地铁深基坑降水设计

目录●文字部分1、工程概况 (2)2、方案设计的编制依据 (3)3、场区工程地质及水文地质条件概述 (4)4、基坑降水设计 (10)5、降水水位预测及降水动态控制 (16)6、基坑降水对周边环境影响的预测及评价 (18)7、施工要求 (20)8、施工监测与降水维护 (22)●图表部分附图（一）降水井平面布置图附图（二）降水井结构示意图附图（三）基坑地质纵断面图●其它附件一基坑工程施工图设计专项审查（技术性）意见表1、工程概况1.1 地理位置新河街站位于武汉市武昌区，友谊大道与新河街交叉路口南侧，车站南北向设置于友谊大道下方。

车站西侧为内沙湖公园。

1.2 基坑规模及开挖、支护方式车站沿友谊大道东侧自北向南分别是新生路泵站、武汉供电公司、阳光水岸住宅小区及地下车库、武汉市国土资源和规划局武昌分局，均紧贴规划友谊大道红线；车站沿友谊大道西侧为内沙湖公园。

车站大里程端头垂直于友谊大道有一规划道路，规划道路红线宽30m。

规划路以南为加油站、金盛国际家居广场及在建高层建筑。

根据业主提供的资料以及现场调查，场地范围内已有燃气、电力、通信及给排水管线已迁移到施工影响范围以外。

新河街站车站主体结构采用明挖法施工，主体基坑长度341.63m，标准段基坑宽度为21.3m，盾构外扩段宽度为26.1m；基坑平面呈长方形，主体基坑开挖深度标准段约为18.03m，盾构下沉段约为19.84m。

基坑面积约6881m2。

基坑所在位置现状为友谊大道，根据车站地质勘察报告，综合考虑车站站址环境及周边规划情况，主体围护结构采用1000mm厚的地下连续墙，墙顶设冠梁，采用钢筋混凝土支撑和钢支撑作为支撑体系使用。

车站主体围护地连墙墙底标高-15.3～-17.80m，墙底端置于20b-1强风化泥质粉砂岩或20b-2中风化泥质粉砂岩层中。

1.3 基坑开挖降水方式基坑降水方式为“封闭式”减压降水，拟采用中深管井取水。

设计降水目标为基坑底以下1.0m。

2、方案设计的编制依据2.1《武汉市轨道交通七号线一期工程第三标段（设计06标）新河街站岩土工程详细勘察报告》（2013年10月20日）（武汉市勘测设计研究院）；2.2 本车站基坑设计文件；2.3国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）；2.4国家标准《供水水文地质勘察规范》（GB50027-2001）；2.5国家标准《供水管井技术规范》（GB50296-99）；2.6国家标准《建筑工程施工质量验收规范》（GB50300-2001）；2.7行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；2.8行业标准《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；2.9地方标准《基坑工程技术规程》（DB42/T159-2012）；2.10地方标准《基坑管井降水工程技术规程》（DB42/T830-2012）；2.11轨道交通7号线邻近车站深基坑降水设计、施工经验及有关技术资料。

3、场区工程地质及水文地质条件概述3.1 地形地貌拟建新河街站位于武昌区友谊大道与新河街交汇处附近，毗邻内沙湖公园，本车站呈南北向分布于友谊大道上，起于武汉供电公司友谊路110KV变电站，止于武汉市国土资源和规划局武昌分局附近。

场地地面标高在20.68～21.64m之间（以孔口标高计），地势较为平坦，地貌单元属长江冲积Ⅰ级阶地。

3.2 地基土分层根据地勘报告，场地主要岩土层分布如下：（一）填土（Q ml）层①杂填土（地层代号(1-1)）：杂色，湿~饱和，高压缩性，由粘性土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑垃圾及生活垃圾混合而成（局部地表有15～50cm 厚的沥青砼地坪）。

