1、1微承压水地层中减压降水辅助成槽对周边环境影响的分析摘要：在存有较厚微承压水地层中进行地下连续墙施工，易发生槽壁缩孔和坍塌的危险，为避免此类情况发生，地下连续墙成槽时，可在地下连续墙内外侧设置一定量的降压井，以降低粉砂中微承压水的水头高度，减少外侧水土压力，使之与内侧泥浆压力持平。分析减压降水成槽对周边环境的影响，并针对不同环境所采取相应的措施。 关键词：地下连续墙减压降水 环境 沉降 中图分类号：TU476+.3 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 宁波轨道交通 2 号线部分标段存有较厚1 粉土夹粉砂层且含微承压水，地下连续墙成槽施工时易发生槽壁缩孔和槽壁坍塌，设计采用减压降水辅助成槽。本
2、文针对减压降水井布设范围、降压效果及对周边环境影响进行综合分析，为减压降水工艺的进一步使用提出合理参数及意见。2、工程概况 2.1 结构概况 本工程为宁波轨道交通 2 号线 TJ2109 标，工程包括一明挖车站、一明挖段和两盾构区间。孔浦站全长 192.2m，车站采用明挖顺作法施工，围护结构为 800mm 厚地下连续墙，墙深约 40m，共 81 幅，车站标准段基2坑深约 17.4m，底板位于1 粉土夹粉砂层，墙趾位于1、2、层粉质粘土中，端头井基坑深约 19.2m，底板位于位于1 粉土夹粉砂层，墙趾位于3 层粉土中。 2.2 工程地质概况 本车站站址范围内地形较为开阔平坦，地面标高为 2.54
3、2.94m。本场地1 粉土夹粉砂层埋深-7.45-12.45m，层厚 7.311.6m，流变性强。土层信息及主要物理力学指标如下表所示。 拟建工点地下水主要为第四系松散浅层孔隙潜水类型和深部松散岩类孔隙承压水。松散浅层孔隙潜水主要赋存于场区浅部填土和粘土、淤泥质土层中。浅部填土富水性和透水性均较好，水量较大；浅层粘土和淤泥质土富水性、透水性均差。潜水埋深介于 1.44.2m 之间，标高介于-0.781.62m 之间。浅层孔隙承压水主要赋存于1 粉土夹粉砂层，含水层夹较多粘性土薄层，渗透系数为 1.0710-4cm/s 左右，在砂质较纯、厚度较大的地段出水量相对较大，水位高程在 1.46m 左右
4、。第 I-1层空隙承压水主要赋存于3 粉土中，该含水层厚为 1.47.8m，渗透系数为 1.6210-4cm/s 左右，水位高程在 0.25m 左右。 2.3 周边环境概况 孔浦站周边环境较为复杂，周边建筑均为一二层商业用房，车站西端为宁波市瑞祥汽车销售服务有限公司 13 层建筑物，车站东临孔浦村民委会房屋（混 2，距离基坑边 18.2m） ，环城北路南侧有DN800 的水管（距离基坑边 4.68.1m，埋深 1.4m）和一 DN1500（砼）污水管（距离3基坑边 4.611.2m，埋深 8m） 。 3、减压降水辅助成槽设计方案 宁波地铁 1 号线地下连续墙施工中在遇到1 粉土夹粉砂层时，槽壁
5、极不稳定，多次出现缩孔和坍塌，砂层厚 26m，无承压水，面对 2 号线1 层厚且含微承压水，为避免槽壁缩孔和坍塌等情况发生，在地下连续墙成槽时，在地下连续墙内、外侧设置一定量的降压井，降低1 层的地下水位，降水固结土体，提高土体强度；增加槽内泥浆压重和槽壁侧压力的压力差，使之与内侧泥浆压力持平。 本车站降水井布置在槽段两侧，一侧间距 16m 左右（约 3 幅墙） ，两侧错开且结合槽段分幅布置(相当于井间距 8m 左右)，降水井距离槽壁23m，降水井深超过1 底 1m ，成槽段1 层水位降深 8m 后方可成槽，泥浆比重 1.1；地连墙采用跳槽施工，成槽后采用超声波检测槽壁稳定情况，然后下钢筋笼和
6、浇筑混凝土，待地连墙浇筑好后方可停止降水。 4、成槽施工过程及沉降观测 4.1 成槽施工过程 1、减压降水井布置 成槽 SQ19SQ25 共需布置 6 口1 层浅层承压含水层抽水井，编号分别为 JS17、JS19、SVD5、JS21、JS23、JS24、JS26，设计井深为23m。 井位布置两槽段间隔约 6m，为观测成槽降水对周边环境影响，埋设2 组分层沉降点，埋设沉降观测点 16 个。具体详见下图。 42、减压井结构 试验井结构一览表 3、减压井降水 以 SQ-19 施工为例对施工情况进行说明。 （1）降水 本次成槽按 8m 左右降深控制成槽质量，先对 SQ-19 幅地墙进行成槽，成槽过程中
