某地铁基坑群井降水试验报告最终

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第一章 工程概况

一、工程简介

xxx轨道交通二号线II-TS-11标段xxx路站为地下二层单柱双跨框架结构(局部双柱),采用明挖顺做法施工。车站主体基坑长249.3m,宽约22.7m。标准段基坑开挖深度16.07-17.64米,端头井基坑开挖深度18.38米。基坑围护结构采用地下连续墙,墙体深度28m~31m,墙底标高为-25.6~-28.2m,车站主体基坑外包尺寸长249.3m,宽约22.7m。

二、 周边环境及管线布设情况

1、周边环境情况

xxx路站位于xxx路与xxx路路口东侧,沿xxx路东串河和xx河之间东西向布臵,xxx路站涉及的厂房,xxx路北侧范围由西到东为xxx有限公司、xxx有限公司、xxx有限公司、xxx有限公司、xxx有限公司,其中距基坑最近距离为17.81m。

xxx路站涉及的xxx路南侧范围由西到东为xxx有限公司、xx公司(苏州)包装厂、xx(苏州)有限公司、xxx(苏州)有限公司。其中,距基坑最近只有8.4m,现南侧厂房均已拆除完毕。

2、周边管线情况

xxx路站主要管线有:一根DN500(局部D600)的雨水管,埋深为3.73m;一根DN500(局部D600)的污水管,埋深为4.91m。

除此以外,该路段还有包括DN500的给水管,中国电信、中国移动、中国联通、有线电视等通讯电缆,车站南侧的电力电缆。在前期施工前已全部改迁完毕(见附图1)。

第二章 水文地质条件

一、工程地质条件

根据地质资料、地层层序自下而下的依次为:

①3松软素填土层、③1可塑粘土层(局部硬塑)、③2可塑粉质粘土层(局部软塑)、③3稍密-中密饱和状态粉土层,夹薄层粉质粘土、粉砂;为微承压含水

层,透水性中等;④2中密、饱和状态的粉土夹粉砂层,为微承压含水层。⑤1软塑-流塑粉质粘土层、⑤2密实、饱和状态粉砂层,为承压水层。

二、水文地质条件

根据地下水埋藏条件,可将地下水分为孔隙潜水,微承压水及承压水。 (1)潜水

潜水含水主要由全新统Q4冲湖相沉积粘性填土层组成,勘察区域内均有分布,填土层由粘性土夹碎石组成,透水性不均匀。主要接受大气降水的入渗补给,同时接受沿线污水、自来水的渗漏补给。勘察期间,潜水初见水位标高0.56-1.70m,稳定水位标高0.87-1.47m。该层水对基坑开挖有直接影响,年水位变幅为1.00m。

据区域水文资料,苏州市历年最高潜水位标高2.63m,最低潜水位标高为0.21m。

(2)微承压水

微承压水含水层由晚更新统沉积成因的③3粉土、④2粉土夹粉砂层组成,其隔水顶板为③粘性土层,隔水层底板为⑤1粉质粘土层,根据抽水试验结果,该二层综合渗透系数建议值为K=1.57E-03cm/s,属中等透水土层。

该含水层的补给来源主要的为潜水和地表水。勘察期间,测得微承压水埋深2.40m左右,其水头标高0.40m。据区域资料,苏州市历年最高微承压水头标高为1.74m,年变幅1m左右。

(3)承压水

承压水含水层由晚更新统沉积成因的土层组成,主要为⑤2粉砂层,本车站部位该含水组分布较稳定,埋深一般在28.0m左右,其隔水顶板为⑤1粉质粘土层,因此,具承压性。该含水层的补给来源主要为承压水的越流补给及地下迳流补给,以地下迳汉及人工抽吸为主要排汇方式。

根据本次现场水位观测孔结果,承压水埋深在4.0m左右,水头标高-1.08m。年变幅1m左右。

第三章 水井分布情况

本工程基坑开挖深度较深,坑底土体抗承压水稳定性问题比较突出,因此在基坑内部布臵了17口降压井;坑内有③3粉土、④2粉土夹粉砂层,其隔水顶板

为③粘性土层,隔水层底板为⑤1粉质粘土层,因此布设17口疏干井,观测孔分布为坑内2个,坑外8个。成井时间从2010年11月25日至12月24日,详细布臵附图基坑降水井平面布臵图。

为充分观测和掌握基深部承压水抽水时含水层地下水位变化特征,为基坑承压水降压提供依据,我单位于2011年1月6日至1月15日进行了群井抽水试验,以检验本基坑降压水井数量和位臵是否能保证基坑坑底抗突涌的安全性。根据基坑开挖深度及开挖场地的地质条件,标准段基坑开挖至坑底时,承压水头需降至地面以下11.4米,端头井段基坑开挖至坑底时,承压水头需降至地面以下13.4米,即标高-10.4米(地面标高约3.00米)。

第四章 现场群井抽水试验

一、单井抽水试验

成井后分别对17口降压井和17口疏干井进行了单井抽水试验,试验时间从2010年12月27日至2010年1月9日,降压井水位最小降深降至标高-12.84米,最大降深降至-19.27米,8小时后均能恢复至初始水位,疏干井水位均在20分钟内降至水井底部,出现掉泵现象,水泵间断出水,12小时内能恢复至初始水位。

二、降压井群井抽水试验

本次降压井群井抽水试验从2011年1月6上午8:00时,启动1#~9#、11#、13#~16#共12口降压井进行抽水试验,同时观测1#观测孔和17#降水井水位变化情况,至1月10日上午8:00停止抽水,水位开始恢复。

