1、承压水抽水试验研究【摘要】承压水水头控制对深基坑施工的安全性起着至关重要的影响，作者以苏州中心承压水抽水试验为例，探究承压水水头控制在深基坑施工中的作用。 【关键词】深基坑；止水帷幕；承压水；抽水试验 中图分类号：TU753 中图分类号：A 一、工程概况 苏州中心项目 B-1 区共有 4 幢塔楼，分别为 6#塔楼、7#塔楼、8#塔楼和 9#塔楼。B-1 区基坑面积约 29192，裙房基坑开挖底标高为-12.55m，主楼基坑开挖底标高为-17.15m-20.35m，具体开挖参数如下表所示： 表 1-1 基坑开挖工程性质表 序号 工程部位 地面绝对标高（m） 坑底绝对标高 （m） 开挖深度 （m）
2、 止水帷幕深度 （m） 1 B-1 区裙房 +3.00 -12.65 15.65 31.35 2 B-1 区主楼 +3.00 -13.45m-20.35m 16.4523.35 49.00 为确保坑中坑部位土方开挖和基础底板施工安全，对坑内承压水进行处理：地下三层主楼核心筒区域（含电梯井等落深区）采用超深三轴水泥土搅拌桩侧封以隔断承压水层，同时采用高压旋喷桩底封的方式进行封底处理以提高坑底土体强度。 二、水文地质条件 2.1 微承压水 微承压水主要赋存于层粉土夹粉砂，富水性中等，透水性较好，勘察期间测得其稳定水位标高 0.901.00m。 2.2 第承压水上段 本场地对基坑开挖有影响的承压含水
3、层主要为第承压水上段，主要分布于第2 层土中。根据本次勘察期间施工的抽水试验井内进行的水位观测，本场地2 层第承压水上段实测水位标高在-9.88-9.80m。由于场地周边对地下水进行了降水，该层水水位偏低。 三、抽水试验的必要性 由于本工程基坑开挖较深，且周边环境复杂，为此有必要进行承压水的抽水试验，以检验承压水是否被隔断和现有的减压井是否满足坑中坑开挖施工对承压水的要求。 四、抽水试验的目的 本工程现场承压水抽水试验目的如下： 提供本地块准确的承压水含水层第2 层试验期间承压水水头高度，并提供本场地内降承压水的临界开挖深度。 检验超深三轴搅拌桩侧封效果和承压水被隔断的情况。 检验现有减压井降
4、水效果，是否能满足坑中坑施工要求，并且确保基坑底板稳定性要求。 五、抽水试验的前提条件 减压降水抽水试验的前提条件是： 1、超深三轴搅拌桩、高压旋喷桩等均已施工完毕，并经 28 天养护后钻芯达到设计强度； 2、基坑外（包括地铁侧）承压水水位观测井已设置完毕并能正常使用； 3、各区域承压水试降水试验应分别进行，严禁同时实施。 六、试验过程及结果分析 本文以 7#楼为例（设计安全承压水位标高-12.20m） ，来阐述抽水试验过程及结果分析。 1、7#楼井位布置图 7#楼区域超深三轴搅拌桩侧封及承压井位置关系如下图所示： 7#楼区域承压井位置关系 备注：图中不规则封闭圈为超深三轴搅拌桩止水帷幕侧封。
5、 2、7#楼抽水试验安排 7 号楼共有减压井 4 口，其中 3 口在封闭区域内，1 口在封闭区域外。故安排封闭区域内 1 口井（J6 号减压井）作为抽水井，另外 2 口作为封闭区域内的水位观测井，其中 1 口井（J8 号减压井）放置水泵作为观测井兼备用抽水井。封闭区域外 1 口井（J5 号减压井）作为观测井。6#楼、7#楼和 8#楼的坑外回灌井及地铁侧回灌井也作为此次抽水试验的水位观测井。 3、7#楼抽水试验过程 5 月 13 日上午 9 点 10 分准时开启 J6 号减压井水泵开始抽水，抽水阶段前半小时每 5 分钟观测记录一次数据，之后每 10 分钟观测记录一次数据。 上午 11 点 54