该层土结构不均、土质松散，层厚0.80～5.00m，普遍分布于场地表层，堆积年限一般大于10年。

②素填土（地层代号(1-2)）：灰褐～灰色，以粉质粘土为主，软～可塑状态，湿～饱和，高压缩性，局部夹植物根系及小碎石，埋深0.80～2.70m，层厚0.70～3.30m，场地沿线局部分布，堆积年限一般大于10年。

③淤泥（Q l）（地层代号(1-3)）：灰褐～灰黑色，饱和，流塑状态，高压缩性，富含有机质及生活垃圾，具流变性，具腐臭味，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。

局部地段零星分布，埋深2.40～3.50m，其厚度0.70～2.40m。

（二）第四系全新统冲积（Q4al）层①淤泥质黏土（地层代号(3-4)）：灰~褐灰色，饱和，流～软塑状态，高压缩性，含少量高岭土，无摇振反应，干强度高，韧性高。

沿线局部分布，埋深2.50～5.40m，其厚度10.30～17.20m。

②粉质黏土（地层代号(3-4a)）：灰褐~黄褐色，饱和，软～可塑状态，压缩性中偏高，含氧化铁，铁锰质结核及少量高岭土，局部地段夹粉土、粉砂，无摇振反应，干强度高，韧性高。

主要分布于场地（3-4）层淤泥质黏土下，埋深14.00～20.00m，其厚度2.60～6.70m。

③粉土、粉砂夹粉质黏土（地层代号(3-5)）：灰色，饱和，稍密、松散夹流塑状态，压缩性中偏高，矿物成分以石英、长石为主，局部夹粉质粘土，粉土、粉砂层厚比约4：6。

场地大部分地段分布，埋深18.60～25.00m，其厚度0.90～7.40m。

④粉砂夹粉土（地层代号(4-1)）：灰色，饱和，稍密状态，矿物成分主要为石英、长石，含白云母，局部夹稍密状粉土，沿线部分地段分布。

埋深19.00～27.80m，其厚度1.90～6.30m。

⑤粉细砂（地层代号(4-2)）：灰色，饱和，中密状态，矿物成分主要为石英、长石，含白云母，主要分布友谊大道新河街～螃蟹甲一带。

埋深21.5～31.3m，其厚度3.70～14.80m。

⑥含砾中细砂（地层代号(4-3)）：灰色，饱和，中密偏密实状态，矿物成分主要为石英、长石，含白云母，局部含砾石，粒径一般在1～3.0mm间，局部达5.0mm，呈次棱角状～亚圆状，含量约5%~15%，沿线局部分布。

埋深33.00～36.20m，其厚度0.20～1.90m。

（三）下伏基岩志留系（S）粉砂质泥岩及泥质粉砂岩：①强风化粉砂质泥岩（地层代号（20a-1））：浅灰色~青灰色~褐灰色,岩芯大部分风化成土状，泥质胶结，手捏易散，局部夹未完全风化岩块，粉砂~泥质结构，块状构造，倾角在45-70°左右，采取率为90-95%，属于极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，埋深33.50～37.50m。

②中风化粉砂质泥岩（地层代号（20a-2））：浅灰～褐灰色，主要矿物成份为粘土矿物，泥质结构和粉砂质结构，泥质胶结，层状构造，裂隙发育，裂隙面光滑，岩芯呈碎块状和短柱状，锤击声哑，易碎，局部出现砂岩、泥岩互层现象，具软硬不均特征，倾角在45-70°左右，采取率为85-90%，属于极软岩，岩体破碎～较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，揭露该层厚度36.30～48.00m。

③强风化泥质粉砂岩（地层代号（20b-1））灰色～褐灰色，岩芯呈土柱状，偶见未完全风化岩块，泥质～粉砂状结构，块状构造，节理、裂隙较发育，倾角在45-70°左右，采取率为65-75%，属于极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，部分勘探孔揭露该层，埋深34.60～35.00m。