7、拟采用 SVD5、JS19、JS21 井进行降水减压，成槽前通过观测孔 JS-17 观测是否能够降深达到 8m 要求，当能够达到 8m 左右降深时开始进行成槽施工，成槽过程中维持减压降水。 7 月 15 日 7:00，群井减压降水（SVD5、JS19、JS21） ，试验期间SVD5 井平均单井涌水量 7.22m3/d，JS19 井平均单井涌水量8.02m3/d，JS21 井平均单井涌水量 8.10m3/d； 7 月 16 日 9:00：观测孔 JS17 水位降深 6.52m，槽段处水位降深8.52m（根据漏斗原理间距每增加 5m，水位差增加 1m，JS17 距离 SQ-19槽段中心线距离为 1
8、0m） ，满足设计降深 8.0m 试验成槽条件，开始成槽并进行持续减压降水； 成槽期间降深基本稳定在 8.58.3 之间。7 月 17 日 2:56 时左右成槽结束时，JS17 水位降深 6.41m 左右。灌注砼期间 JS17 降深保持在6.46.5m 之间。7 月 17 日砼灌注结束后，JS17 水位降深 6.31m。成槽期间持续减压降水，受成槽等因素影响，施工期间观测井 JS17 水位有上5升趋势，成槽期间总体保持在 6.30m 以下（槽段处降深大于 8.3m） 。 （2）成槽施工 成槽：于 7 月 16 日 9：00 开始成槽，第一抓完成时间为 14:25，第二抓完成时间为 20:40，
9、第三抓完成时间为 17 日 01:17。成槽时间约 17小时。 泥浆检测：泥浆检测：泥浆于成槽试验前进行备置，成槽前泥浆性能指标为：比重 1.09、粘度 23 s、PH 值 9.0；成槽后测得槽壁内泥浆性能指标为：比重 1.11、粘度 24.0s、PH 值 9.0。灌注砼厚泥浆性能指标为：比重 1.13、粘度 25.0s、PH 值 9.0。 此泥浆性能指标和设计方案时较符合。 （3）成槽检测情况 成槽结束后，对各槽段进行了超声波质量检测，下列各图为超声波检测记录图。 SQ-25SQ-20 通过超声波质量检测记录图可以看出，减压井开启后成槽垂直度及槽壁稳定性满足规范及设计要求。 4.2 施工中周
10、边沉降观测 1、沉降监测情况 先进行了 SQ-19、SQ-20、SQ-21、SQ-24、SQ-25 等 5 幅地下连续墙6施工。每幅地连墙施工时均开启三口降水井进行降水，相邻降水井作为观测井。共埋设 16 个地表沉降观测点和两组分层沉降观测点。 （1）地表沉降监测 通过对数据的分析，可以看出（D0-1D0-7、D0-15）观测点沉降明显大于（D0-8D0-14）观测点。 （2）分层沉降监测 4.3 减压降水辅助成槽数据分析 通过近阶段试验证明，本标段采用减压降水辅助成槽的方法是可行的，并形成如下结论： （1）通过适度降低目标土层的水位、形成压力差，有助于槽壁稳定性的显著提高；有利于钢筋笼吊装与
11、混凝土浇筑。 （2）在井间距 8m、距槽壁约 3m 处（对应地墙接缝处为宜） 、降深8m 时，能够较好的满足槽壁稳定性要求； （3）地面沉降观测点 D0-1D07 及 D0-15、D0-16 沉降较大，地面沉降值最大为 56.4mm，主要原因为成槽机及渣土车频繁作用于观测点，对环境影响较大，而无施工机械重载作用的 D8D9、D10D14 沉降较小，地面沉降值最大为 28mm。 7由于本标段东端头附近自来水管及污水管线分别埋深为 1m 及 8.5m，因此现场重点采集埋深 2m 及 8m 处的分层沉降数据。埋深 2m、8m 处的分层沉降数据最大沉降值为 37.5mm 和 35mm，均位于 FC4
12、点（该点施工机械荷载作用频繁，致使该点处沉降较大） 。除此之外分层沉降数据（埋深2m、8m）最大沉降值为 20.8mm 和 16.6mm。 5、后续施工的建议及意见 综上所述发生较大沉降的位置均有大型施工机械及车辆通行，为减小降水对周边建构筑物及管线的影响，在东端头地下连续墙降水成槽施工期间大型机械设备均须在端头井内作业，不得使用基坑外便道；北侧连续墙施工时，成槽机位于基坑内，履带吊行走于南侧基坑外便道。施工时北侧连续墙与东端头连续墙施工交错进行，避免单一井点作用时间过长，致使沉降较大。 （1）进一步优化组织施工，合理安排工序，加快工序间衔接，缩短连续墙施工时间，从而减少降水对周边沉降的影响。 （2）东端头靠近孔浦村委会段采用降水成槽方式施工，考虑到沉降对既有房屋具有一定影响，建议降深减小为 5m，并增设三轴搅拌桩止水帷幕，确保既有建构筑物安全。 （3）东端头靠近既有污水管道埋深 8.5m，砼给水管埋深 1.4m，距离端头降水井较近，建议合理布设井位，在自来水管与端头井间设置一道三轴搅拌止水帷幕，并合理设置井位，同时建议降水井降深减小为5m。 （4）北侧连续墙施工时采用降水成槽方式施工，外侧降水井距离既8有污水管 12m，根据分层沉降数据距离 10m 时沉降最大值为 15mm，为减小降水对污水管的影响将降深减小为 6m。 微承压水地层中减压井降水在地下连续墙中的应用李小保
