浅谈南京地铁深基坑承压水的处理方法

浅谈南京地铁深基坑承压水的处理方法
近些年，随着城市地铁修建在整个交通建设范围内规模不断扩张，一系列深基坑工程问题也表现的越来越突出，其中承压水对深基坑的影响就不容忽视，其极易引发工程事故。

文章结合南京地铁三号线京新村站-浦珠路区间中间风井基坑工程，针对深基坑进行承压水的预防处理及设计，以保证施工的安全。

标签：深基坑；承压水；降水井；回灌井；施工安全
1 工程概况
南京地铁三号线京新村站～浦珠路站区间联络通道及中间风井位于K7+780m位置，其中中间风井基坑长23.7m，宽7.6m，深20.881m，面积约180.12m2；围护结构为1000厚地下连续墙，深43m；外挂风道基坑长19.9m，宽14.4m，深8.715m，面积约286.56m2；围护结构为φ650SMW桩，深16.5m。

1.1 地形地貌
拟建区间所处地貌类型为长江漫滩区，第四纪松散层厚度较大，且基岩面起伏较小，呈向长江微倾。

覆盖层厚度普遍大于40m，土层性质以软弱粘性土、粉土、砂土为主。

区间穿越地层主要为②-2b4淤泥质粉质粘土、②-2c2-3粉土、②-3c1-2粉土、②-4d2-3粉细砂、②-5d1粉细砂地层等。

在中间风井处的钻孔只见①-2层素填土、②-2c2-3粉土、②-4d2-3粉细砂、②-5d1粉细砂地层，图1。

1.2 水文地质条件
拟建车站位于漫滩区，地势较低，地下水位埋深浅，历史最高地下水位接近地表。

对中间风井具有影响的地下水可以统一考虑为潜水含水层。

地下水水位受大气降水及周边地表水补给，地表迳流及大气蒸发为主要排泄方式。

含水层主要为上部填土、粘性土、粉土及深部砂土层层，各土层一般水平层理较为发育，因此水平向透水性强于垂直向。

勘察期间，稳定地下水位埋深0.63m～1.40m，平均高程5.86m，场地地下水位年变化幅度1.0m左右。

根据调查，场地历史最高地下水位接近地表。

2 承压水预防处治措施
根据风井所处的地质及水文地质条件，第四系地层中不存在隔水层，地下水可以统一考虑为潜水含水层，且基坑开挖底板位于粉细砂地层中，因此，基坑降水要求将地下水位降至基坑开挖面以下1m，即中间风井开挖底板标高为-15.281，地下水位要求降至标高-16.281m，埋深21.881m；外挂风道开挖底板标高-3.115m，地下水位要求降至标高-4.115m，即埋深9.715m。

基坑周边环境对地面沉降控制要求较高，在降水设计时，采取基坑内降水方式，基坑外设置回灌井减小降水对环境造成的影响。

2.1 降水井设计
为充分发挥地下连续墙的绕流阻水作用，降水井的深度不超过地下连续墙。

风井处滤管长15m，外挂风道的滤管长为6m，计算得到单井出水能力分别为1400m3/d、560m3/d。

在群井抽水干扰情况下，单井涌水量一般只能达到理论出水能力的0.7～0.8倍，而且地下连续墙对地下水的渗流具有阻碍作用。

因此，本次计算取单井出水量分别为700m3/d、400m3/d。

则风井及外挂风道的降水井数量如表1所示。

为追求单井最大出水能力，又要充分发挥地连墙的绕流阻水作用，降水井的底部与地连墙的墙脚齐平。

风井基坑降水井深度为37m，外挂风道降水井深16m 孔径均为600mm；井壁管为273mm的钢管，风井处长22m，外挂风道长9m；滤管为273mm的钢滤管，外包一层80目的锦纶滤网，滤管底部焊一钢板止水。

滤料为中粗砂，回填至井口以下2m，以上采用粘土回填。

见图2。

2.2 回灌井设计
由于围护结构为半插入式地下连续墙，对地下水的渗流具有绕流阻水作用，为防止基坑外水位降深较小，为了尽量减少基坑降水对周围民房造成的破坏，本次在风井及外挂风道基坑外围布置6口回灌井，形成一封闭的回灌圈。

回灌井深度与降水井深度相同，风井处深37m，外挂风道处深16m；回灌井全孔为无砂混凝土滤管，包单层80目锦纶滤网，井管内径400mm，外径500mm，泥孔径750mm，滤料为中粗砂，见图3。

3 结束语
（1）基坑工程开挖设计降水主要为疏干开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业并且降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度。

（2）基坑周边环境对地面沉降控制要求较高，在降水设计时，采取基坑内降水方式，基坑外设置回灌井减小降水对环境造成的影响。

（3）为保证降水效果，在基坑内布置了1个井作为基坑内水位观察井，并且确保基坑内水位在开挖面以下1.0m 左右，其变化幅度在0.5～2m之间，当水位降深大于基坑开挖面下2m时，将停止部分水泵抽水；当水位降深小于基坑开挖面下0.5m时，将开启水泵，加大抽水力度，保持地下水位在基坑开挖面下1m左右。

水位监测采取与电脑连接的水位监测设备，来监测地下水位。

参考文献
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[2]基坑降水手册[S].中国建筑工业出版社，2006，4.
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[5]吴林高，娄荣祥.基坑工程降水案例[M].北京：人民交通出版社，2009.
[6]张永波.孙新忠.基坑降水工程[M].北京：地震出版社，2000.。