) 流量 Q(m3/h) 降深 S(m) 流量 Q(m3/h) 降深 S(m) 流量 Q(m3/h) W1 抽水孔 16~22℃ (16℃ ) W2 觀測(cè)孔 ? ?? ?H DsswhF r??? 12 根據(jù)上式計(jì)算，開(kāi)挖深度 hs 對(duì)應(yīng)的承壓水安全水位埋深 D，第④層抗突涌穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)詳見(jiàn)下表 基坑 開(kāi)挖深度 hs 與第④ 2 層安全水頭埋深 D 對(duì)應(yīng)關(guān)系表 基坑面積 普挖深度（ m） 臨界開(kāi)挖深度（ m） 普挖底所需水位埋深（ m） 深坑底所需水位埋深 （ m） 全部 20 備注：深坑落深暫估為 綜上，本工程基坑，在開(kāi)挖過(guò)程中第④層微承壓含水層不滿足承壓水抗突涌驗(yàn)算，基坑開(kāi)挖深度超過(guò)臨界挖深時(shí)，需對(duì)第④層微承壓水進(jìn)行處理 。 十、基坑突涌穩(wěn)定性分析 基坑底面設(shè)計(jì)標(biāo)高以下存在承壓含水層，開(kāi)挖過(guò)程中，必須有效控制承壓水水頭埋深，防止基坑發(fā)生突涌事故，因此，必須進(jìn)行基坑突涌穩(wěn)定性分析。 堵漏配合： 圍護(hù)體止水效果決定工程降水成敗，現(xiàn)場(chǎng)配備足夠的材料設(shè)備及人員。 按需降水： （ 1）降水運(yùn)行過(guò)程中，必須遵循“按需降水”原則，控制承壓水的水位滿足開(kāi)挖時(shí)的安全要求，不得超降，減少降水對(duì)周邊環(huán)境、特別是對(duì)緊鄰的地鐵設(shè)施以及管線等的不利影響。 應(yīng)急回灌： 鑒于基坑開(kāi)挖深度大、基坑面積大，坑內(nèi)大幅度、大面積、長(zhǎng)時(shí)期的抽降地下水，特別是 ④ 2 層層微承壓水；對(duì)灌注樁、止水樁的質(zhì)量將是極大考驗(yàn)。 水位監(jiān)測(cè)： （ 1）在基坑內(nèi)布置水位觀測(cè)井，根據(jù)地下水位監(jiān)測(cè)結(jié)果指導(dǎo)降水運(yùn)行。 （ 4）對(duì)⑤層承壓水（正常沉積區(qū)）采用深井進(jìn)行“按需減壓”降水，保證基坑安全及施工順利進(jìn)行。 （ 3）對(duì)第④、⑤層（微）承壓水： ⑤層微承壓水厚度較大，且三軸無(wú)法將⑤層完全隔斷，因此，該區(qū)域， ④與⑤層視為整體含水層進(jìn)行減壓降水，地下水水位需控制在開(kāi)挖面以下 ； ⑤層粉質(zhì)粘土層分布連續(xù)，厚度約 ，因此，在該區(qū)域，考慮④ 2 層已被止水樁隔斷，且基坑大面開(kāi)挖基底或深坑時(shí)將逐步暴露，將承壓 ~潛水的④ 2 與上部淺層潛水一期疏干處理，④層與其下的⑤層視為整體含 水層進(jìn)行“按需”減壓降水。 采用以下措施解決本基坑降水工程中的難點(diǎn)： （ 1） 分層降水： 考慮基坑分區(qū)較多，含水層比較復(fù)雜，根據(jù)各區(qū)詳細(xì)地質(zhì)情況進(jìn)行針對(duì)性的 降水。 圍護(hù)分析： 基坑采用鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，外側(cè)增設(shè)三軸水泥土攪拌樁為止水帷幕，基坑嵌入 ④ 2 微承壓含水層 ，止水樁樁底基本位于⑤層，由于含水層整體厚度大，形成懸掛式止水帷幕，理論上能將坑內(nèi)外的潛水、⑤層微承壓含水的坑內(nèi)外水力聯(lián)系切斷，對(duì)深層的⑤層承壓水則隔水效果有限， 降水中，需充分考慮地下灌注樁或攪拌樁對(duì)地下水的擾流作用 。 局部夾粉土， 主要成份為長(zhǎng)石及石英，次之云母碎屑。而本基坑工程面臨地下潛水、微承壓水以及第一層承壓水的地下水處理問(wèn)題，基坑需要長(zhǎng)時(shí)間、大幅度、大面積的抽水，基坑降水勢(shì)必對(duì)周邊敏感環(huán)境有一定的不利影響。復(fù)合水層厚度大，降水難度高。稍有光澤，韌性中等，干強(qiáng)度中等，無(wú)搖振反應(yīng)。 ⑤粉質(zhì)粘土夾粉土：灰色，軟 ~流塑 。局部夾粉土，主要成份為長(zhǎng)石及石英，次之云母碎屑。 屬微承壓水含水層。夾粉砂。 八、降水工程特點(diǎn)分析與對(duì)策 降水工程特點(diǎn) 根據(jù)本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征和本場(chǎng)地的地質(zhì)水文地質(zhì)特征，本基坑工程的安全極大 9 程度上依賴于基坑降水的成功與否，這使得降水設(shè)計(jì)的可靠性十分重要。 降低承壓含水層的承壓水水頭，將其控制在安全埋深以內(nèi)，以防止基坑底部發(fā)生突涌，確保施工時(shí)基坑底板的穩(wěn)定性。承壓水 完整井 采用公式： ww rrSSM QK 11 lg)(3 6 ?? 