④中风化泥质粉砂岩（地层代号（20b-2））灰色～褐灰色，岩芯呈块状或柱状，泥质～粉砂状结构，块状构造，节理、裂隙较发育，倾角在50-70°左右，采取率为65-75%，属于软岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，部分勘探孔揭露该层，埋深35.50～37.80m。

3.3 水文地质概况3.3.1地表水新河街站范围内的地表水系主要为附近沙湖水系，主要接受大气降水补给，与长江水力联系受人为因素控制。

2012年3月28日地勘实测新河街站附近沙湖内水面标高为18.98m，水深一般0.2～2.4m，湖底淤泥厚一般1.6～5.0m。

据相关水文资料，沙湖历史最高水位为19.65m，正常水位为19.15m。

3.3.2地下水类型及地下水位根据场区原始地形条件及地层的水理性质、赋水性能及地下水的埋藏条件等分析判断，在勘探深度范围内拟建场地地下水类型主要分为上层滞水、孔隙承压水两种类型。

1、上层滞水上层滞水主要赋存于（1）层人工填土层中，接受大气降水及周边居民生活用水渗透垂直下渗补给，无统一自由水面，水位及水量随大气降水及周边生活排水量的大小而波动，勘察期间测得场地上层滞水初见水位在地面下1.20～2.50m之间，静止水位在地面下1.00～2.00m。

2、孔隙承压水孔隙承压水主要赋存于（3-5）层及（4）单元层粉土、砂土中，其上覆（3-4）层、（3-4a）层淤泥质黏土及一般粘性土可视为其隔水顶板，下卧（20）单元层粉砂质泥岩可视为隔水底板。

孔隙承压水水量丰富，与长江有较密切的水力联系，其水位变化幅度受长江水位涨落影响，据现场抽水试验结果，勘察期间实测承压水位埋深在5.80m，相当于标高15.19m左右。

建议施工前设置水文地质观测孔进行长期观测，观测承压水位的动态变化。

3.4 含水层组成及特点场地上层滞水含水层薄、水量不大，在基坑支护设计时已采取处理措施，本降水设计将不予考虑。

场地孔隙承压水主要赋存于（3-5）层粉土、粉砂夹粉质粘土及（4）单元层粉土、粉砂层中，其含水层厚度不大、压力水头高、水量丰富，与沙湖水体和长江水系均有水力联系。

地下水补给条件好，且水量丰富，处理难度大，是深基坑降水工程中面临的主要问题。

基岩裂隙水水量很小，流通性差，就本基坑而言可不考虑。

4、基坑降水设计4.1 基坑特点分析新河街站车站主体结构采用明挖法施工，主体基坑长度341.63m，标准段基坑宽度为21.3m，盾构外扩段宽度为26.1m；基坑平面呈长方形，主体基坑开挖深度标准段约为18.03m，盾构下沉段约为19.84m。

基坑面积约6881m2。

基坑所在位置现状为友谊大道，根据车站地质勘察报告，综合考虑车站站址环境及周边规划情况，主体围护结构采用1000mm厚的地下连续墙，墙顶设冠梁，采用钢筋混凝土支撑和钢支撑作为支撑体系使用。

主体基坑安全等级为一级。

车站主体围护地连墙墙底标高-15.3～-17.80m，墙底端置于20b-1强风化泥质粉砂岩或20b-2中风化泥质粉砂岩层中，为落底方案。

4.2 设计思路根据地勘报告和设计文件，基坑开挖深度范围内，坑底座落于3-4a粉质粘土层中，基坑围护结构落底，基坑降水属于封闭式减压降水，降水目标水位取坑底下1.0m。

首先，根据地勘资料及抽水试验结果，确定降水设计相关的水文地质参数，估算开放式降水时基坑总涌水量，为降水井数量的确定提供参照依据。

其次，结合地层结构、基坑开挖深度及地连墙深度因素进行降水井结构设计；依据基坑立体展布（狭长矩形）、坑内土体性质和分布、地连墙、内撑杆件位置等因素综合确定降水井平面布置。