抽水试验过程中,降压井下入QJ32-32/5.5和Q10-26/4-1.5两型深井潜水电泵,水量通过水表观测。采用QJ32-32/5.5型泵的降压井抽水井的单井出水量约为22m3/h,采用Q10-26/4-1.5型泵的降压井的单井出水量约9m3/h,抽水时间约96小时,;抽水过程中前期出水量相对较大,后期出水量较稳定,出水能力并无衰减。

降压井群井抽水试验水位动态特征如下:

1、降压井水位前期1小时内水位变化较快,后期变化较缓慢,最后趋于稳

定,稳定水位标高-15.09~-19.28米,停止抽水后,前期2小时之内,水位恢复较快,2小时可恢复稳定水位的85%,后期水位恢复较慢,最

后趋于稳定,稳定水位接近静止水位,说明含水层渗透性较大、补给能力较强,补给效率较快。

2、坑内观测孔1#和作为水位观测的17#降水井水位变化情况基本能够反映

群井抽水试验降深的水位特征。此2个孔均能够在抽水后及时发生水位变化,前期1~2小时内水位变化较快。后期变化较缓慢,渐趋于稳定,稳定水位在标高-12.49米和-12.36米,停止抽水后,前期短时间之内,水位恢复较快,后期水位恢复较慢,较长时间后稳定水位接近静止水位,与降压井水位变化情况基本一致,说明含水层的导水能力较好。 3、群井抽水试验时,坑内观测井水位能够降到标高-10.4米以下,坑内降

压水的减压效果能够满足设计及基坑开挖要求。见承压水水位降深图。

三、疏干井群井抽水试验

1、本次疏干井群抽水试验从从2011年1月11上午8:00时,启动1#~9#疏干井进行抽水试验,同时观测10#观测孔水位变化情况,至1月15日上午18:00停止抽水。疏干井群抽水试验采用Q6-43/4-1.5型潜水电泵进行抽水,单井出水量从大到小,最后降为1.5 m3/h,出水量衰减明显。

疏干井群井抽水试验水位动态特征如下:

所进行试验的疏干井水位均在20分钟内降至水井底部,接近含水层的底部,降幅较大,且下降较迅速,随后出现掉泵现象,水泵间断出水,出水量变小,观测孔水位随疏干时间延长逐渐降低。

基坑内含水层③3粉土、④2粉土夹粉砂层赋存的滞水补给能力差。 2、基坑外观测孔水位变化情况

2#~9#观测孔位于在基坑外侧,抽水试验时,受地连墙阻隔作用,坑内含水层③3粉土、④2粉土夹粉砂层不受外界水体渗入影响,坑外水位无明显变化。因此基坑内③3粉土、④2粉土夹粉砂层与外围无水力联系。

第五章 结论及建议

一、结论

通过群井抽水试验成果,查明了抽水试验引起的地下水变化趋势,确定了现有降水井、疏干井的降压及疏干能力。

1、通过群井抽水试验,使观测孔水位最小降幅降至标高-10.4米以下。说明

现有降水井能满足基坑开挖的要求,可以保证基坑开挖时基底的安全。

2、降水井群井抽水试验的水位恢复情况表明:基坑内水位在停止抽水后,

2小时内可恢复稳定水位的85%,底部含水层⑤2粉砂层渗透能力好,补给能力强,补给速率快,导水能力强。

3、基坑内疏干井群井抽水试验表明:含水层③3粉土、④2粉土夹粉砂层受

地连墙切断,地下水无补给来源。

4、基坑疏干试验过程中,坑外围观测孔抽水期间水位变化很微小,说明地

连墙墙体阻水作用较好,因此开挖施工开始之前,可以确保对基坑内③

3

粉土、④2粉土夹粉砂层中滞水进行疏干,便于顺利施工

二、建议

1、通过群井试验表明,观测井水头下降相对较深,建议后期降水运行时根

据开挖情况开启降水井,做到按需降水。

2、考虑到基坑的风险性,基坑在开挖时一定要注意加强对井管及电缆的保

护,挖土时挖机不要碰及井管,井周的土不得用挖机操作,可以采用人工扦土,并要有专人指挥。

3、含水层⑤2粉砂层补给能力强、补给速率快,所以降水施工过程中,避免

断电情况,最好能独立供电和备用电源(如大功率发电机),保证降水施工顺利进行。

4、疏干井抽水应在基坑开挖前进行,疏干时间不应小于20天,最大限度疏

干坑内③3粉土、④2粉土夹粉砂层中的滞水

2、降水井群井抽水试验的水位恢复情况表明:基坑内水位在停止抽水后,

2小时内可恢复稳定水位的85%,底部含水层⑤2粉砂层渗透能力好,补给能力强,补给速率快,导水能力强。

3、基坑内疏干井群井抽水试验表明:含水层③3粉土、④2粉土夹粉砂层受

地连墙切断,地下水无补给来源。

4、基坑疏干试验过程中,坑外围观测孔抽水期间水位变化很微小,说明地

连墙墙体阻水作用较好,因此开挖施工开始之前,可以确保对基坑内③

3

粉土、④2粉土夹粉砂层中滞水进行疏干,便于顺利施工

二、建议

1、通过群井试验表明,观测井水头下降相对较深,建议后期降水运行时根

据开挖情况开启降水井,做到按需降水。

2、考虑到基坑的风险性,基坑在开挖时一定要注意加强对井管及电缆的保

护,挖土时挖机不要碰及井管,井周的土不得用挖机操作,可以采用人工扦土,并要有专人指挥。

3、含水层⑤2粉砂层补给能力强、补给速率快,所以降水施工过程中,避免

断电情况,最好能独立供电和备用电源(如大功率发电机),保证降水施工顺利进行。

4、疏干井抽水应在基坑开挖前进行,疏干时间不应小于20天,最大限度疏

干坑内③3粉土、④2粉土夹粉砂层中的滞水

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