上式中： Q為 單井（鉆孔）出水量 （ m3/d） ； M為承壓含水層厚度（ m）； Sw為 抽水井內(nèi)水位降深（ m）； S1 為 觀測(cè)井內(nèi)水位降深（ m）； rw為抽水 井半徑 （ m） ； r1 為 主孔至觀測(cè)孔的距離 （ m） ； l為 過(guò)濾器長(zhǎng)度 （ m） ； 勘察提供的抽水試驗(yàn)結(jié)果，該微承壓水滲透系數(shù)為 103~103(cm/s)，平均值為 103(cm/s)， 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表。 （ 6）水文地質(zhì)計(jì)算公式及成果 各水文孔、降深、鉆孔性質(zhì)、含水層厚度、距抽水孔距離、氣溫、水溫 ，見(jiàn)表 3。 恢復(fù)水位觀測(cè)時(shí)間間隔（ 1 1 30…… 直至恢復(fù)到靜止水位）。穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)水位不大于 2cm，穩(wěn)定時(shí)間為連續(xù)不小于 8 小時(shí)；抽水過(guò)程中及時(shí)繪制水量、水位曲線，發(fā)現(xiàn)曲線異常查明原因，及時(shí)糾正，必要時(shí)重新進(jìn)行抽水試驗(yàn)。用電表測(cè)水位，并用溫度 計(jì)測(cè)量水溫、氣溫。 （ 5） 抽水 試驗(yàn) 抽水開(kāi)始后，主孔與觀測(cè)孔同時(shí)開(kāi)始觀測(cè)水位變化及流量變化（主孔），觀測(cè)時(shí)間間隔如下： 1 1 30…… 分鐘直至穩(wěn)定。 表 井號(hào) 坐 標(biāo) 井邊 地面高程 (m) 井管 頂面高程 (m) 井 深 (m) 備注 X (m) Y (m) W1 抽水井 W2 觀測(cè)井 6 （ 3） 洗井 成井后立即進(jìn)行洗井，洗井方法采用注水沖孔 加活塞 洗井，洗井至水清砂凈止，待水位恢復(fù)后進(jìn)行抽水試驗(yàn)。含水層段 PVC 管打眼并用 一 層 80 目尼龍網(wǎng)包裹 （尼龍網(wǎng)目數(shù)根據(jù)顆粒分析來(lái)確 定） ?；靥盍蠟?1~2mm 的石英砂（米砂），采用粘性土球進(jìn)行止水。 （ 2） 成井方法 勘察提供的 抽水試驗(yàn)抽水 孔 井徑 Φ300mm，成井 管 徑 Φ146mm（ PVC 管）。抽水試驗(yàn)孔位置詳見(jiàn) “水文孔平面位置圖 ”，各井的坐標(biāo)及高程見(jiàn)表 2，成井柱狀圖見(jiàn) “成井結(jié)構(gòu)圖”。 勘察期間實(shí)測(cè)微承壓水頭標(biāo)高在 ，隨季節(jié)變化地下水位有升降，年變幅 。年水位變幅約 。土層代號(hào)及名稱 室內(nèi)試驗(yàn)滲透系數(shù) (cm/s) 抽水試驗(yàn) K值 (cm/s) 滲透系數(shù) K 建議值 (cm/s) 垂直 KV 水平 KH ① 1 雜填土 103 ① 2 素填土 106 ② 粘土 106 106 107 ③ 粉質(zhì)粘土 106 106 106 ④ 1 粉土夾粉砂 103 103 103 103 ④2 粉砂夾粉土 103 103 ⑤ 粉質(zhì)粘土 106 106 106 ⑥ 粘土 107 106 106 ⑦ 粉質(zhì)粘土與粉土 106 106 106 ⑧ 粉土夾粉砂 103 103 103 5 其補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水及地表水 入滲補(bǔ)給，以大氣蒸發(fā)為主要排泄方式。 地表水 擬建場(chǎng)地 東側(cè)分布有一河道 ，勘察期間測(cè)得河水位標(biāo)高為 （ 2020 年 10 月26 日測(cè)量），水深約 。 據(jù)歷史資料，蘇州市 1999 年以前最高洪 水位為 （ 1956 年黃海高程）， 1999年覓渡橋最高水位 （ 1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)）， 1999 年楓橋最高水位 （ 1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）。 蘇州市歷史最高潛水位為 （ 1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)，下同），歷史最低潛水位 m，潛水位年變幅一般為 1~2m，其補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水。河湖常年水位~。 主干性河道有京杭大運(yùn)河、山塘河、胥江、元和塘、婁江、吳淞江等。 勘察單位提供的 滲透系數(shù)建議值，見(jiàn)表。無(wú)光澤，韌性低，干強(qiáng)度低，搖振反應(yīng)迅速。 ⑧ 粉土：灰色，很濕，中密為主，局部密實(shí) 。稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