6、分，J7 观测井水位标高降至-12.23m，满足设计标高（-12.2m） ，J8 观测井水位标高降至-11.85m，距离设计标高差 35cm。继续抽水至 12 点 10 分，J8 观测井水位降至-12.29m，达到设计标高，共计抽水 3 小时。同时进入回水观测阶段，每 10 分钟观测记录一次数据，并按照方案要求，进行水位维持试验，对观测井水位进行持续观测，根据水位变化观测情况，适时启动 J6 号减压井进行抽水，将水位控制在设计标高。水位维持试验重复多次，以确定水位恢复周期。后续持续跟踪观测水位。 4、7#楼抽水试验数据记录 水位变化曲线如下图所示： 7#楼抽水试验坑内外水位变化曲线图 7#楼抽
7、水井与观测井水位标高变化，描述如下： （1）12 点 10 分停止抽水后，7 号楼封闭区坑内抽水井（J2）水位下降 17.64m，水位标高下降至-23.4m，封闭区内观测井（J7）水位下降6.22 米，水位标高下降至-12.54 m，封闭区内观测井（J8）水位下降6.53m，水位标高下降至-12.29m，均满足设计标高（-12.2 m）要求； （2）封闭区内观测井（J7）水位下降 6.22 米，水位标高下降至-12.54 m，封闭区内观测井（J8）水位下降 6.53m，水位标高下降至-12.29m，封闭区外观测井（J5）水位下降 0.66 米，水位标高下降至-6.06 m，下降比率为 1:9，
8、未达到 2013 年 5 月 6 日“苏州中心项目承压水抽水试验中观测井水位变化数值专题会”各参建方确定的报警值（坑外观测井的水位下降超过 100cm 时报警） ； （3）封闭区内观测井（J7）水位下降 6.22 米，水位标高下降至-12.54 m，封闭区内观测井（J8）水位下降 6.53m，水位标高下降至-12.29m，坑外观测井（GH9）水位下降 0.26m，水位标高下降至-5.3m，未达到水位变化报警值（1m） ； （4）回水情况，7 号楼抽水井及观测井，停止抽水后，坑内承压井水位回升基本上以“先快后慢”的规律回升；坑外回灌井在停止抽水后，水位标高先继续下降，后缓慢回升。 （5）跟踪观测
9、过程中，地铁侧减压井水位未发生变化，此次抽水试验未对地铁保护区内水位产生影响。 5、7#楼抽水试验结论 （1）减压井功能完好，能在需要的时候将承压水水头控制在设计标高以下，同时坑外承压水水头下降幅度可控。 （2）通过侧封区域内外水头高度、降水速率等差异可知，侧封是能够发挥作用的。 八、结语 苏州中心项目承压水抽水试验的顺利进行，验证了止水帷幕的有效性，同时也证明在城市建设中，减少基坑施工对周边环境的影响，止水帷幕具有有效性和必要性。 【参考文献】 1王建秀;郭太平;吴林高;朱雁飞;唐益群;杨坪;深基坑降水中墙-井作用机理及工程应用J;地下空间与工程学报;2010 年 03 期 2王建秀;吴林高;胡力绳;李国;唐益群;杨坪;许旭;娄荣祥;复杂越流条件下超深基坑抽水试验及工程应用J;岩石力学与工程学报;2010年 S1 期 3范益群;孙巍;黄晨;杨宏伟;蔡巍;大型软土深基坑围护设计及对下穿人民路隧道的保护外滩交通枢纽基坑围护结构设计A;自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（1）C;2009 年 4黄酒华;董卫国;叶军惠;复杂环境中城市交通枢纽基坑方案的研究与施工A;施工机械化新技术交流会论文集建筑机械化 2011 增刊C;2011 年 5徐宜和;基坑工程技术现状分析J;四川建筑科学研究;2010 年06 期
